軌道交通工程施工技術論文
城市軌道交通工程特大橋樑施工技術的研究是十分必要的。下面是小編整理了，有興趣的親可以來閱讀一下!
篇一
探索城市軌道交通工程特大橋樑施工技術
摘要：加強城市軌道交通工程特大橋樑施工技術的研究是十分必要的。本文作者結合多年來的工作經驗，對城市軌道交通工程特大橋樑施工技術進行了分析，具有重要的參考意義。
關鍵詞: 城市軌道; 特大橋樑; 連續剛構; 現澆箱梁; 懸臂法; 施工技術
中圖分類號：TU74文獻標識碼： A 文章編號：
1.施工控制技術
1.1 施工控制的重要性
在橋樑施工過程中, 由於設計引數誤差***如材料特性、截面特性、徐變係數等***、施工誤差*** 如製造誤差、安裝誤差等***、測量誤差及結構分析模型誤差等原因, 以及溫、溼度和時間等因素的影響, 將導致施工過程中橋樑的實際狀態*** 線形、內力*** 與理想目標存在一定的偏差, 當偏差累積到一定程度時如不及時加以識別和調整, 成橋後的結構安全狀態將難以得到保證, 且已施工樑段上的線形誤差將永久存在,導致成橋狀態偏離設計理想狀態。
施工控制就是在懸臂施工過程中, 監測主墩和主樑結構在各施工階段的應力、變形和溫度變化情況, 以及時瞭解結構實際行為。根據監測資料, 確保結構的安全和穩定, 並通過計算分析來調整確定下一樑段的立模高程, 保證結構受力合理和線型平順,為大橋安全順利地建成提供技術保障。
1.2 施工監測系統
施工過程中針對結構設計引數、幾何狀態、應力、預應力、溫度等部分進行監測。
1.3 施工控制流程
大跨度連續剛構橋的施工控制是 “施工-測量-識別-修正-預測-施工”的迴圈過程, 其基本原則是確保施工過程中大橋結構的安全, 在此前提下再對大橋施工過程的結構變形、應力***變***進行雙控,確保大橋最終線形和內力滿足預期要求。大跨徑樑橋施工過程複雜, 影響引數較多, 如結構剛度、樑段重量、施工荷載、混凝土收縮徐變、溫度、預應力等, 求解施工控制引數的理論設計值時都假定這些引數為理想值。為了消除因設計引數取值不確切而引起的施工與設計的不一致性, 就需要在施工過程中對這些引數進行識別和預測。對於重大的設計引數誤差, 提請設計方進行理論設計值的修改, 對於常規的引數誤差則通過優化進行調整。
1.4 理論計算建模
本工程主橋有限元模型按 61 個步驟計算工況,反映了設計的每個施工過程, 共設 187 個節點、170 個單元、3 種材料特性、15 種幾何特性, 節段施工 10 天。
按照施工和設計確定的施工工序, 以及設計提供的基本引數, 應用橋樑結構分析程式對施工過程進行正裝計算, 獲得以下控制資料的理論值: ①各施工樑段的立模標高; ②各施工樑段的狀態變數值, 包括移動掛籃、澆注混凝土、張拉預應力索各工況對應的樑段撓度、控制截面應力、應變等; ③典型狀態下如合攏前後狀態、二期恆載前後狀態全橋標高及控制截面的應力和應變值等。
1.5 施工監控思路
在本工程施工監控中, 把成橋通車 3 年後的主樑狀態, 包括應力、線形等作為最終目標, 施工中對應各工況下的主樑各控制截面的應力、標高作為中間控制目標和調整引數的依據; 立模標高作為監控控制和調整重點; 各工況對應產生的主樑撓度變形和應力變化作為觀測的著眼點和計算引數分析的出發點。採用基於最小二乘法的最優化引數識別演算法,體現橋樑施工的自適應控制思想。
⑴ 採用本工程設計資料和設計引數的規範值,進行正裝迭代計算。對成橋和主要施工階段的變形、設計線形等進行計算並與設計方相互校核對比, 找出兩組資料的差別和校核其原因, 反覆計算直至兩套資料基本接近為止。
⑵ 根據對實際施工情況的觀測, 反饋調整橋樑設計引數。通過掛籃的試壓結果獲得掛籃的變形值,進一步調整其縱梁剛度; 對撓度變形、應力應變的實測值與理論值的偏差, 通過引數識別法擬合出新的設計引數將其縮小, 如主樑容重、彈性模量、樑剛度、混凝土收縮徐變係數等, 依次調整計算下一樑段的控制資料。
1.7 應力監控
⑴ 應變測點佈置
