一种用于左右对称的三跨桥梁转体施工中的模板设置方法与流程

本发明涉及桥梁施工领域，具体涉及一种用于左右对称的三跨桥梁转体施工中的模板设置方法。

背景技术：

随着交通路网和城市建设的迅速发展，各种上跨铁路、公路、河道和城市道路的桥梁越来越多，按照常规的桥梁施工方法，其跨线桥梁的施工过程对既有铁路、公路的运营造成较大影响，导致交通长期不畅甚至瘫痪。现采用转体施工先将桥梁平行于既有交通线路架设好，然后通过提前在桥墩底部设置的球铰系统对桥梁整体平转至既有交通线路正上方，这样可以极大减少对既有交通线路运营的干扰。对于一些跨河道桥梁，这种转体施工可以避免在水域中搭建大量临时支撑结构，减少桥梁建造成本。

转体施工桥一般采用支架施工搭建模板浇筑施工，其中，在支架上安装模板完成后很难对模板进行调整。所以在主梁节段混凝土浇筑的过程中，对立模标高放样和支架预压，即主梁施工线形的控制尤为重要。采用转体施工的桥梁一般为由1个主跨和2个边跨组成的三连跨连续钢构桥梁，梁体截面高度连续变化不均匀，整个梁体底面为曲面。在现有技术中：

支架施工节段位置模板的高度h设置按照以下规则：

h＝h0+fy+fz

其中，h0为理论设计高度值，fy为预拱度，fz为施工支架变形(支架变形通过支架预压试验获得)。

预拱度fy一般是考虑了施工荷载、运营车辆荷载、结构收缩徐变等影响带来的桥梁变形。现有技术的预拱度fy计算方式如下：

fy＝fsg+fyy+fhz

其中，fsg为施工阶段预拱度，fyy为运营阶段预拱度，fhz为活载预拱度。

施工阶段预拱度(fsg)：为根据理论计算建立的计算模型和确定的计算参数，结合施工工况，进行正装计算，得到的成桥后(桥面铺装完成)位移反拱值。

运营阶段预拱度(fyy)：为运营10年期间主桥的位移反拱值。

活载预拱度(fhz)：为汽车荷载向下位移最大值的1/2的反拱值。

按照现有方法设置的预拱度fy在桥梁施工完成后，成桥线形与设计线形仍存在一定的偏差，实际线形会出现明显的下挠。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于左右对称的三跨桥梁转体施工中的模板设置方法，可以达到转体施工桥梁施工完成后的成桥线形与设计线形吻合一致的效果。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种用于左右对称的三跨桥梁转体施工中模板设置方法，包括以下步骤：

s1、确定模板设置的桥梁节段区间；

s2、根据模板设置的桥梁节段区间，及设置的模板位置计算该处桥梁附加预拱度fj，附加预拱度fj为预拱度fy的偏差纠正；

s3、根据附加预拱度fj得到模板设置位置处待浇筑桥梁的实际预拱度f，实际预拱度f的计算公式为：

f＝fy+fj

式中，预拱度fy＝fsg+fyy+fhz，fsg为施工阶段预拱度，fyy为运营阶段预拱度，fhz为活载预拱度；

s4、根据实际预拱度f计算施工阶段位置处支架的高度h，根据支架的高度h架设支架，并完成对模板的设置。

在上述技术方案的基础上，步骤s2中，当计算桥梁跨中任意位置的附加预拱度fj时，以桥梁跨中位置两端的其中一端为坐标原点建立坐标系，fj的计算公式为：

式中，la为桥梁跨中位置的跨径，x为设置的模板到坐标原点的水平距离。

在上述技术方案的基础上，步骤s2中，当计算桥梁边跨位置的附加预拱度fj时，以桥梁边跨位置两端的其中一端为坐标原点建立坐标系，fj的计算公式为：

式中，la为桥梁跨中位置的跨径，lb为桥梁边跨位置的跨径，s为桥梁边跨中的待设置支架的最高高度处到坐标原点的水平距离，其公式为s＝nlb，且0＜n＜1，x为设置的模板到坐标原点的水平距离。

在上述技术方案的基础上，当以桥梁边跨中远离桥梁跨中位置的一端为坐标原点建立坐标系，附加预拱度fj的计算公式为：

式中，la为桥梁跨中位置的跨径，lb为桥梁边跨位置的跨径，s为桥梁边跨中的待设置支架的最高高度处到坐标原点的水平距离，其公式为s＝nlb，且0＜n＜1，x为设置的模板到坐标原点的水平距离。

