高速铁路道岔连续梁施工过程的变形控制与实施[精品资料]

高速铁路道岔连续梁施工过程的变形控制与实施 -精品资料 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 最新最全的 学术论文 期刊文献 年终总结 年终报告 工作总结 个人总结 述职报告 实习报告 单位总结 摘要：随着高速铁路、客运专线的大量兴建，由于受地形和地质条件限制，道岔连续梁越来越多地应用于高架车站设计中。道岔连续梁因其构造复杂，施工难于控制，本文通过武黄城际铁路葛店特大桥道岔连续施工过程的变形控制，阐述大跨度道岔连续梁空间变形和观测方案，供相关工程人员参考。 关键词：道岔连续梁；变形监测；施工控制 TE42 A 1 工程概述 中国建筑股份有线公司承建的武黄城际铁路二标段葛店特大桥在 198# 204#墩处设计为高架车站，即葛店南站。高架车站的进站道岔区在 183# 191#墩处，在 183 191#墩之间设计了 3 联道岔连续梁即： 183 187#墩为 1-（ 31.9+232.7+31.9 ） m 双线变四线道岔连续梁（ DK24+018.75 DK24+149.5），在此道岔连续梁上，线路由2 股道渐变成 4 股道； 187 191#墩 为二联 1-（ 31.9+232.7+31.9 ） m 并行的双线变三线道岔连续梁（ DK24+149.5 DK24+280.1），线路由 4 股道渐变为 6 股道。本文以重点阐述双线变四线道岔连续梁施工过程的变形控制。 双线变四线道岔连续梁体为单箱双室过渡到单箱三室箱梁、等高度结构。箱梁顶宽 12.20 19.806m，顶板厚 34cm，支点处局部加厚为 54cm；边腹板厚 45、 65cm，支点处局部加厚为 1.05m；中腹板厚 0.50m、 0.70m，支点处局部加厚为1.10m；单箱三室中腹板厚 0.40m、 0.60m，支点 处局部加厚为1.0m；底板厚度为 0.3m，支点处局部加厚为 0.50m。采用 C50高性能混凝土，全联共计 1730m3。 图 1 道岔区平面布置示意图 2 施工方案 采用钢管贝雷梁柱式支架法现浇施工，全桥混凝土浇筑完成后分批张拉预应力钢束。 全桥的箱梁采用贝雷架施工平台式结构进行承重，在已有承台做牢固支撑点并于每跨中间设置临时支墩。支墩基础采用 100cm 桩基础 ,采用 C25砼浇注，桩基础上部采用100cm*150cm*1200cm 条形钢筋混凝土基础进行连接，在条形基础上立 6 09的钢管。钢管柱高平均约 12m,支柱顶横梁采用 I40b工字钢连接。纵向主承重梁采用贝雷梁拼装搭设，横向采用 I20b工字钢进行加固，间距 0.5m/道（工字钢长度为12m和 9m，呈交错布置）。上部支架纵横向均采用10cm10cm 方木进行搭接。纵向间距，翼板部分为 0.3m，底板部分 0.2m。底模板、侧模板及芯模均采用 =12mm 光面竹胶合板，倒角处采用铝塑板处理，另外考虑贝雷片纵梁底下通行安全，可以在紧贴贝雷片纵梁下增设一层安全防护网，以防止上部杂物砸到下面通行人员。支架设计计算见文献 1，支架布置见图 2 所 示。 道岔连续梁施工过程中的变形量由支架的弹性变形、非弹性变形、预应力张拉等引起，为达到施工控制的最终目标，在施工过程中成立道岔连续梁线形监测小组，负责全桥的线形控制。本桥主要监测支架预压变形和梁体浇筑后徐变变形。 图 2 钢管贝雷梁柱式支架示意图 3 支架预压 由于高架车站道岔连续梁桥施工技术复杂，特别在咽喉区道岔处，因为梁体宽度变化较大，现浇支架受力复杂，难以通过计算确定。采用钢管贝雷梁支架法施工，其产生的非弹性变形，是依靠支架的预压来消除的，弹性变形则做为箱梁施工预留沉降量的依据。根据预压的结果设置预拱度，来确保梁体的线性。本方案参照建设部钢管满堂支架预压技术规程对支架进行预压。 