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浅谈移动模架预拱度的设置

2021-02-24 来源:年旅网
 浅谈移动模架预拱度的设置

摘要:随着社会经济的发展和工业制造水来的提高,在现代化桥梁工程施工中已普遍、大量的使用各种机械设备,其中移动模架造桥已成为世界桥梁施工先进工法大量采用,现本人结合工作实际对MSS32-900移动模架造桥机施工中重点移动支撑系统预拱度的调置与大家共同探讨与学习。 关键字:移动模架 预拱度 设置 一、工程概述

新建铁路甬台温线站前工程前溪特大桥上部结构为:1-24m简支箱梁+32m连续简支箱梁+ 1-24m简支箱梁。前溪特大桥简支箱32m共计有20片,24m共计有2片;梁体截面类型为单箱单室简支箱梁,梁端顶板、腹板局部向内侧加厚,底板分别向内、外侧加厚。桥梁宽13.0m,桥梁建筑总宽13.4m。32m的简支箱梁长为32.6m,计算跨度为31.1m,跨中部分梁高2.8m,支点部分梁高3.0m,横桥向支座中心距4.7m。

梁体线形控制:①扣除自重影响后预应力产生的上拱度:直线梁为14.47mm,曲线梁为15.06mm;②静活载挠度:直线梁为7.60mm,为跨度的1/4092,曲线梁为7.59mm,为跨度的1/4097;③反拱的设置:理论计算跨中反拱值为22.5mm,其他位置按二次抛物线过渡。梁体线形控制为曲线梁,制梁控制以曲线梁结构进行施工。

梁体混凝土采用强度等级为C50的混凝土。封锚采用强度等级为C50的无收缩性混凝土,挡碴槽、遮板、电缆槽竖墙及盖板混凝土强度等级为C40。32m梁体设计重量788t,24m梁体设计重量576.5t。梁体施工方法为移动模架现浇法。 二、“预压-卸载”方案 1、预压重量的计算

简支砼箱梁和长32.6米,计算重量约为788吨,涨模系数取1.05倍,另外内模重量约为30吨,因此预压试验的荷载为(788-84+30)×1.05+17≈788吨。其中位于墩顶部分的砼梁约42×2=84吨重量由墩顶直接承受,此外不再增加额外的载荷,故现场施加载荷约为790吨。其沿纵向30米长度方向分配,平均26吨每米。

2、预压荷载分布:根据地工地实际情况,采用砂袋、散沙、钢筋及配重块堆载,整个预压加载过程模拟实际混凝土施工时的荷载分布,按照先底板,再腹板,最后堆载顶板和翼板的顺序进行。 230吨钢筋:翼板布荷载172吨,一边各86吨,腹板布荷载58吨。

500吨砂子:端头用砂袋码起来,共计80吨(每端40吨),中间采作散沙共计358吨,腹板砂袋共计62吨(每边31吨)。 3、加载方案及加载程序:加载分两级进行:0~60%~105%

第一级加载为60%约426吨。在模床两端各三米的范围内堆放40吨的砂袋,中间散沙加350吨。

第二级加载为60%~105%,二级加载为105%,重约为364吨。底板散沙加至358吨,在紧挨侧模的两侧长24米范围内分别加载砂袋31吨,钢筋29吨;翼模模板长24米范围内每边加载钢筋86吨,此时载荷总重790吨。 三、“预压-卸载”过程控

调整移动模架主梁标高,使模架的底模、侧模标高先按理论标高确定,各测量控制点如下图所示,测出各控制点空载时的数据,

前溪大桥移动模架预压数据统计表

观测时间

2006.9.19 2006.9.22 2006.9.23.18点 2006.9.24.6点

加载105%

2006.9.25.6点 2006.9.25.15点

2006.9.26.9点

部位 空载高程 加载60%高程 变形(mm)

4小时观测高程

41 45 12小时观测高程

14.252 14.248 变形(mm)

41 45 24小时观测高程

14.252 14.249 变形(mm)

