挂篮悬浇钢筋混凝土箱形拱桥设计与施工规范-征求意见稿_第1页
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文档简介

挂篮悬浇钢筋混凝土箱形拱桥设计与施工关键技术规范本文件规定了挂篮悬浇钢筋混凝土箱形拱桥设计与施工规范的术语和定义、主拱圈与拱上建筑构造、主拱圈悬臂家住施工、悬臂浇筑施工拱圈控制技术等内容。本文件适用于山区大跨度桥梁的设计与施工。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T50722《挂篮悬臂浇筑施工技术规范》JGJ33《建筑机械使用安全技术规程》JTG3362《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》TGD60《公路桥涵设计通用规范》3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1主拱圈Mainarchring拱桥上部结构中两端支承在墩台上、呈曲线形向上拱起的主要承重结构。3.2矢跨比Risespanratio矢跨比是指在拱桥或洞室结构中,计算矢高与计算跨径之比(S/L),又称矢度。3.3拱轴线Archaxis拱圈(或拱肋)各横向截面(或换算截面)形心点的连线。3.4梁式腹孔Beamtypeventralhole指在上承式拱桥的主拱拱肩上设置的孔。3.5悬臂浇筑Cast-in-cantilever悬臂浇筑法,简称悬浇,是一种在桥墩两侧设置工作平台,平衡地逐段向跨中悬臂浇筑水泥混凝土梁体,并逐段施加预应力的施工方法。3.6箱形拱桥Boxarchbridge是一种拱桥,其拱肋采用箱型截面,可以使用钢筋混凝土或钢等材料建造。4主拱圈与拱上建筑构造4.1总体布置4.1.1施工的混凝土拱桥跨径控制在100m~300m之间比较适宜4.1.2桥跨布置上,以单跨布置形式居多,也可多跨布置。4.1.3大跨径钢筋混凝土拱桥多采用梁式腹孔构造,通过钢筋混凝土立柱与盖梁将人行道或部分车行道悬挑出拱圈宽度以外,以减小拱圈宽度和墩台尺寸。4.1.4主拱圈与拱上建筑的布置形式有以下两种:一种是主拱圈正置,由拱上立柱高度来适应纵坡要求,另一种是将主拱圈斜置,通过主拱圈高差来满足纵坡要求,拱上立柱高度相等。4.2主拱圈构造4.2.1主拱圈截面形式大跨度混凝土拱桥主拱圈多采用由顶板、底板和腹板组成的空心箱形截面,常见的有单箱单室、单箱双室、单箱三室三种截面形式。4.2.2拱圈宽度与高度4.2.2.1主拱圈多采用窄拱圈形式。4.2.2.2在拟定主拱圈宽度时,要兼顾桥面悬臂长度和宽跨比。依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》(JTGD62-2004)规定,当拱圈宽跨比小于1/20时,应验算其横向稳定性。4.2.2.3单箱单室和单箱双室的主拱圈宽度为6.0m~10m,单箱三箱宽度为9m~18m,腹板中距一般在2.5m~3m。主拱圈跨高比为50m~90m,宽高比为2.0m~4.0m。4.2.3主拱圈顶、底板与腹板最大宽厚比限值4.2.3.1悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥,宜在保证合理性的情况下尽量减小主拱圈截面尺寸以减小自重。4.2.3.2无初始缺陷的理想拱的失稳,主要取决于整体失稳时的临界应力σcr和板件局部失稳时的临界应力σcr1。