3.1 预压方案 （ 1）荷载分布情况 箱梁现浇支架在浇注混凝土前必须进行预压，通过预压时测量出的有关沉降数据，计算出预拱度，在支架模板安装时预留标高，以实现浇注完成的箱梁底面标高符合设计要求。 （ 2）模板的制作、安装及支架的预压 支座安装合格后，安装箱梁底模板，模板表面要求光洁、平整、线条平顺，刚度强度能满足荷载要求。支架底模高程计入落 地支架弹性、非弹性变形值，按抛物线设置预拱度，以确保箱梁的标高符合设计要求。 在支架搭设完成以后，为消除模板支架的塑性变形，对支架进行预压，预压荷载按照梁体钢筋混凝土重量的 1.1倍设置，预压采用砼预制块，其荷载分布与现浇箱梁荷载分布一致，预压期间在每跨设置五个断面共 15个观测点，预压前先测量复核支点标高，预压分三次平均加载，第一次加荷载至40%，第二次加荷载至 80%，第三次全部加完，然后观测 5 7天，卸载按三次进行，第一次按荷载的 20%，第二次为 40%，第三次全部卸完，每个观测点在每一次加载（卸载 ）完成及全部加载（卸载）完成均要观测，全部加载完成后每天至少观测一次，若连续 3d 观测结果在 2mm以内，则可以认为支架变形基本稳定。 （ 3）变形监测 支架变形最大位置为每跨跨中位置，所以对于梁部贝雷梁部分设置在每跨跨中位置，根据贝雷梁组合情况每个截面布置为 3 个点（见图 3），分别为底板位置和腹板位置处的贝雷片梁；对于钢管立柱部分变形位置为钢管立柱底座板和螺旋丝杠连接部分；观测 PC管桩变形的观测点设置在临时承台位置，每个点用红油漆标记并进行编号。 所有观测均采用国家高程系统，观测采用 电子水准仪，一站式观测，采用后 前 -前 后观测顺序，测 3 次取平均值，读数精确到 0.1mm进行记录。每次观测邀请监理单位进行复核。 在每次加载前和加载完成后进行测量一次，将相关数据按照规定的表格进行记录。 图 3 支架预压沉降观测点 3.2 预压监测结果 表 1 列出了各跨跨中监测点在各预压工况下的观测结果（限于篇幅其余测点结果未列出），变形趋势如图 4 所示。由观测结果可见，各测点变形量基本成线性关系，且卸载后均能恢复到加载前状态，表明支架整体非弹性变形较小，主要为弹性变形。 非弹性变形小主要原因是采用钢管立柱作为支柱，连接的其他构件少。 3.3 预拱度设置 根据上述预压监测结果设置预拱度，计算公式为 f=f1+f2， 式中： f1 支架弹性变形； f2 梁体挠度预拱度。根据设计该连续梁 f2 0。最大值设在梁的跨中位置，并按抛物线形式进行分配，算得各点的预拱度值后，通过支架上的可调顶托对底模进行调整。 4 梁体徐变观测 根据客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南无碴轨道铺设前，应对桥涵变形作系统的评估，确认桥涵基础沉降 和梁体长期变形等符合设计要求。通过对连续箱梁的徐变观测，评估后期徐变趋势，以确定无碴轨道的施工时间，保证了客运专线无碴轨道结构的铺设质量。为满足客运专线沉降变形观测系统的技术要求，保证沉降变形观测系统的质量，依相关要求，针对葛店特大桥工程特点 ,制定了详细观测实施方案，在施工中严格执行。 4.1 变形观测方案 为了满足变形观测的需要，需要在梁部埋设观测标。观测标采用 20mm 的不锈钢棒，钢棒露出外面部分需要磨圆处理，将其埋置于混凝土梁中，见图 5 所示。 根据规定要求，在现浇梁施工完 成即设置观测点。本桥每跨布置 10个观测点，均匀分布在梁体上。梁体左、右侧各一个测点。 观测仪器采用天宝 DiNi12电子水准仪一台，配备 3 m铟条码钢尺进行观测。 对于梁体的变形观测，每孔梁支点之间的梁体变形应以两支点的连线为基准线进行观测计算，由于下部结构沉降变形的影响，该基准线的位置会发生变化，梁体观测点至该基准线的垂直距离利用几何方法计算取得，垂直距离差值就是梁体变形量。 