閱讀 2733 次 短線匹配法預(yù)制施工技術(shù)及線形控制理論

短線匹配法預(yù)制施工技術(shù)及線形控制理論

方  蕾   李煜川

(西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，四川成都610031)

    所謂短線法就是將連續(xù)梁按“T”構(gòu)形式劃分為若干短節(jié)段，考慮混凝土收縮、徐變、預(yù)拱度等因素，將成橋整體坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為預(yù)制工廠局部坐標(biāo)后，在預(yù)制臺(tái)座內(nèi)以固定端模為基準(zhǔn)，調(diào)整已生產(chǎn)相鄰梁段(匹配梁段)的平面位置及標(biāo)高，在預(yù)制臺(tái)座的固定模板系統(tǒng)內(nèi)逐榀匹配、流水預(yù)制箱梁節(jié)段的一種施工工藝    短線匹配法具有占用場地小、質(zhì)量、工期、安全易于控制、有利于環(huán)保、工廠化流水作業(yè)、制梁效率高等優(yōu)勢，在國外一些發(fā)達(dá)國家被廣泛應(yīng)用。由于短線法施工時(shí)需用專用計(jì)算程序控制線形和誤差，施工難度較大，而且需要高精度儀器進(jìn)行線形測量，測量技術(shù)要求高使得這種施工方法在國內(nèi)處于起步階段。本文也是基于此目的對(duì)預(yù)制過程中的線形控制方法作了分析，希望能為短線法在我國的發(fā)展提供有用的參考。

1.預(yù)制工藝流程和操作要點(diǎn)

    1.1預(yù)制工藝流程

    短線匹配法預(yù)制節(jié)段梁主要工藝流程：(第n節(jié)段早期養(yǎng)護(hù)結(jié)束)→脫去內(nèi)模和翼緣板側(cè)模，并將內(nèi)模移出→移動(dòng)第n-1匹配節(jié)段到停放區(qū)，用龍門吊運(yùn)至堆放區(qū)→移動(dòng)第n節(jié)段至匹配位置→起吊停放區(qū)的底模(此時(shí)第n-1節(jié)段已運(yùn)走)至澆筑位置并進(jìn)行調(diào)整就位→合上側(cè)模，調(diào)整定位→將匹配位置的第n節(jié)段調(diào)整定位→模板表面和匹配節(jié)段匹配面涂刷水性脫模劑→安裝第n+1節(jié)段鋼筋骨架和預(yù)應(yīng)力束道→移動(dòng)內(nèi)模調(diào)整定位→第n+1節(jié)段混凝土澆筑。

    1.2操作要點(diǎn)

    1.2.1模板安裝

    固定端模：模面須保持豎向垂直并與預(yù)制單元中線成90°，其上緣須保持水平。端模標(biāo)高應(yīng)以靠近腹板處的兩測量控制點(diǎn)進(jìn)行檢查。水平誤差和中線垂直度誤差必須控制在1mm之內(nèi)。底模：對(duì)于等高箱梁，底模須水平安置并與固定端模下緣良好閉合。底模中線必須在水平及豎向與固定端模模面成90°。

外側(cè)模：要檢查它和固定端模閉合是否良好。

    1.2.2測量塔變形觀測

    利用大橋測量控制點(diǎn)定期對(duì)測量塔進(jìn)行觀測，如發(fā)現(xiàn)測量塔有位移或沉降，應(yīng)立即修正，重新校核固定端模，使其滿足要求。測量塔采用直徑80mm的鋼管打入地下20m，并用滿灌混凝土加外裹土工布的方法保證其穩(wěn)定。

2.梁段預(yù)制時(shí)的線形控制

    預(yù)制時(shí)的線形控制主要通過6個(gè)控制點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。其中沿梁段中心線的兩個(gè)點(diǎn)(FH、BH)是用來控制平面位置的，沿腹板的四個(gè)點(diǎn)(FL、FR、BL、BR)是用來控制標(biāo)高的。測點(diǎn)和預(yù)制局部坐標(biāo)系的布置見圖1。