当局部失稳时的临界应力σcr1>σcr,可判断拱圈将先发生整体失稳;相反,当σcr1<σcr时,可判断拱圈将先发生局部失稳;当σcr1=σcr是,可判断其达到整体失稳与局部失稳的临界状态。4.2.3.3根据《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》(JTGD62-2004)和弹性力学相关理论可获得到钢筋混凝土拱桥主拱最大宽(高)厚比限值公式如下:仅发生顶底板或腹板屈曲时():同理,当顶底板和腹板同时发生屈曲时(A=7式中:——钢筋混凝土构件稳定系数;——混凝土轴心抗压强度设计值,MPa;b——薄板宽度,m;t——薄板厚度,m;——泊松比,取0.2;E——弹性模量。4.2.3.4钢筋混凝土中心受压构件稳定系数与构件长细比有关,构件长细比与稳定系数的关系见表1钢筋混凝土箱形截面受压构件长细比和稳定系数关系≤28424862698390970.980.950.920.870.810.750.700.650.600.560.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.19当长细比A248时,稳定系数与构件长细比A可用式来表达:式中:——受压构件长细比——拱桥等效压杆自由长度,m;————截面回转半径,m。4.2.3.5表2和表3所示为C30~C60混凝土拱桥主拱圈截面顶、底板和腹板最大宽(高)厚比限值。表2箱形薄壁拱桥壁板局部稳定最大容许宽(高)厚比混凝土强度等级E(MPa)(MPa)b/t(h/t)C303.00×10438.23/C403.25×10434.46/C503.45×10422.432.18/C553.55×10424.431.28/C603.60×10426.530.22/表3箱形薄壁拱桥壁板局部稳定最大容许宽厚比或高厚比(顶底板和腹板同时屈曲)混凝土强度等级E(MPa)(MPa)b/t(h/t)C303.00×10428.91/C403.25×10426.06/C503.45×10422.424.33/C553.55×10424.423.65/C603.60×10426.522.85/注:表中按照公式(3)计算。4.2.3.6箱形截面主拱圈的顶板、底板厚度一般为20~60cm,腹板厚度25~50cm。4.2.3.7当采用单箱单室时,为减小截面的宽厚比和高厚比,应采用较厚的顶、底板厚度和腹板厚度。4.3矢跨比与拱轴线4.3.1矢跨比4.3.1.1建造在山区中的混凝土拱桥,拱桥的矢跨比一般不小于1/84.3.1.2从结构受力、稳定、施工方便考虑,拱桥的矢跨比不宜大于1/4。4.3.1.3采用悬臂浇筑法施工的钢筋混凝土拱桥,矢跨比宜在1/4~1/8中选取。4.3.2拱轴系数4.3.2.1应尽可能降低由压力线与拱轴线偏差产生的弯矩值。4.3.2.2宜恒载压力线作为拱轴线,尽可能提高恒载作用。4.3.2.3选择拱轴线形时,除了考虑拱圈受力外,还应该考虑外形美观、施工简便等因素。4.4横隔板布置4.4.1主拱圈内每隔一定间距必须设置横隔板。4.4.2在拱圈悬臂浇筑阶段,斜拉扣索锚固在拱圈顶板或腹板上,也需要在每个扣索锚固处设置横隔板。4.4.3成桥使用阶段,为扩散由拱上立柱和桥道系传递到主拱圈上的集中力,也需设置横隔板。4.4.4横隔板设计应综合考虑悬臂浇筑长度与拱上立柱的布置。4.4.5横隔板宜沿拱轴线正交方向布置或沿垂直方向布置。