测量过程中实行 “ 人员、仪器、测量方式 ” 三固定。认真建立 “ 零 ” 观测理念。保证数据整理的规范性和数据识 别的统一性，确保观测数据的可靠性。梁体徐变上拱 ,向上为“ 正 ” ，向下为 “ 负 ” 。在沉降变形观测过程中注意记录荷载的变化，以便帮助分析结构变形的变化和数据异常点情况。在沉降变形观测过程中 ,及时绘制沉降曲线，及时分析验证，并作记录，及时报送监理核对签字。 根据评估技术指南要求，桥涵主体工程完工后，沉观测期一般应不少于 6 个月；岩石地基等良好地质区段的桥梁，沉降观测期应不少于 2 个月。而本桥于 2010年 12月 15日浇完混凝土后，直到 2013年 3 月才铺设桥面设施，因此预应力张拉后监测一直持续到 2012年 10月 。张拉后 1 次 /l、3、 5d，后期 1 次周，观测总次数为 97次。 4.2 理论徐变变形计算 由于本桥特殊，预应力张拉后 2 年多才铺设桥面设施，且实际施工过程与设计拟定施工过程不完全一致，因此原设计的理论徐变变形数据与实际工况不符，以致监测数据与理论数据无法对比。为解决该问题，采用 MIDAS有限元程序建立全桥模型，按照实际施工过程模拟，得到与观测周期对应的理论分析数据。 图 6 全桥计算模型示意图 4.3 监测结果对比 各跨跨中测点徐变变形如图 7 所示。由实测可知，预 应力张拉后，各跨跨中均有不同程度的上拱，基本上在终张后 1个月内徐变发生较快，可达到徐变终值的 50%，终张 2 个月后徐变可达到终值的 70%，之后徐变速率开始变缓， 1 年后变化量已很小。徐变上拱值最大为第 1 跨跨中，上拱值为 19.4mm（含张拉后的弹性上拱），而扣除弹性变形，终张拉 60d后，第 1 跨跨中徐变上拱度为 5mm，满足技术评估指南规定7mm限值要求。 图 8 为第 1 跨跨中测点实测徐变变形与理论计算值对比。二者变形规律完全一致，理论计算最大上拱值为19.1mm，实测上拱值为 19.4mm。实测终张时的弹 性上拱值为12.3mm，理论计算值为 11.9mm，略大于理论计算值，但满足技术评估指南规定的 “ 不宜大于设计值的 1.05 倍 ” 。 图 8 中理论值后段下降是模拟桥面设施加载，从理论分析可见后期徐变已基本完成，因此不会对无碴轨道产生不利影响。 图 7 各跨跨中测点徐变变形图 图 8 第 1 跨跨中测点理论与实测徐变上拱度值比较图 5 总结语 通过对大跨度连续梁整个施工过程中的变形监测和科学合理的施工控制，使本桥连续道岔箱梁的变形完全达到了设计和规范的要求，确保了整个桥梁线 型的美观，保证了施工质量。目前连续道岔箱梁在客运专线铁路使用较少，但随着客运专线的快速发展，将会有更多相似的客运专线桥梁，因此通过对武黄城际铁路二标段葛店特大桥连续道岔箱梁的施工技术总结，也为同类道岔连续箱梁的施工提供借鉴意义。 参考文献 1 王伟，魏喜超浅谈贝雷梁支架在桥梁工程中的应用 C 2012年全国桥梁技术交流会议论文集 2 建设部 ,钢管满堂支架预压技术规程（ JG/T1942009） S 3 (铁建 2006158 号 )-客运专线铁路无碴轨 道铺设条件评估技术指南 S 4 黄建跃 ,大跨度连续刚构桥施工主粱变形监测的必要性与方法 J,桥梁建设 ,2003(01) 5 范立础 ,预应力混凝土连续梁 M,北京 :人民交通出版社 ,1990 6 罗家良 ,浅谈预应力混凝土连续箱梁后张法施工控制 ,山西建筑 ,2008(09) 阅读相关文档 :光纤到户技术在三网融合中的应用 浅议通信传输中信号衰耗的特性及应对 电子信息产业发展现状及改进措施论述 高层室内覆盖方案分析与应用 浅谈如何管理高速公路施工项目 水利施工中存在的问题与解决措施 浅析建筑工程施工安全 浅谈在水利工程中如何使用基础灌浆施工技术 浅谈工程招标期间成本控制 浅析如何管理水利