孽 工程技 术 桥梁悬臂施工技术分析 杨墅(青岛 市政监理咨 询有限 公司) 摘要 :目前施工控制在国内大型连续梁和连续刚构 的建设中被越来越 多地实施.在施工控 制技术方面 , 主要包括两大核心 : 结构计 算和误差调整. 结构计算强调准确性 , 误差调整强调可控制性.结构计算主要分前进分析、 倒退分析和非线性 分析.误差调整方法主要有曲线拟合法、 K a l ma n滤波法、 灰 色预测法和最4 , -乘法等. 主题词 : 桥梁 悬臂 施工 目前施 工控 制在 国内大型连续梁和 连续刚构 的建 设中被越来 越 多地实施.在施工控制技术方面 , 主要包括两大核 心:结构计算和 误差调整. 结构计算强调准确性 , 误差调整强调 可控制性. 下面就某 大桥施工技术阐述桥梁施工控 制理论在连续梁桥悬臂施工中的应用. 一、大桥 主桥工程简 介 通过 多方案 比较 , 大桥确 定采用双层连续 梁桥 方案 , 打破 了常 规连续梁桥仅在箱项设置悬臂的成规 , 通过箱梁底板挑 出悬臂设置 人行道和非机动车道 , 箱 梁项板 仍作为行车道 , 非机动 车和行人与 机动车道的完全分离保证了车道 的快速无 阻, 并降低 了人行和 非机 动车道 的坡 度,从而 有效地 降低 了桥梁标高 、 减小 了桥 梁的宽度和 长度, 大大降低 了工程造价. 1 、 大桥主桥施工控 制的特点 1 ) 大桥主桥采用双层桥面的箱梁 , 上层宽 1 8 m, 下层宽 2 0 . 2 m, 梁高 4 m, 其 规模大 : 下层悬臂 6 . 5 m, 属 国内首例 . 2) 主桥采用 5 5 m+ 5 X 7 2 m+ 5 5 m 七跨连续布 置,跨径 之多 , 在 国内如此多跨径相连续 的连续梁桥也不常见. 3) 主桥 施工 工期长 ( 1 5个月 ) , 环 境影 响因素 ( 温度 、 湿度 、 水量、 风等 ) 复杂 , 这给施工控制 带来 了诸多考验.合理 的考虑温度等 因素的影响 , 是保证大桥 施工质量的重要条件. 4) 风对于双层桥面的预应力混凝 土箱 梁的作用是不可忽略的. 风力的作用导致悬臂施工箱梁 的横 向挠 度和扭转 , 所以,为了保证 施工的安全验算悬臂施工箱梁的横向稳定 是非常必要的.另外 , 风 引起的横 向挠度会引起梁体横 向的变位 , 对于线形的控制要引起注 意,对于这方面公开的报道还 不多, 还 有待于更深层 次的研究. 5 ) 箱梁上下翼板悬臂宽度大 , 合理 的控制翼板的标高也是大桥 施工控 制的重要内容. 6) 该桥 为七跨一联连续梁桥 , 从上部结构开始施工到全桥 的合 拢,经历了多次体系转换 的过程 , 这导致施工控 制结构分析 的复杂 性.较 比三 跨一联的连续梁桥 , 大桥 的施工控制更有其特殊性.所以, 结构分析中合理 ; 隹确的模 拟施 工状态是保证施工控制成败的前 提.该桥 的结构分析采 用《 桥 梁施工控制综合程序 系统》 ( F W D) , 该 程序实现了桥梁施工过程的仿真模拟 , 实践 的成果证实这个程序系 统是可靠 的, 准确 的. 2 、 大桥 主桥施工控制的理念 大桥的施工控制的理念可 以归结 为:"一主 , 二辅 , 一 中心" , 以 确保大桥建设的质量. 一主以成桥 线形的控制作 为大桥施 工控制 的主线 , 以保证 大 桥成桥 线形最大限度的逼近合理成桥 线形. 二辅 - 以横 向( 轴线 ) 控 制和 悬臂翼板 的立模标高控制作为两条 辅线 , 以保证轴线线形和 翼板 的流畅、 美观. 一 中心 : 把桥梁施工中当前节段 的标高 收敛于 当前施工阶段的 计算标 高作 为施工控制工作的中心 ,以减 弱对于其他跨 的影 响, 保 证各跨的顺利合拢. 二、施工控制的目的 、 意义与内容 对于 分节段悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续梁桥来说 , 施工 1 1 6 控制就是根据施工监测所得 的结构参数真实值进 行施工 阶段计算 , 确定出每个悬浇节段 的立模标高 , 并 在施 工过程 中根据施工监测 的 成果对误差进行 分析 、 预测和对下 一立模 标高进行调 整,以此来保 证成桥后桥面 线形 、 合拢段两悬臂端标高 的相对偏差不大于规定值 以及结构内力状态符合设计要求.