4.4.6横隔板厚度宜取20cm~45cm,做成空心截面,便于施工人员在拱箱内行走。4.5拱上建筑布置4.5.1桥道系结构形式梁式腹孔的桥道体系可做成简支、连续和刚构三种形式如图1:图1梁式腹孔(示例)a)简支腹孔:由垫梁、立柱、盖梁和桥道梁等组成,桥道梁纵铺在盖梁上,梁底设支座。宜采用全空腹结构,将拱上腹孔数布置成奇数跨,可避免因在拱顶处设置立柱而对拱顶受力造成的不利影响。b)连续梁腹孔:桥道梁为连续结构,与立柱盖梁之间设置支座。宜采用连续结构,可节省支座数量,而且行车舒适性好。c)刚构腹孔:将桥道梁与拱上立柱固结形成整体,主拱变形将影响到拱上立柱和桥道梁,存在拱与拱上结构的联合作用。适用于特大跨度拱桥,立柱与桥道梁形成连续刚构,既可减少立柱数量,还可方便桥道梁施工。4.5.2桥道梁构造4.5.2.1桥道梁构造型式与腹孔跨径、主拱圈施工方法等有关:a)腹孔跨径应先确定两拱脚处的立柱位置,再由两立柱间的距离除以腹孔跨数得到拱上立柱的位置和腹孔跨径。腹孔宜等跨布置。b)当主拱圈采用悬臂桁架法施工时,需将主拱圈、立柱与斜拉杆、桥道梁或临时上拉杆作为上拉杆组成临时桁架结构,桥道梁将参与施工阶段的受力。4.5.2.2桥道梁跨度应在15m以内,宜采用简支形式。桥道梁跨度应在16m~30m之间,其结构形式宜采用连续梁或连续-刚构梁。梁横截面形式可采用板梁、T梁、箱梁和钢混结合梁等。4.5.3拱上立柱构造4.5.3.1钢筋混凝土拱桥拱上立柱常见的构造形式有排架式、分离式和横墙式如图2所示:图2拱上立柱常用形式(示例)a)排架式拱上立柱由立柱和盖梁组成,当立柱较高时应设置横系梁以增强其稳定性。立柱宜采用矩形实体截面或空心截面,沿高度方向做成变截面形式。b)每个分离式拱上立柱应由两根或三根立柱构成,连续桥道梁的每根立柱宜做成实体截面或空心截面。c)横墙式拱上立柱宜为箱型截面,截面尺寸根据拱上立柱高度来确定。5主拱圈悬臂浇筑施工5.1三角形挂篮构造5.1.1三角形挂篮整个挂篮由承重系统、行走系统、支反力系统、模板系统等构成:a)承重系统由三角形侧桁架、底篮、挂钩和挂钩横向联系、吊锚杆和斜拉杆等组成;b)行走系统由滑船、行走滑道、千斤顶、反力座及反力轮等构成;c)支反力系统主要由挂钩铰座、轨道剪力键及滑船限位钢销、后横梁上的可调节支承垫块、止退钢销等构成;d)模板系统由底模、外侧模、内侧模及端模等组成。5.1.2倒三角形挂篮5.1.2.1挂篮由主桁系统、止退系统、支反力系统、走行系统、模板系统、工作平台及安全防护六大系统组成:a)主桁系统包括纵梁、横梁、斜杆、竖杆、挂钩及稳定桁架;b)止退系统包括抗剪臂、挡块、钢垫板等组成;c)支反力系统由位于纵梁上的支承垫块、千斤顶、反力轮和底篮拉杆组成;d)行系统由轨道(或滑槽)、滑船、顶推盒、千斤顶、主桁结构上的行走滚轮、限位轮钢垫板、销轴及螺栓等组成;e)模板系统由底模、侧模、内模、顶模、顶模支架及移动外架组成;f)工作平台及安全防护包括前工作平台、侧向工作平台及后吊架三部分。5.2扣挂系统5.2.1设计原则扣挂系统设计时,应根据主拱圈构造特点,结合地形、地质条件进行设计。5.2.2扣挂系统组成扣挂系统由锚固系统、扣塔系统和地锚系统等组成。5.2.3锚固系统锚固系统应包括扣索系统、锚索系统、锚箱和锚碇系统四部分。