桥墩顶推纠偏技术在连续梁桥中的应用分析论文_陈学成,肖华琼

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摘要:本文以某项工程案例为主,根据数值分析结果和现场监督控制数据重点探究了连续梁桥桥墩顶推纠偏工作情况,并且详细比较了墩体的受力和变形现象,根据具体现状提出了一系列的顶推施工质量措施以及应用要点,通过相互比较表明,使用桥墩顶推纠偏技术产生的作用是非常高的,既可以有效提升桥梁施工效率以及质量,与此同时,还可以减少劳动力输出,避免使用过多的设备。在本篇文章中,重点阐述了在连续梁中对于桥墩顶推纠偏技术的应用情况。

关键词:连续梁;桥墩顶推纠偏技术;应用情况

连续桥梁以技术成熟、行车安全以及造价合理等一系列的优势得到了广泛的应用,其在我国产生了极高的效果,不过,在实施连续梁桥工作的过程中,经常发生主梁下挠、预应力损失和梁体裂缝等诸多的缺陷,在这一阶段中,桥墩过度的偏位是最为明显的一种情况,其对于桥梁质量和安全性有着直接性的影响,这是因为较高的桥梁水位通常会经常引发桥墩混凝土裂缝和桥墩稳定性下降等诸多问题。

1、工程实际开展情况

本文以某项工程举例说明,比如,某项互通式道桥跨径组合是10x18.5m,上部结构主要是使用普通钢筋混凝土等截面连续箱梁,而下部结构桥墩一般是应用柱式墩,桥台使用肋式台,墩台式应用桩基础。

在现有的桥梁施工期间,相关人员通过详细的检查可以看出,第9跨混凝土存在着明显的临时基础隆起、纵向裂开等诸多的问题,针对于此种现象,工作人员开始进行了详细的检查,在检查过程中发现,9#墩因为受到了桥台后背回填土的影响,柱顶向8#墩方向明显偏离,不过,墩柱和桥台没有十分明显的裂缝情况,上述问题的发生从一定程度上增加了桥梁安全隐患出现的概率,随之产生了诸多的问题。

图一 道桥墩柱偏位图

2、制定相关的纠偏方案

现阶段,较高的桥墩水平位移对于桥梁安全实施有着直接性的影响,这就要求采取安装顶升设备以及增加顶推力的方式来达到桥墩纠偏的实质性目的。通过分析可以看出,墩柱产生倾斜的实质性原因是因为受到水平推力的影响而引起的,在这其中,复位仅需要增加一个反方向的水平推力便可以了,并且,要想增强结构的安全性和质量,推力处于越小的状态下越好,仅需要缓慢的将桥墩进行回位便可以了,具体的施工流程表现为:首先,顶升连续墙体,解除桥墩的顶面摩擦力,使其出现恢复性的反弹现象,将新的滑动面设置于梁体和支座中间,适当的减少支座滑动面的摩擦系数,以此降低摩擦力度,随后,给桥墩增加和倾斜方向相反的水平力,以此达到墩柱纠偏复位的目的,使桩顶的偏位能够基本消除,并将这种状态保持。如果桥墩出现裂纹,则需要将裂缝注浆封闭,将桥墩外包混凝土加固。一般而言,为了节约支架成本和加快施工进度,在桥墩安全允许的前提下,可以将竖向顶升千斤顶放置在桥墩顶部来顶升主梁。在主梁顶升后,则在主梁底部安装纵向和横向复位千斤顶来纠偏。当前,要想将结构的使用性能恢复到以往状态,提升其安全性和耐久性,可以根据实际情况来制定相关的纠偏方案。首先,从桥梁墩柱竖直偏位6cm情况入手,将9#墩向10#台进行有效的纠偏,以此和公路工程质量检验评定标准相符合,并且,对于墩柱竖直度来讲,允许偏差值是0.3%H,H代表着桥墩高度,而且需要注意的一点是,不可以超出20mm。通过对现场进行调查研究表明,综合性对桥墩的高度和偏位以及桥跨结构支座布置现象进行分析,制定出有关的措施来恢复桥墩以及墩柱偏位。

①对9#墩1、2支座滑动面是否处于水平状态进行详细的检查,当支座设计为GPZ5.0SX,而支座是横桥向约束的GPZ5.0DX时,可以确定的是支座处于解除临时约束的现象。如果以上两项支座滑动面位于水平状态的话,就可以应用同步顶升设备对9#墩和10#台对应的上部结构同时进行顶升,然后设置楔形块和四氟滑板来调整滑动面。

