连续梁桥施工中的可能问题及应对策略
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  • v发布时间:2013-05-07 11:41:26
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(一)存在问题
1、支架稳定问题
   对于大中跨度较连续梁,脚手架本身的稳定值得关注,主要有:整体面内面外失稳、单根杆件的稳定、脚手架节点的稳定等。
   整体面内、面外失稳:由于跨度较大、桥叫高,整个脚手架存在面内面外的稳定性问题。通过立项研究确定出合理的脚手架结构形式。
   单根杆件的稳定:对于大中跨度连续梁,脚手架受到的荷载有:上部混凝土梁自重、模板自重、施工过程中的机械设备和施工人员的自重、混凝土振捣是产生的动荷载等,这些荷载比较大;使用的脚手架杆件较多,难免其中的某根或某几根杆件存在初始缺陷;脚手架街头性能受人为因素影响很多,存在众多的不确定因素,都会导致单根杆件失稳。通过立项研究指定出杆件的选择标准以及施工质量控制措施。
   脚手架节点稳定性:脚手架采用的节点形式很多,由扣件式、碗扣式等,采用不同的节点形式直接影响杆件之间的力的传递方式,直接影响节点的稳定。通过立项研究确定出合理的节点形式。
2、混凝土浇筑问题
对于大中跨度现浇连续梁桥,混凝土的施工质量直接影响到整个桥梁的质量,因此应该严格控制混凝土的施工质量。主要存在以下问题:混凝土标号和水灰比的控制、混凝土骨料的级配选择、混凝土搅拌制度的确定、混凝土运输方案、混凝土浇筑顺序、混凝土浇筑间隔、混凝土振捣方案和控制措施、混凝土养护等。通过立项研究,确定出合理的混凝土标号和水灰比、合理的骨料级配,确定出合理的混凝土搅拌制度和运输供应方案,通过建立模型确定出合理的浇筑顺序、制定措施措施保证混凝土振捣和养护质量。
3、地基问题
   脚手架受到的各种荷载最终都有传递到地基基础,地基基础的稳定性不仅影响到脚手架本身的稳定性和安全性,同时还影响到桥梁线型。通过立项研究地基处理方法以及地基沉降测量和控制措施,通过模型分析确定合理地基处理方法以及地基沉降预判,为施工控制提供依据。
4、外界因素
外界的风荷载、下面行车的撞击等对脚手架的安全构成严重威胁。通过立项研究,采用数值模拟分析,确定合理的结构形式来抵抗风荷载以及撞击荷载,同时制定相关限行限速等安全措施来保证脚手架的安全。
(二)拟采用的方法:
拟通过试验和数值仿真相结合的方法,解决上面提到的问题。通过试验确定材料性能、地基处理等问题,通过ANSYS结构分析确定合理的结构形式等问题。
二、悬臂施工
(一)存在的问题
1、施工应力控制
   由于悬臂施工过程中存在体系转换,应力也会发生重分布,因此应力控制是整个施工安全控制的关键所在。
   1)施工应力:在合拢之前,桥梁处于悬臂状态,此时受力体系与成桥运营状态的受力体系是完全不同的,因此必须考虑施工过程中的施工应力。如果在桥梁设计过程中没有考虑这种受力以及做相应的配筋和验算,是不能采用悬臂施工的。
   2)0号块现浇支架的结构类型:由于0号快的施工安全以及施工误差决定以后个块的误差,因此非常关键;而0号块现浇支架的结构类型对最终的施工误差影响很多,因此需通过数值模拟确定支架采用的合理结构类型。
   3)临时固结措施:在合拢之前,整个施工状态是处于悬臂状态,因此必须对0号块进行临时固结,并计算出各施工段所允许的最大不对称荷载。在施工过程中荷载不对称不能超过此界限。通过立项分析,采用数值模拟的方法确定各施工阶段最大的不对称荷载。
   4)采用的挂篮的类型及相关验算:挂篮是施工过程中承担施工机械和施工人员重量以及浇筑混凝土的重量,因此挂篮的结构类型选择对整个悬臂施工影响很多,必须满足施工过程中的施工荷载的要求,同时还要进行抗倾覆稳定性和抗滑动稳定性验算。
   5)温度应力:在施工过程中由于存在温差,必须正确考虑温度效益。
   6)节段张拉工艺:在混凝土达到一定强度后进行张拉,张拉工艺对整个施工质量和安全都有影响,因此应该确定合理的节点预应力张拉工艺。
2、施工线型控制
   线型控制是最终桥梁能否精确合拢的关键,线型控制主要包括:
   1)桥梁预拱度的计算及及时调整:为了保证最终成桥状态满足线型要求,必须正确及时设置的预拱度,同时根据施工进度进行正确调整。
   2)临时固结支架和挂篮的变形和应力分析:是整个施工安全的重要因数,必须给予足够的重视和正确的计算。
   3)立模标高的确定:控制线型的最主关键控制参数,需通过数值模拟施工过程来正确计算立模标高;
   4)模板刚度选择:关系问题同脚手架施工。
3、施工合拢控制
   施工合拢是整个悬臂施工非常关键的步骤,主要存在以下问题:
   1)施工节段以及合拢段长度的选择:施工长度即影响施工进度,又受挂篮承载能力等因素影响,合理的施工节段长度以及合理的合拢段长度的确定,既可以保证施工安全顺利的进行,同时也可以保证合拢后桥梁的受力合理;需通过数值模拟,确定合理的节段长度和合拢段长度。
   2)合拢时机选择:合拢时机主要为合拢时间和合拢温度的选择,这直接影响成桥后的桥梁受温度影响的温度应力,需通过数值模拟来确定合理的合拢时机。
   3)临时固结的拆除:临时固结的拆除后存在体系转换,桥梁内部的应力会进行应力重分布。因此临时固结拆除时间、拆除顺序等都会影响应力重分布,因此需进行数值模拟,选择合理的拆除时间和拆除顺序。
4、混凝土质量控制,同支架施工,包括混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣以及养护
(二)拟采用的方法:
拟通过试验和数值仿真相结合的方法,解决上面提到的问题。通过数值模拟和试验相结合的方法,来模拟悬臂施工过程中各种控制因素。