基本设置如下:a)扣索系统和锚索系统应通过交界墩、交界墩盖梁和塔架上的钢锚箱连接成整体;b)扣索锚固端宜设在主拱圈各个节段上;c)张拉端宜位于交界墩或钢锚箱;d)锚索锚应固于锚碇系统上,将主拱圈的节段自重及施工荷载通过扣索、锚箱和锚索传给锚碇系统;e)锚碇系统应利用永久结构的桥台或承台,采用重力式锚碇和预应力岩锚。5.2.4扣锚系统扣锚系统的常见布置类型有星式和扇形布置两种。在需要提供较大的扣锚索倾角时选择星式布置,将几根扣索和锚索集中布置在同一高程面上,并分散在不同位置。在选择扇形布置时,应将扣锚索沿桥墩或扣塔高度方向按一定间隔布置,最大倾角不超过70°,最小倾角不小于17°。5.2.5扣塔系统塔系统宜由交界墩和置于交界墩顶面的临时钢扣塔组成。临时钢扣塔宜采用变形小的钢管扣塔或门式扣塔;当拱圈跨径的增大时,可采用钢管混凝土或者预制混凝土节段拼装作为临时扣塔。5.3拱圈混凝土悬臂浇筑施工5.3.1施工顺序拱脚段支架安装→拱脚段施工并养护待强→1号扣、锚索安装及张拉→现浇段支架拆除→安装、调试悬浇挂篮及荷载试验→节段底板、腹板、隔板钢筋绑扎→节段内模、侧模安装→节段顶板钢筋绑扎→节段顶底板压模安装→节段混凝土浇筑及养护待强(达到85%设计强度)→节段扣、锚索安装及张拉锚固、调索→挂篮放松并前移就位→循环进行下一节段施工至全部悬浇段施工完成→合龙段施工→扣、锚索分级拆除→挂篮拆除。5.3.2拱脚段施工5.3.2.1位于拱脚的1#节段拱圈混凝土应在支架上现浇。根据地形地质条件,宜采用满堂式钢管支架、大直径钢管柱与钢纵梁等形式。当地形条件受到限制,不能搭设支架时,可采用将钢支架由斜拉杆扣挂的方式。5.3.2.2拱脚段浇筑长度宜设置在10m~35m之间,对等宽等高的拱圈,支架现浇长度在10m左右;对于拱圈宽度变化的拱桥,拱圈截面尺寸应较悬浇节段的截面要大,重量较重。5.3.2.3当采用钢管脚手架满堂支架形式时,应通过加密纵向剪刀撑来抵抗支架承受的水平荷载。当采用大直径钢管柱与钢纵梁支架形式时,钢管柱与纵、横平联间应设置能传递和抵抗水平荷载的构件。5.3.2.4在1#节段施工时还应注意以下几点:a)在拱圈顶板、底板的上表面应设置压板。b)应精确布置挂篮止退装置和轨道锚固预埋件或预埋孔、拉杆孔等,定位牢固。c)当在挂篮前端设置吊锚杆时,应注意斜拉杆预留孔和斜拉杆齿板;d)应与监控配合做好拱脚应力传感器和温度传感器的埋设、线形观测点布置等,在施工过程中予以有效保护。5.3.3挂篮的安装与行走5.3.3.1在拱脚拱脚段施工完成后,即可进行挂篮的安装。5.3.3.2挂篮安装5.3.3.2.1工艺如图3所示。图3挂篮安装施工工艺图5.3.3.2.2挂篮安装时应注意以下几点:1)所有的连接装置连接牢靠,并做好相应的标记,便于后期检查;2)搭设好相应的工作平台(通道)和安全防护;3)做好扣索的保护,避免发生碰撞或者损伤。5.3.3.3挂篮行走5.3.3.3.1挂篮行走时,应先对称拆除吊杆、挂钩横梁锚杆及斜拉杆,然后通过调节撑杆从前端向后左右对称进行底模板卸载,使底模板与拱箱底板基本脱开,再旋转止退钢销使其上升至楔形垫块放松,卸下楔形垫块,再反向旋转止退钢销使其下降并脱离拱箱底板,同时使后反力轮与拱箱底板充分接触,底模板与拱箱完全脱开(间隙10cm左右)。5.3.3.3.2在挂篮行走前、行走中和行走后,应做好以下工作:a)挂篮移动前的准备工作1)施工前,挂篮操作人员需经过专门培训,了解挂篮的构造、性能,熟悉挂篮操作流程,掌握挂篮行走等基本操作。2)混凝土浇筑完毕,达到85%设计强度后,张拉该节段扣索及对应锚索。