②锁止10#台支1#、2#支座或者是将10跨B端梁体与10#台进行临时固定,然后根据实际情况,对9#墩进行适当的顶推纠偏,逐级顶推纠偏至规范要求,在9#墩A侧设置临时限位装置,这样做的目的是为了避免在补桩施工过程中9#墩向8#墩方向偏位,从而引发不良现象。

③,等到完成相关的补桩施工佐特之后,需要在确保监控方检测基础稳定之后将临时限位装置彻底解除。

当进行本次墩柱顶推纠偏的过程中,首先,需要从9#墩顶附近塔入手,建设规范性的作业平台,将钢牛腿安装于箱梁底部植筋中,等到其和相关的设计强度需求相符合之后,以钢牛腿为主要的要点,使用千斤顶顶推9#墩,使得桥墩复位之后,固定9#墩,以此为后期补桩施工提供良好的依据。在现有的纠偏施工作业中,需要使用位移控制方式,遵循逐级顶推的根本性原则,而且,为了从一定程度上确保顶推期间箱梁、牛腿和桥墩结构等受力的安全性,相关人员必须加大对施工各个环节特别是关键性位置的监督控制力度。

3、对于相关数值的计算情况

通过以上探究可以看出9#墩自身的支反力,本桥使用的盆式支座,在现有的顶推期间,顶推力大小主要是指支座摩阻力、墩柱修正力,在这其中,分别对墩柱的受力情况进行有效的计算,比如设计状态、偏位状态以及顶推复位情况,基于三种工况中桥梁受力情况的基础上展开有效的计算,并且确定最终的承载力。

对于三项状态来讲,通过详细的计算可以看出,在以往的设计状态中,墩柱自身的洲力其实是4969kN,最大弯矩表现为136N.m,最大剪力是163kN,当处于偏位情况的时候,墩柱最大轴力是4901kN,而最大弯矩力是1235kN.m,最大剪力是246KN,当处于复位状态的情况下,墩柱的轴力是5009kN,最大弯矩是5148kN.m,最大剪力值是714N。

基于三种状态中,有效的计算了9#墩柱的承载力情况,通过详细的计算可以看出,墩柱自身的承载力和相关要求相符合。当前,原设计状态中墩柱承载力最小安全系数是8.92,处于偏位状态的时候,墩柱承载力最小安全系数是6.21,而处于复位状态中,墩柱承载力最小安全系数是1.67。

4、工程实际监督控制状态

在具体的纠偏过程中,一共实行了三阶段的顶推,一共顶推了18次,等到完成每一次的顶推工作之后,持荷一段时间段,等到压力减少之后继续实施顶推工作。

通过相关的监测数据表明,9#墩顶部水平位移处于5,1Cm,朝着10台的方向,使其达到纠偏的施工目的。在具体的纠偏工作开展期间,9#墩、8#墩墩底应变增量最大是129,通过有关的检查表明,墩底没有任何的裂缝情况,这一现象从一定程度上表明了纠偏施工期间,结构处于正常的受力状态。

在现有的顶推期间,还综合性的监督了箱梁和牛腿等,箱梁没有出现明显的平面位移情况,而且牛腿也没有处于不良状态。等到完成有关的纠偏作业之后,做好临时锁定措施的检查作业,保持墩顶位移的稳定性,确保临时锁定措施的稳定性。

5、结语:

从以上论述可以看出,在本篇文章中,主要以相关的工程案例举例说明,针对于墩柱纠偏过程制定了有关的施工方案,采取有限元数值详细评判了顶推前后的承载力情况,借根据现场监控监测了施工期间的结构安全性。通过有关的结果可以看出,使用该种类型的顶推纠偏技术方案,能够确保施工方案,并且其对于结构产生的影响,纠偏效果明显,能够确保工程开展的安全性。

参考文献:

[1]闫生龙,姜玉刚.桥墩顶推纠偏技术在连续梁桥中的运用[J].工程建设与设计,2019(02):106-107.

[2]徐飞,潘梦.连续弯桥墩柱纠偏技术研究[J].中外公路,2015,35(02):147-150.

[3]侍刚,伍贤智.某桥桥墩桩基偏位纠偏方案设计与实施[J].桥梁建设,2015,45(01):97-102.

论文作者:陈学成,肖华琼

论文发表刊物:《防护工程》2019年12期

论文发表时间:2019/9/4

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