41 44 卸载40% 高程 14.256 14.254 变形 卸载完 高程 永久变形(mm) 弹性变形(mm)

Ca Cb 14.293 14.293 14.271 14.270 22 23 14.252 14.248 37 39 14.291 14.292 2 1 39 43 Cc Da Db Dc Ea Eb Ec

底板

跨中a 跨中b 跨中c Fa Fb Fc Ga Gb Gc Ha

14.289 14.269 14.318 14.293 14.324 14.293 14.323 14.292 14.341 14.322 14.342 14.321 14.336 14.317 14.364 14.342 14.359 14.334 14.362 14.338 14.370 14.343 14.371 14.341 14.363 14.338 14.398 14.380 14.402 14.382 14.396 14.376 14.423

14.412

20 14.252 25 14.264 31 14.265 31 14.266 19 14.280 21 14.274 19 14.276 22 14.296 25 14.289 24 14.289 27 14.306 30 14.299 25 14.300 18 14.344 20 14.345 20 14.342 11

14.381

37 14.254 54 14.264 59 14.267 57 14.270 61 14.284 68 14.280 60 14.284 68 14.298 70 14.293 73 14.295 64 14.308 72 14.304 63 14.303 54 14.345 57 14.345 54 14.349 42

14.382

35 14.248 54 14.264 57 14.265 53 14.267 57 14.280 62 14.275 52 14.277 66 14.295 66 14.290 67 14.293 62 14.307 67 14.301 60 14.300 53 14.343 57 14.345 47 14.342 41

14.384

41 54 59 56 61 67 59 69 14.314

69 68 63 70 63 55 57 54 39

14.253 36 14.274 44 14.273 51 14.272 51 14.299 42 14.292 50 14.292

44 50 14.306 53 14.308 54 14.316 54 14.316 55 14.323 40 14.361 37 14.362 40 14.357 39 14.39 33

14.288 1 14.317 1 14.320 4 14.316 7 14.339 2 14.337 5 14.331 5 14.356 8 14.353 6 14.355 7 14.363 7 14.359 12 14.356 7 14.393 5 14.393 9 14.387 9 14.416

7

40 53 55 49 59 62 54 61 63 61 56 58 56 50 48 45 32

Hb Hc C1 C2 C3 D1 D2 D3 E1 E2 E3

横梁

F1 F2 F3 G1 G2 G3 H1 H2 H3

CⅠ

14.427 14.413 14.424 14.414 12.977 12.955 12.981 12.949 12.977 12.955 13.003 12.977 13.003 12.972 13.000 12.975 13.030 12.998 13.020 12.986 13.019 12.989 13.051 13.023 13.048 13.009 13.047 13.019 13.083 13.060 13.075 13.047 13.077 13.052 13.113 13.097 13.110 13.086 13.108 13.089 12.269

12.250

14 14.383 10 14.386 22 12.938 32 12.929 22 12.935 26 12.952 31 12.944 25 12.949 32 12.970 34 12.955 30 12.962 28 12.994 39 12.985 28 12.991 23 13.035 28 13.022 25 13.031 16 13.075 24 13.069 19 13.074 19

12.232

44 14.384 38 14.387 39 12.939 52 12.933 42 12.936 51 12.953 59 12.945 51 12.950 60 12.970 65 12.959 57 12.962 57 12.996 63 12.985 56 12.993 48 13.036 53 13.026 46 13.032 38 13.077 41 13.072 34 13.076 37

12.234

43 14.383 37 14.384 38 12.938 48 12.928 41 12.934 50 12.951 58 12.943 50 12.947 60 12.947 61 12.956 57 12.961 55 12.994 63 12.981 54 12.991 47 13.034 49 13.020 45 13.029 36 13.074 38 13.067 32 13.075 35