圖1  梁段控制點(diǎn)以及預(yù)制局部坐標(biāo)布置

    線形控制直接影響到工程的質(zhì)量，要達(dá)到理想的目標(biāo)，誤差的及時(shí)調(diào)整是關(guān)鍵。

    2.1誤差分析

    在預(yù)制的過程中可能存在的誤差有兩種：

    (1)梁長誤差。梁段預(yù)制過程中，由于混凝土收縮、徐變等原因，會(huì)使梁段中線的實(shí)際長度與理論長度不一致。

    (2)偏角誤差。這種誤差又可分兩種情況討論：一種是由于梁段預(yù)制成型后，左右兩翼緣實(shí)測長度與理論值不一致引起的；另一種是預(yù)制過程中匹配梁段位置發(fā)生移動(dòng)引起的。這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致梁中線產(chǎn)生偏角。

    這些誤差都在澆筑下一梁段的時(shí)候考慮。

    2.2線形修正

    以n#塊預(yù)制為例說明n+1 #塊線形修正的方法。假設(shè) n#塊預(yù)制成型后中線梁長實(shí)測值比理論值偏大，并且通過測量發(fā)現(xiàn)n-1#塊的位置發(fā)生偏移，偏移角為θ，如圖2所示。但在拼裝時(shí)，是先拼裝n-1#塊，再拼裝n#塊，因此n-1#塊可看作沒有轉(zhuǎn)動(dòng)，而是n#塊轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)角度θ。那么n#塊i端將移動(dòng)至i′位置，即n+1#塊j端將移動(dòng)至j′位置，如圖3所示。為了使以后的線形與理論線形接近，n+1 #塊i端應(yīng)保持原來的位置不變，這時(shí)n+1 #塊所處的位置即為修正后的理論位置。也就是說修正n+1 #塊線形時(shí)，只需要修正其j端的整體坐標(biāo)值即可。以此修正后的值進(jìn)行n+1 #塊預(yù)制時(shí)，不會(huì)對(duì)后面梁段的線形產(chǎn)生影響。

    圖2和圖3中表示的都是梁中線兩端點(diǎn)連線，其中實(shí)線所示代表理論位置，虛線所示代表實(shí)際位置，中心線所示代表n+1 #塊修正后的理論位置。

3.程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用算例

    利用目前最流行的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言visual C#編寫了梁段預(yù)制時(shí)匹配位置的計(jì)算程序，其設(shè)計(jì)思路與前文敘述的理論一致。

    廈門集美大橋C4合同段中有三段海中道路引橋，上部結(jié)構(gòu)為50m跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁段頂寬12.75m，底寬5.084m，高3m，總長2.250m，采用的是節(jié)段預(yù)制拼裝。

    以廈門集美大橋右幅41#墩為例，將編程計(jì)算出的各梁段端點(diǎn)修正后的整體坐標(biāo)值與理論值進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出的值與理論值之差見圖4。

    由表l可以看出，不論平面還是標(biāo)高誤差都沒有超過0.01m，說明文中所提出的線形控制方法基本可行。

圖4右幅41 #墩各梁段誤差

4.結(jié)論

    隨著國內(nèi)建筑業(yè)的發(fā)展，橋梁建設(shè)的施工技術(shù)不斷更新，現(xiàn)代橋梁施工對(duì)環(huán)保、工期及施工場地將提出更高的要求，使短線臺(tái)座法預(yù)制混凝土節(jié)段梁的施工方法有著極大的推廣前景。本文提出的節(jié)段梁預(yù)制時(shí)的線形控制理論，通過具體實(shí)例的計(jì)算，證明了該理論基本可行，具有一定的實(shí)用性。希望能為施工生產(chǎn)提供有益的參考。

參考文獻(xiàn)

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[2]李立軍．短線臺(tái)座法在城軌交通節(jié)段梁預(yù)制施工中的應(yīng)用[J]．現(xiàn)代城市軌道交通，2006(6)：45—46．

[3]葛耀君．分段施工橋梁分析與控制[M]．北京：人民交通出版社．2003．

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)