桥梁施工控制的 目的就是确保施 工过程中结构的可靠度和安全性 , 保证桥 梁成桥桥面线形及受力状 态符合设计要求. 大跨度预应 力混凝 土连续梁桥 的施工控制包括两个 方面的 内容: 变形控制和内力控制. 变形控制就是严格控制每一节段箱梁的竖 向挠度及其横 向偏移 , 若有偏 差并 且偏 差较大时 , 就必须立 即进行 误差分析并确定调 整方法, 为下一节段更为精确的施工做 好准备工 作.横 向偏移可以通过精确测量控制和调整来达到要求, 而影响竖 向挠度 的因素很多( 如施工荷载 、 挂蓝 自重 、 温度变化等) , 施工 时就 要充 分考 虑影响挠 度的各种影响 , 在各节段设预抛高 , 也就 是控 制 立模标 高.内力控 制则是控制主梁在 施工过程中 以及成桥 后的应 力, 尤其 是合 拢时 间的控制 , 使其 不致过大而偏于不安全 , 甚至在施 工过程 中造成 主梁破坏. 悬臂施工属于典型的 自架设施工方法.由于连续梁桥在施工过 程 中的已成结构( 悬臂节段) 状态是无法事后调 整的, 所以 , 施工控 制 主要采用预测控制法.连续梁桥施工控制主要体现在施工控制模 拟 结构 分析、 施工监测 ( 包括结构变形与应变监测 等) 施工 误差分析 以 及后续施工状态预测几个方面 . 施工控制的最 基本要求 是确 保施工中结构 的安全和确 保结构 形成后 的外形和 内力状态符合设计要 求.大桥采用悬臂浇筑施 工, 因其 跨径较大、 连续 孔数 多,最终 形成 必须经历一 个漫长而又复杂 的施工 与体系转换过程.通过理论计算可以得到各施工阶段 的理论 主梁标高值 , 但 在施 工中存在着许 多误差 , 这些误 差均 将不同程度 地 对成桥 目标的实现产生干扰 , 并可能导 致桥 梁合拢 困难 、 成桥 线 形与设计要求不符等问题 , 因此 , 为了确保 大桥施工安全 , 成桥线形 符合要求, 在施工 中必须实施有效的施工控制. 三、桥梁施工 控制系统 的建 立 任何产 品的产生都是经历了管理流程 、生产流程和技术流程 , 桥梁也可以当作一种特殊的产品 , 在桥梁建设的过程中也同样要经 历着 不同的流程.在桥梁的施工中 , 为了保证大桥的安全和施工 中隹确性所经历的流程就构成 了桥梁 施工控制系统 . 这个 系统关系到 业主单位 、 监理单位、 监控单位、 设计单位和施工单位等.这个桥梁 施工控 制系统主要由两部分组成: 管理实施流程和施工控制技术流程. 管理 实施流程建立 了施工控制中的总体工作流程 , 说明了各单 位间的工作关系.管理实施流程的运作直接关系大桥的建设进度和质量. 连续梁悬臂施工控 制是 施工一 量测一 识别一 误差分析一 修 正一 预告一施工的循环过程. 四、施工控制的实 现及其成 果 结合大桥的建设 , 介绍该工程 的挠度 观测、 施工中的挂篮及支 架、 立模标高的计算公式和 部分施工控制的成 果等. 1 、 挠度观测 2 、 施 工挂 篮3、施工支架 4 、 应用灰 色预测和 曲线拟合法的施工误差调整 大桥 的施 工控制 中, 对于误 差的调整采用 曲线拟合法和灰 色预 测法的结合.在悬臂施工 的2拌~9 拌块采用 曲线拟合的方法对施工 误差进行调整 , 以保证成桥线形的平顺 ; 1 0 拌~1 1 拌块采用灰 色预测 维普资讯 http://www.cqvip.com 专业编写标书,写论文,编预算,提供单位资质,进行投标攻关,联合投标 020-31334179 赵先生,全国 标书网 biaoshu.com 长年提供上百家企业,帮您投标,代您操盘 赵先生 标书网 biaoshu.com 投标 攻关,操盘 对给水管道材质的展望 徐宏 陈建华 ( 黑龙江省安装工 程公司) 摘要 : 针对各种材质 的给水 管替代传 统镀锌 钢管 , 遇到的应用技术问题 进行探讨. 关键词 : 建筑 给水 新型材质 替代 引言 建筑物内供水管道采用传统的镀锌钢管 已有近百年的历史.