3)拆除轨道定位架,接长轨道;擦干净轨道底板,涂上一层薄薄的黄油。4)在张拉完扣、锚索后,松开丝杆的同时,顶升挂篮后千斤顶,尽量使丝杆保持原来垂直度,避免丝杆承受过大剪力。松丝杆和顶升千斤顶必须左右两侧同时对称进行。5)待丝杆受力转化成挂钩受力后,将抗剪臂收起至拱箱内,然后松开千斤顶,使后滚轮接触箱拱底,这样由千斤顶受力转化成滚轮受力。6)安装挂篮顶推千斤顶,并检查千斤顶是否工作正常。7)检查滚轮、销子、丝杆是否有破损,焊缝是否存在质量问题。施工中保持丝杆的垂直度。8)油泵、千斤顶、卷扬机、链条葫芦等机具在移动挂篮之前做好检修工作。9)挂篮移动前,需对外模和底模进行全面检查,并清理上面的所有杂物及小型工具,防止发生坠落事故。b)移动中的工作1)在前节段扣、锚索尚未张拉完成前,严禁移动挂篮。2)行走过程中,底模或工作平台上严禁堆放松动的物件、工具等。3)行走过程中,当千斤顶顶升至最大行程后,应先将滑船通过加垫钢板销结在轨道上后,千斤顶方可退油,严防挂篮后退。4)设专人分别在挂篮前、后观察和监听,如果发现不正常现象或听到不正常声音时,应采取相应措施,停止行走,直至排除故障。如未找到原因,坚决不准行走。5)由一人统一指挥,两边的水平千斤顶同步向前推进,测量人员及时报告挂篮两侧移动的距离(每前进50cm左右作一次同步观测),当两侧移动距离相差5cm时,不足的一侧补足后再同时向前移动,防止挂篮转角、偏位,造成挂篮受扭。6)挂篮在行走过程中,如遇天气突变,挂篮无法行走时,操作人员应马上紧急通知下面人员立即疏散,操作人员待挂篮锚固后离开。地面人员应立即将危险区域用绳子围起来,并警戒,任何人不得靠近。7)操作人员应谨慎操作,严防挂篮晃动幅度过大,导致挂篮螺母等受力和活动部件损坏、断裂而发生事故。8)操作人员要做到四不走:指挥信号不明确或有误不走;安全装置不灵不走;能见度低不走;模板松动或被挂住不走。c)移动后的工作1)挂篮移动就位后,及时张拉丝杆及顶升后主梁上千斤顶,使挂篮前端力由挂钩向丝杆转换;挂篮后端力由滚轮向千斤顶转换。2)挂篮移动就位后,调整底模平台和外侧模标高,并仔细检查挂篮各部件联结情况,检查挂篮上的安全网、钢筋头或其它绳索有无与箱梁钩挂情况,发现问题及时处理。3)挂篮定位后任何人不得随意拆除各受力的锚固件。4)钢丝绳,葫芦等易坏构件应定期检查,并每隔15天涂油一次,涂油前应将结构件清洗干5)挂篮锚固用丝杆必须保持顺直,不得倾斜安装;每根丝杆的预应力尽量保持一致,以免造成受力不均;施工过程中,应保护好丝杆的刮碰,以免损伤丝杆。6)挂篮丝杆收放动作应均匀同步,以免个别丝杆收放过度引起荷载集中而破坏丝杆。丝杆收紧后,应检查其受力是否均衡,否则应重新调整。5.3.4拱箱混凝土浇筑施工与扣、锚索张拉5.3.4.1拱箱钢筋安装5.3.4.1.1按设计文件制作拱箱钢筋,并运至施工现场。安装钢筋时,钢筋位置和混凝土保护层厚度应符合设计要求。在钢筋与模板之间可用水泥砂浆垫块支垫,其强度不应小于设计的拱圈混凝土强度。垫块应互相错开,分散布置,并不得横贯保护层的全部截面。5.3.4.1.2底模和外侧模安设调整后,在底模板和侧模板上用粉笔画上相应筋号的间距,对号布设钢筋。应先安装底板和腹板钢筋,在内模安装完成后,再安装顶板钢筋。布置钢筋时,先布设好箍筋,再将纵向主筋穿插进去,最后布设倒角钢筋和两层间的端撑筋。底板除设计的端撑筋外,根据需要可增设底板上层钢筋的定位撑筋,不致因操作人员走动而变形。