12.233

44 14.391 40 14.394 39 12.94 53 12.932 43 12.948 52 12.968 60 12.964 53 12.966 83 12.985 64 12.973 58 12.978 57 13.011 67 12.998 56 13.008 49 13.051 55 13.038 48 13.043 39 13.088 43 13.078 33 13.081 36

12.244

36 14.420 30 14.418 37 12.973 49 12.975 29 12.973 35 12.998 39 12.998 34 12.997 45 13.020 47 13.016 41 13.013 40 13.046 50 13.040 39 13.043 32 13.077 37 13.069 34 13.073 25 13.105 32 13.103 27 13.102 25

12.267

7 37 6 34 4 35 6 47 4 39 5 47 5 55 3 50 10 73 4 60 6 52 5 52 8 59 4 52 6 43 6 49 4 44 8 31 7 36 6 27 2

34

主梁

CⅡ DⅠ DⅡ EⅠ EⅡ FⅠ FⅡ GⅠ GⅡ HⅠ HⅡ A1 A2 A3 A4

牛腿 横

A5 梁

B1 B2 B3 B4 B5

12.256 12.238 12.294 12.271 12.267 12.244 12.317 12.291 12.290 12.264 12.343 12.318 12.316 12.291 12.366 12.351 12.350 12.329 12.398 12.385 12.390 12.377 10.515 10.514 10.533 10.534 10.546 10.545 10.550 10.550 10.555 10.552 10.517 10.519 10.535 10.537 10.542 10.544 10.548 10.551 10.550

10.549

18 12.218 23 12.245 23 12.219 26 12.264 26 12.238 25 12.291 25 12.266 15 12.323 21 12.309 13 12.367 13 12.362 1 10.512 -1 10.534 1 10.546 0 10.550 3 10.552 -2 10.516 -2 10.535 -2 10.542 -3 10.547 1

10.548

38 12.219 49 12.246 48 12.220 53 12.265 52 12.236 52 12.293 50 12.266 43 12.324 41 12.310 31 12.368 28 12.364 3 10.514 -1 10.536 0 10.546 0 10.551 3 10.551 1 10.518 0 10.546 0 10.543 1 10.548 2

10.546

37 12.219 48 12.246 47 12.220 52 12.264 54 12.234 50 12.291 50 12.266 42 12.322 40 12.309 30 12.366 26 12.362 1 10.512 -3 10.533 0 10.545 -1 10.550 4 10.554 -1 10.517 -11 10.535 -1 10.543 0 10.547 4

10.543

37 12.231 48 12.264 47 12.236 53 12.282 56 12.255 52 12.31 50 12.282 44 12.344 41 12.321 32 12.378 28 12.37 3 10.513 0 10.532 1 10.544 0 10.549 1 10.551 0 10.518 0 10.535 -1 10.543 1 10.55 7

10.547

25 12.252 30 12.289 31 12.262 35 12.312 35 12.278 33 12.337 34 12.312 22 12.361 29 12.347 20 12.392 20 12.389 2 10.514 1 10.533 2 10.529 1 10.551 4 10.551 -1 10.520 0 10.540 -1 10.547 -2 10.553 3

10.553

4 33 5 43 5 42 5 48 12 44 6 46 4 46 5 39 3 38 6 26 1 27 1 2 0 0 17 -16 -1 1 4 -3 -3 3 -5 5 -5 4 -5 6 -3