在 中国建立第一个 自来水厂 的同时, 镀锌钢管也从 国外进入 中国 , 从此 中国的饮用水有 了质的飞跃.今天 , 随着经济的迅猛发展 , 人们 的生 活质量不断提高 , 对 自来水的水质要求也 日趋提 高. 人们对 自来水 的"红水 " 、 " 黑水" 等现象反映强烈.据大量水质监测数据表 明 导致管 网水质恶化的主要原因是建筑物内给水管道的锈蚀严重.特 别采用 冷镀锌钢管后 , 一般使用寿命 不到 5年就锈蚀 , 铁腥味严重.从个别 用户水龙头的水样化验细菌总数、 大肠菌群严重超标 , 居 民纷纷向政 府部门投诉 , 造成一种社会问题. 为此, 解决 建筑 物内管道水质 问题 , 提高城镇居 民生活质量 已迫在眉睫. 随着北京 、 上海等大城市禁止使 用镀锌钢管作为生活给水管管材后 ,许 多城市开始推广环保型给水 管材. 环保型给水管材作为镀锌钢管的替代品, 在设计及使用 的过程 中与传统 的镀锌钢管相比有着很大的不同.笔者根据环保型给水管 材在几个工程 中的使用情况 , 就如何保证其施工质量谈几点体会. 1 、 环保型给水管材 的发 展概况及特点镀锌钢管在其 生产 工艺 中, 不可避免地 含有铅成 分,在使 用过 程中, 镀 锌层 中的铅分子就会游离在水 中, 从而 在人体 内积聚 , 对人 体有较大的危害. 随着科技水平 的发展、 人民生活水平的提高, 用环 保型给水管材替代传统 的镀锌钢管已是势在必行.环保型给水管材 具有对人体无害、 耐腐蚀 、 导热系数小等优点而倍受人们青 睐.八十 年代未期 , 特 别是九 十年代开始 , 国 内市场上 多种环保 型给水管材 纷纷发展起来 , 主要有 : 硬聚氯乙烯 ( U — P V C) 管、交联聚 乙烯( P E X) 管、铝望复合( P E — A L — P E) 管、 无规共聚聚丙烯( P P — R) 管及聚丁烯 ( P B) 管等几种类型. 1 1 U — P V C管作为较 早期 的给水管材 , 管材 与管件间采用粘结 形式 , 在使用过程 中, 特别是作 为热水 管时 , 不但 会有 U — P V C单体 及添加剂渗出,而且使用的粘胶本身就含有对人体 有害的物质 , 因而已较少使用. 1 2 P E — A L — P E管实际上相 当于 薄壁铝 管内外" 镀 有一层聚 乙 烯层 ; 易弯 曲成 形, 完全消除氧渗透 , 线胀 系数小管壁厚薄不均匀. 1 3 P E X管是聚 乙烯经挤压而成 ,这两种管材都具有较 强的硬 度,都需要机械 连接 , 只能用金属件连接 : 不能 回收重复利用 , 因而 接头处连接的好坏 , 直接影响到管道 的施工质量. 1 4 P P — R管是 9 0年代中期发展起来 的一种环保型管材 ,它由 聚丙烯经 改性后挤压而成 , 具有优 良的耐热性 及较高的 强度 , 而且制作成本较低.这种管材采用热熔连接 , 施工工艺简单 , 施工质量容 易得到保证 .P P — R管具有如下缺点 抗冲击能 力差 、 线性膨胀系数 较大、 紫外线长期照射 时易老化. 1 5 P B管的各种物理性能都优于 以上几种 管材 ,耐温性能好 , 良好 的抗 拉、 压强度 , 耐冲击 , 低蠕变 , 高柔韧性. 但 由于原材料聚丁 烯 的价格较高 , 使它使用范围受到很大限制 , 市场 上也 比较少见. 1 6 HD P E韧性好 , 较 好的疲劳强度 , 耐温度性能较好 ; 质轻 , 可 挠性和抗冲性 能好熔接需要 电力 , 机械连接 , 连接件大. 工程 技术 霪, 1 7 C P V C耐温性最好 , 抗老 化性 能好 但是价高 , 仅适用于热水 系统. 1 8 A B S强度大 , 耐冲击耐紫外线差 , 粘接固化时间较长. 1 9铜管 的安全可靠性 高. 铜管集耐热、 耐寒、 耐压、 耐腐蚀和耐 火 的特点与一身 , 适用环 境范 围大.铜管可承 受极热和极冷 的温度 , 从一1 9 6 ℃到205.C, 且适应温度 的剧 烈变化 , 不会产生老 化现象. 铜管 的线形膨胀系数小 , 是塑料管 的1门0 . 