底板和侧腹板的钢筋,适当的节点进行点焊,确保网格稳固不变形。5.3.4.1.3钢筋模板安装中应注意以下几点:a)斜拉扣索锚固齿块的尺寸和准确定位,齿块钢筋应与拱箱顶板主筋焊接牢固,特别是钢垫板和钢套筒,应分段分别计算出相对角度和位置,并定位牢固,防止角度与扣索轴线不一致使钢绞线受弯折;b)挂篮预埋件的预埋和准确定位;c)挂篮吊、锚杆及斜拉杆预留孔的设置,特别是斜拉杆,应注意钢垫板和套筒的设置角度,防止角度不一致使精扎螺纹钢筋受弯碎断。斜拉杆与底模板交叉位置,可在现场临时开孔;d)拱上垫梁、立柱在拱箱顶板上的预埋钢筋,在挂篮行走时若与挂钩(行走时挂钩横梁应拆除)发生干扰,现场应根据具体情况,采取临时搬弯、留够搭接焊长度或今后植筋等措施。5.3.4.2混凝土浇筑5.3.4.2.1浇筑混凝土前和浇筑中,应对挂篮、模板、钢筋和锚固端钢板和预埋钢管进行检查,确保其无破损且位置和尺寸正确、定位牢固。5.3.4.2.2混凝土可采用插入式振动器捣固密实,每个施工段宜配备4~6台插入式振动器;由于拱圈倾斜,拱箱顶、底板上层设压模,使拱圈模板成全封闭。施工时纵向每间隔1m左右,在内模底板及顶压模对应位置开孔设槽,确保混凝土施工质量。5.3.4.2.3节段混凝土应一次性连续浇筑完成。采取分层浇筑,每层厚度控制在30cm左右,在下层混凝土初凝前浇筑上层混凝土;接缝、预埋件、钢筋密集处需加强振捣。5.3.4.2.4混凝土浇筑两半跨的节段数差应不大于一个节段,时间不长于15天,对于拱圈全截面还应对称于拱圈中线进行浇筑;若浇筑时间大于混凝土初凝时间,在新旧混凝土接触处,混凝土浇筑时应从悬臂端向已浇筑块件方向进行;两拱圈节段节缝处,按施工缝要求进行处理,并涂抹界面剂。5.3.4.2.5混凝土浇筑完后,表面应用土工布覆盖,并撒水保湿养护。5.3.4.2.6各预留槽在挂篮移动到下一节段后,利用挂篮尾端的工作平台进行修复,打磨光滑后涂刷,使与拱箱混凝土色泽一致。5.3.4.3扣锚索张拉5.3.4.3.1扣、锚索的张拉应在混凝土达到设计规定的强度后。扣、锚索张拉力值由施工监控单位提供,施工方根据千斤顶标定值将扣、锚索张拉力值换算成油压表应力。5.3.4.3.2挂索前应仔细检查上、下预埋钢管和锚箱,清除粘附在预埋管道周围和管道内的水泥浆块,用探孔器检查索管有无变形,检查完毕后在锚板上准确放出孔道十字线对中。5.3.4.3.3扣、锚索的张拉应严格按设计或监控规定的程序进行。张拉过程中尽可能兼顾索力与引伸量,但以索力为主,延伸量作校核。索力以传感器读数为准,以油压表读数作为校核,传感器精度应不低于0.5%F.S。5.3.4.3.4应采取分级张拉法张拉,遵循对称、均衡的原则张拉扣、锚索,张拉过程中出现的不均衡张拉力应满足设计要求,用全站仪观测塔顶偏位,确保塔顶最大偏位在容许范围内。5.3.5主拱圈合龙施工5.3.5.1合龙段混凝土采用在拱圈两悬臂端悬挂型钢吊架支撑模板系统进行浇筑。底模、侧模及内模皆使用悬浇段施工用的模板,吊架用型钢另行加工。合龙混凝土浇筑前要安装焊接合龙段的劲性骨架,确保合龙段混凝土强度未达到设计强度前不变形。5.3.5.2拱圈悬臂浇筑至合龙前的最大悬臂状态,先进行24h以上的温度影响观测,并绘制一个反映升温和降温过程的“温度~悬臂端点挠度”关系曲线,为拱圈合龙提供温度修正的依据。拱圈合龙温度应根据温度影响观测结果选择对应合龙口最大时的温度,即在低温状态下合龙,合龙段锁定时间选择在凌晨温度较底和相对稳定的时段,并在该时段内对劲性骨架全部焊接完成,为此应事先将劲性骨架精确安装定位,以便在温度稳定时段及时焊接完成。