每樑跨的支點佈置10 個測點, 其它普通節段的中間截面佈置 4 個測點;DD068#墩距墩底 2m 斷面佈置 4 個測點; DD067#墩距承臺頂面 2m 及墩頂 2.0m 兩個斷面各佈置 6 個測點。採用埋入式振弦式應力計配合讀數儀, 精度在±0.2MPa 以內, 每一施工節段澆築混凝土前後、預應力張拉前後均進行應力測試。
⑵ 測試方法
根據施工控制實施細則, 在典型控制截面處埋設應變計, 對每一施工樑段的每一工況, 包括移掛籃前後、澆注混凝土前後、預應力張拉前後等都進行應變觀測, 並與理論值比較, 以掌握主樑內部應力情況, 確保施工期主樑安全。應變測試程式為: 應變計埋入前檢查和測初值-混凝土澆築後測試初讀數-測試混凝土澆築後工況應變。
1.8 現場溫度觀測
採用長沙某公司生產的 JMZX-215B 型應變計,測取應變和溫度, 每樑跨的支點、#"L、#$L 截面, 各截面佈置 10 個測點, DD037#橋墩距墩頂 2m 處截面佈置 6 個測點。橋墩應變及溫度測點導線順著橋墩引出至橋面, 箱梁應變及溫度測點導線引出橋面,各導線均進行編號和接頭保護。
1.9 監控成果
掛籃施工前觀測掛籃試壓情況, 瞭解掛籃的彈性變形和殘餘變形情況; 開始掛籃施工後, 多次觀測澆注前後掛籃的變形情況, 對後續立模標高***考慮掛籃變形*** 的確定十分重要。在對每一工況及時觀測的基礎上, 認真分析實測值與理論值的差別, 多方查詢原因並及時對相關資料和引數作出調整。本工程施工監控取得了令人滿意的結果, 根據測點在各工況下撓度變化曲線***圖略***的實測值與理論值, 立模標高誤差大部分控制在±5mm 以內, 各工況下的變化值控制在±15mm 以內。
2 結論與評價
該大橋於 2009年 11 月中旬澆築第 1 節段DD68#墩 0#節段混凝土, 並於 2010 年 8 月初完成最後一箇中跨合攏段 DD066#～DD067#墩間合攏段混凝土澆注, 歷時一年多的施工監控順利、圓滿完成,根據監測結果並結合理論分析, 可得出如下結論:
⑴ 大橋懸臂澆注施工立模標高誤差控制在±5mm 內, 各工況下的變化值控制在±10mm, 滿足規範要求;
⑵ 各施工工況下, 實測各截面的應力在控制範圍內, 各階段實測值與理論值較為吻合, 說明結構模型和理論分析方法是準確的;
⑶ 大橋兩中跨合攏高差均在 20mm 以內, 小於規範限值, 實現了高精度合攏***以樑底線形為主進行控制***, 順利完成體系轉換, 支座設偏量正確, 成橋後的樑體線形美觀, 滿足設計及規範要求。
總之, 在業主和監理、施工及設計方的支援與配合下, 經多方合作, 順利完成了大橋施工監控工作,確保大橋安全、高精度合攏, 成橋後的線形和應力均滿足設計及規範要求, 達到了施工控制目的和要求。在該大橋施工監控中, 把成橋狀態作為施工監控的最終目標; 把施工的中間一系列狀態作為中間控制目標和調整引數的依據; 把立模標高作為監控工作控制和調整的重點。
根據對實際施工情況的觀測, 反饋調整橋樑設計引數。通過掛籃的試壓結果, 獲得了掛籃的變形值, 進一步調整掛籃的縱梁剛度; 對撓度變形、應力應變的實測值和理論值間存在的差別, 通過引數識別法擬合出新的設計引數, 使理論值和實測值的差值達到最小, 並依次調整計算下一樑段的控制資料。通過監控實施, 本大橋監控成果如下: 懸臂澆注施工立模標高誤差控制在±5mm 內, 各工況下的變化值控制在±10mm; 各施工工況下, 實測各截面的應力在各階段實測值與理論值較吻合; 兩中跨合攏高差均在 20mm 以內, 實現了高精度合攏。通過採取上述幾項施工監控技術措施, 有效地解決了軌道交通特大橋樑施工控制的一些難題, 為今後類似工程的施工控制提供了可借鑑的理論資料及施工經驗。
參 考 文 獻
[1] GB 50308- 1999 地下鐵道、輕軌交通工程測量規範[S]
[2] GB 50026- 93 工程測量規範[S]
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