10

N1 N2 N3 N4 N5 M1 M2 M3 M4

10.727 10.731 10.729 10.736 10.738 10.705 10.728 10.737 10.746

10.726 10.731 10.731 10.736 10.736 10.704 10.736 10.745 10.755

1 0 -2 0 2 1 -8 -8 -9

10.722 10.728 10.727 10.734 10.740 10.704 10.732 10.739 10.743

5 3 2 2 -2 1 -4 -2 3

10.722 10.730 10.728 10.735 10.740 10.704 10.734 10.748 10.752

5 1 1 1 -2 1 -6 -11 -6

10.720 10.728 10.727 10.734 10.736 10.704 10.731 10.749 10.748

7 3 2 2 2 1 -3 -12 -2

10.754

10.725 10.73 10.73 10.734 10.734 10.703 10.735 10.743

2 1 -1 2 4 2 -7 -6 -8

10.732 10.734 10.733 10.740 10.747 10.706 10.750 10.742 10.750

-5 -3 -4 -4 -9 -1 -22 -5 -4

12 6 6 6 11 2 19 -7 2

加载持荷过程中在MSS32-900型的移动模架底横梁与主梁底部观测10个断面,首先为加载前的观测~第一级加载完的观测(加载载荷为60%时)~第二级加载完后4小时的观测(加载载荷到105%时后4小时)~第二级加载完后12小时的观测~第二级加载完后24小时的观测~卸载40%后的观测~卸载完毕的观测。具体观测部位及数据见下图及附表:

注:梁体测量数据表中的各测量点与上图所对应,图上尺寸单位为cm。

四、MSS32-900移动模架预拱度设置

第一孔移动模架经过了预压试验,基本消除了非弹性变形。暂定不考虑残余(非弹性)变形量后的中间纵梁靠端部C2(H2)下沉值为37mm, 跨中为62mm, 设计文件要求,考虑加预应力时反拱为22.5mm,残余徐变拱度值7.8mm。跨中需要设置拱度为62-22.5-7.8=31.7mm, 其它截面按二次抛物线进行分配。横梁两侧调整值参考中间纵梁确定。计算如下:

抛物线公式设为:ax2+bx+c=y,以跨中为水平坐标原点,当x为o时,y值等于31.7mm,即c=31.7mm,当x=±15.6m时,y=o, b=0可求得a=-0.13、,此时抛物线方程为y=-0.13 x2+31.7,将各点的横坐标代入可得: E、F点处x=±2.08my =31mm D、G点处x=±6.24m y=27mm C、H点处x=±10.4m y =19mm B、M点处x=±14.56m y =7mm

跨中X=0m y =31.7mm 预拱度设置见下表:

部 位 预拱度 值 B 7mm C 19mm D 27mm E 31mm F 31mm G 27mm H 19mm M 7mm 五、梁体预拱度的后期调整

由于移动模架拼装过种中底模板与横梁之间用螺丝连接,存在局部小部分间隙人工没法拧到位的现象,同时观测的时候由于人或当时环境(如刮风等影响)时测量数据有一定的误差,对预压后预拱的设置都有一定的影响,因些在梁体浇筑前及浇筑完后对模架主梁进行观测,测定模架主梁下扰与计算是否相对应,梁体开模后对梁体底板进行观测,终张后24小时内进行观测,梁体凝期28天后观测,观测数据如下: 前溪特大桥 20#-21# 量测数据

20#垫石标高 14.374m 21#垫石标高 14.566m

1 编号

2 距离(m) 0 1.73 5.89 10.05 14.21 18.37 22.53 26.69 30.85 32.6

3 预拱度(mm)

0 7 19 27 31 31 27 19 7 0

4 梁底设计标高

(mm)

A(20) B C D E F G H M N(21)

14.599 14.809 14.834 14.858 14.883 14.907 14.932 14.956 14.981 14.791

14.599 14.816 14.853 14.885 14.914 14.938 14.959 14.975 14.988 14.791

高(mm)

14.805 14.821 14.838 14.859 14.882 14.910 14.942 14.977

(mm) 14.807 14.829 14.850 14.874 14.900 14.927 14.952 14.983

14.806 14.827 14.851 14.876 14.904 14.928 14.953 14.990

6

7

8

9

28天后的测量数据(mm)

梁底设计预拱标高初张后底梁体底板标终张后梁体底板标高

经数据分析,梁体预拱度满足设计施工要求,可以按上述数据进行预拱度的设置,考虑到梁体模架在不断的浇筑过程中,钢构件会产生疲劳而挠度发生变化,因此在梁体浇筑过程中必须跟踪观测,当变形较大时进行预拱度值的重新调整。

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