铜 管材与管件接 口严密 , 连接牢 固; 铜 管经 久耐 用,历史证明使用寿命 长达 一百 多年 以上 , 可 以与重 大建筑物寿命一样长 , 甚至更长 ; 铜管能抑 制细 菌生长 , 保持 饮用水清洁卫生.铜管是无机金属材料一 铜材制成 , 生产过程中没 有添加任何化学成分 , 不会 对水造成 二次污染 : 铜 管不会产 生铜绿. 铜 绿是 大气中的二氧化碳和 硫化氢与铜 的氧化物在铜表面形成 的 复盐 , 主要成 分是碱 式硫酸铜 和碱式碳酸 铜,呈绿 色,在铜水 管内 壁,以上物质 根本不存在 , 所以, 铜管不可能产生铜绿 . 2 、 在建筑给 水工程中的 应 用应 该推广铜管随着我 国建筑业 的发展 , 以及人们对铜管 的优点认识的提 高, 具有 1 0 0多年使用经验和充分检验过 的经久耐用 、 安全 可靠 、 卫 生健康的环保节 能铜 管 ,越 来越受到广大用户 的青 睐.2 0 0 0年8月,建设部科技司与国家有色金属工业局规划发展 司在北京联合召 开了铜 管推广应用可行性研讨会 ; 今年 8月建设部 召开金属建材推 广应用新闻发布 会,提出逐步推广在建筑给水工程中应用铜 管,首先,在宾馆类建筑 的热水供应系统采用 , 并不断拓宽应用领 域,并建 议在上海、 北京、 重庆 、 广东 、 四川、 湖北、 福建 、 江苏、 浙江、 河南等省 市建点 , 和逐步推 广示范工程. 铜管应用于建筑 给水工程 历史悠久 , 考古学家在古埃及金字塔 内发掘出的一段 5 0 0 0多年前的供水管道 ,就是铜 管,至今仍可使 用.一个世纪以前 , 英国就用铜管作为供水管材 , 至今 已有几百年 的 历史 .在 我国 , 铜水 管的应用也有史可证 , 如北 京协和医院上世纪 2 0年代安装 的铜管道 , 历经 7 0余年的沧桑, 至今性能依然 良好 , 上海国际饭店、 瑞金 宾馆等解放前使用 的铜管 , 至今仍正 常使用 , 已有 八十 多年 , 历史证 明了铜 管的耐腐蚀性 , 至今 唯一经过充分检验过 的经久耐用 , 使用寿命长的管材 , 就是铜 管. 在经 济发达 国家和地 区 ,铜 管早 已成 为建筑给水管 的首选材 料. 如 美国、 加 拿大、 澳大利亚等 国家 , 8 5 %建筑给水管是铜 管, 英国 达到95%,而在欧洲 、 东南 亚、 新加坡 、 我 国香 港等地 区, 铜管作 为 建筑用上水管使用率也高达 7 5 %以上. 在我国 , 过 去由于经济条件所 限,封闭的国情 国策和 国防建设 的需要 , 铜管的应用受到了限制.据 中国科学技术咨询 中心联合调 查结果显示 , 2 0 0 0年我国铜 管在建筑给水系统 中仅 占44%. 3 、 结 束语 新型塑料 给水管具有金属给水管所没有的许多特性 , 了解和掌 握它们 这些特征 , 并在工程 中正确处理 运用好 , 做到安全供 水,使化 学建材在工程 中发挥更大作用 . 参考文献 : 1 I N S T A F L E X技 术手册 乔治 费歇 尔公司 , 1 9 9 5年 2周善生主编 水力学 人民教育出版社 , 1 9 8 1 3楼宇 内部供水设备喉管物料一般资料 香港水务署 , 1 9 9 5 ( 上接第 1 1 6页)法对 误 差调 整.从施工控 制的结果来看 , 一般在 9 #块 施工完毕 , 实际的梁体 线 形与计算的线形 已非常的接 近.在1O#和 1 1 #块的控制中, 采用灰 色预测法可以使合拢段 的标 高接 近计 算值 , 而不致产生较大的偏差 影响合拢施工.另外 , 合拢段标高的; 佳确 , 也能够保证后合拢跨的施 工质 量,减弱对于 后继施工的不利影响. 五、总结本文以某大桥 主桥 的施工控 制工作 为背景 , 阐述了现代施工控 制理 论在 连续梁桥悬臂施工的施工控制 中的应用. 1 1 7 维普资讯 http://www.cqvip.com 专业编写标书,写论文,编预算,提供单位资质,进行投标攻关,联合投标 020-31334179 赵先生,全国 标书网 biaoshu.com 长年提供上百家企业,帮您投标,代您操盘 赵先生 标书网 biaoshu.com 投标 攻关,操盘