合龙温度应控制在设计合龙温度内,否则在施工过程中应进行温度修正,或对拱圈做降温处理,也可以采取在合龙前调索以调整拱圈内力。5.3.5.3合龙前应根据分析计算及施工监测资料对拱圈、扣索、锚索和扣塔进行全面的线形、索力、偏位调整,以及决定是否采用拱顶千斤顶顶推法调整拱圈内力。6悬臂浇筑施工拱圈控制技术6.1线形控制法拱桥线形控制的关键在于主拱圈的线形控制,主拱圈线形一旦确定,相应的桥面标高也随之而定。采用悬臂浇筑法施工的混凝土拱桥,主拱圈变形包括主拱圈悬臂浇筑完成后的裸拱变形、拱上立柱和桥道系引起的变形、混凝土徐变收缩变形、温度变形以及车辆荷载引起的变形等,这些变形累计值的反号即为主拱圈的设计预拱度。采用线形控制法控制主拱圈线形时,通常以计入预拱度的主拱圈在拆除扣索后的主拱线形与主拱圈仅在自重作用下的裸拱线形一致为控制目标。6.2应力控制法6.2.1应力平衡法对于钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工过程中的任意一个施工阶段,必须保证控制截面的应力在允许范围内。应力平衡法需要处理悬臂浇筑施工时(拱圈合龙前)拱圈截面的三种内力叠加的情况,即拱圈自重、扣索力和临时荷载(主要是挂篮重量和混凝土湿重)。应力平衡法的设计逻辑为只要找出在扣索扣挂、挂篮自重及混凝土湿重作用下才会出现应力超限问题的几个节段,通过拱箱混凝土分次浇筑、分次张拉扣索和拆除少数扣索的方法,其余按节段混凝土一次浇筑、扣索一次张拉的施工工序进行。颜东煌[1]等人给出了基本计算公式和逻辑。6.2.2带有预判机制的扣索力可行域算法该算法能根据当前施工阶段的应力状态,自动设别出节段混凝土一次浇筑或分次浇筑的施工方式、扣索张拉次数或拆除顺序。计算流程如图4所示图4扣索力计算流程图6.3施工监控内容6.3.1线形监测6.3.1.1线形监测包括对主拱高程、主拱轴线偏位、挂篮变形观测、扣塔和墩的水平偏位以及主拱、扣塔、墩由日照温差引起的变形测量等内容:a)主拱高程测量。应用主拱高程测量可反映在各施工阶段完成后主拱圈的标高,从而得到各施工阶段的主拱线形,并通过前后施工阶段的拱段标高变化计算出主拱的竖向挠度。应在每个主拱节段上设置高程测点,测点应布置在拱段悬臂前端,横向设3个测点,既观测主拱节段的高程,又可观测主拱的扭曲程度。测点应高出拱箱混凝土顶面3~5cm,并做好保护措施。每一拱段悬臂施工各工序的高程测量范围应为扣索张拉完成后的所有施工拱段。挂篮移动后、混凝土浇筑前后、扣锚索调索等工序,测量该施工拱段及相邻4个拱段的高程。全桥施工过程中应安排一定数量的主拱高程通测,并定期校核测量高程基准点。b)主拱轴线偏位测量。当需要反映施工中拱段节段的实际轴线位置与设计轴线的偏差时,使用主拱轴线偏位测量,避免出现偏差积累过大而导致合龙阶段施工困难。拱轴线偏位测点应采用桥轴线处主拱高程测点上刻十字丝的办法设置。测量阶段和测量时间与高程测量相同。c)挂篮变形测量。挂篮变形观测包括主拱和挂篮两方面的高程测量,通过计算得出挂篮的下挠量。其中,主拱测点可取悬臂端已成两个拱段高程测量点,挂篮测点应取当前浇筑拱段高程测点。d)扣塔、墩水平偏位测量。当需要反映施工中扣塔、交界墩的实际变形状态时应进行扣塔

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