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大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术

  
评论: 更新日期:2013年05月24日

三 、线形控制原理与技术
1、预拱度控制
  主梁悬浇段的各节段立模标高可按下式确定:
  Hi=H0+fi+(- fi预)+f篮+fx(1)
  式中:Hi为待浇筑段主梁底板前端底模标高;H0 为该点设计标高;fi为本施工段及以后浇筑的各段对该点的影响值;fi预为本施工段顶板纵向预应力束张拉后对该点的影响值;f篮为挂篮弹性变形对该施工段的影响值;fx 为由徐变、 收缩 、温度 、结构体系转换 、二期恒载、 活载等影响值 。上述各参数在有限元倒向分析基础上,根据实测信息,对计算预拱度进行调整和预测,确定最佳预拱度。
2、预拱度
  指令预拱度是主梁线形控制的主要参数, 也是决定主跨和边跨能否顺利合拢,应力分布是否合理的关键。 施工预拱度指令,一般由监测监控单位拿出方案,经设代组计算审核后,桥梁专业监理工程师签字才能组织施工 。施工预拱度指令除保证其合理性 、科学性外,下达时间应保证施工的连续性和及时性。
四、 主梁结构应变测量与应力分析
1、布点时间
  在主梁钢筋布置基本就绪 。混凝土浇筑之前,在控制断面预埋传感元件,并做好相应的防护工作 对于预应力混凝土梁桥,主要是测试和控制桥梁结构纵向应力。 因此,布点时,传感元件沿纵向(桥的里程或桩号方向)布置,用铁丝捆扎在主梁纵向钢筋的上(下)缘。
2、传感元件测试原理及其应变测量
  混凝土应力测试传感元件类型较多,目前通常使用钢弦应变计,其测试效果较好。 钢弦传感器应变与频率间的关系通常是以标定表和折线图的形式给出的,用二次曲线或三次曲线进行最小二乘拟合,便能得到较好数学表达式。
五、测试应力的影响因素
1、钢弦元件初值设定时机
  钢弦应变计埋设后, 在混凝土泵送过程中, 将承受各类影响读数的非混凝土应力的因素, 为此需在混凝土初凝时刻设定应力初值。 而初读数的时机把握是相当困难的, 如果该时机把握不好, 混凝土未承载时钢弦已反应出的应力就不能及时排除, 主梁测试应力将小于 (大于) 实际结构真实应力。
2、温度变化
  温度变化对桥梁结构的受力与变形影响很大。 在不同时刻对结构状态, 包括结构应力以及变形进行量测 ,其结果是不一样的 ,有时由于温差过大, 会使结构产生过大的变形和附加应力,从而也难以保证控制的有效性。所以, 必须考虑温度变化的影响 ,温度变化相当复杂, 包括季节温差 、日照温差、 骤变温差、残余温度、 不同温度场分布等。而在原定控制状态下又无法预先知道温度的实际变化情况。 所以在控制中是难以考虑的要考虑也将是非常复杂的。 通常都是将控制理想状态定位在某一特定温度下 ,从而相对排除温度变化。对结构的影响, 一般是将一天中温度变化较小的早晨作为控制所需实测数据的采集时间, 但对季节性温差和桥体内温度残余影响要予以重视。
3、 应变滞后性
  测试数据表明, 预应力混凝土的应变具有滞后性。 预应力索张拉完后, 由于种种因素的影响, 应变在主梁各截面的传播速度随施工节段的不同而各异。 当预应力索较短 ,管道较畅通时, 应变的滞后性不明显 。当预应力索较长 ,管道不太畅通时, 各截面应变的滞后性与张拉端的位置有关; 靠近张拉端的截面与索较短时的情况比较接近; 远离张拉端的截面, 应变的滞后性十分明显。
4、 材料收缩 、徐变
  对混凝土桥梁结构而言, 材料收缩、 徐变对结构内力 、变形有较大的影响。 这主要是由于施工中混凝土普遍加载龄期短, 各阶段龄期相差较大, 控制中要予以认真研究, 以期采用合理的符合实际的徐变参数和计算模型。
5、其它因素的影响
  混凝土的弹性模量随其“ 龄期 ”变化, 且逐步达到其设计值, 如果不能准确测量钢筋混凝土实际弹性模量, 主梁实际结构的弹性模量与按规范取值存在一些差别。 此外, 钢弦的质量(即元件的稳定性、 重复性) 对测量数据有影响。 排除这些影响因素, 测试的结果才具有可靠性。
参考文献:
[1] 吴穷. 大跨度预应力混凝土桥梁的设计与测量[J]. 交通标准化, 2011,(13)
[2] 郑明坊, 苗连军, 张月辉. 大跨度连续梁桥施工监控关键技术[J]. 铁道建筑, 2011,(10)
[3] 石维城. 公路桥梁加固中的新技术探讨[J]. 交通世界(建养.机械), 2011,(09)
 

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