在上述技术方案的基础上，当以桥梁边跨中远离桥梁跨中位置的一端为坐标原点建立坐标系时，fj的计算公式为：

式中，la为桥梁跨中位置的跨径，lb为桥梁边跨位置的跨径，x为设置的模板到坐标原点的水平距离。

在上述技术方案的基础上，当以桥梁边跨中靠近桥梁跨中位置的一端为坐标原点建立坐标系，桥梁边跨位置的附加预拱度fj的计算公式为：

式中，la为桥梁跨中位置的跨径，lb为桥梁边跨位置的跨径，s为桥梁边跨中的待设置支架的最高高度处到坐标原点的水平距离，其公式为s＝nlb，且0＜n＜1，x为设置的模板到坐标原点的水平距离。

在上述技术方案的基础上，当以桥梁边跨中靠近桥梁跨中位置的一端为坐标原点建立坐标系时，且桥梁边跨位置的附加预拱度fj的计算公式为：

式中，la为桥梁跨中位置的跨径，lb为桥梁边跨位置的跨径，x为设置的模板到坐标原点的水平距离。

在上述技术方案的基础上，跨中段支架高度最大位置处的附加预拱度为

在上述技术方案的基础上，边跨支架高度最大位置处的附加预拱度为

在上述技术方案的基础上，步骤s4中，施工阶段位置处支架高度h的计算公式为：

h＝h0+f+fz

式中，h0为支架理论设计高度值，fz为施工中支架的变形量。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的一种用于左右对称的三跨桥梁转体施工中的模板设置方法，通过计算桥梁架设过程中附加预拱度，使转体施工桥梁施工完成后的成桥线形与设计线形吻合一致。

附图说明

图1为本发明实施例中附加预拱度的曲线函数示意图。

图中：1-桥梁边跨的附加预拱度曲线，2-桥梁跨中位置的附加预拱度曲线。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种用于左右对称的三跨桥梁转体施工中模板设置方法，包括以下步骤：

s1、确定模板设置的桥梁节段区间；

s2、根据模板设置的桥梁节段区间，及设置的模板位置计算该处桥梁附加预拱度fj，附加预拱度fj为预拱度fy的偏差纠正；

s3、根据附加预拱度fj得到模板设置位置处待浇筑桥梁的实际预拱度f，实际预拱度f的计算公式为：

f＝fy+fj

式中，预拱度fy＝fsg+fyy+fhz，fsg为施工阶段预拱度，fyy为运营阶段预拱度，fhz为活载预拱度，其中fsg、fyy和fhz为公知常识，在此不加累述；

s4、根据实际预拱度f计算施工阶段位置处支架的高度h，施工阶段位置处支架高度h的计算公式为：

h＝h0+f+fz

式中，h0为支架理论设计高度值，fz为施工中支架的变形量，根据支架的高度h架设支架，并完成对模板的设置。

其中，为了保证模板支架测量高度的误差不得超过1mm，考虑到昼夜温差，以晚上12点至凌晨4点测量的模板高度为准；通过对预拱度fy的偏差进行计算纠正得到的附加预拱度来补全现有技术中计算的预拱度fy存在的误差，能够使成形后的桥梁线性与设计线形吻合一致，保证墩顶两侧曲线相接处和最大预拱度处的切线斜率均为零，满足结构平顺的要求。

进一步的，步骤s2中，当计算桥梁跨中任意位置的附加预拱度fj时，即计算图1中曲线2的附加预拱度fj，以桥梁跨中位置两端的其中一端为坐标原点建立坐标系，fj的计算公式为：

式中，la为桥梁跨中位置的跨径，x为设置的模板到坐标原点的水平距离，通过上述公式计算位于桥梁跨中位置的待架设的模板位置处的桥梁的附加预拱度fj，从而完成对桥梁跨中位置预拱度fy存在的误差进行纠正，保证成形后的桥梁跨中位置的线性与设计线形吻合一致。

进一步的，步骤s2中，当计算桥梁边跨位置的附加预拱度fj时，即计算图1中曲线1的附加预拱度fj，以桥梁边跨位置两端的其中一端为坐标原点建立坐标系，fj的计算公式为：

式中，la为桥梁跨中位置的跨径，lb为桥梁边跨位置的跨径，s为桥梁边跨中的待设置支架的最高高度处到坐标原点的水平距离，其公式为s＝nlb，且0＜n＜1，x为设置的模板到坐标原点的水平距离，通过上述公式计算位于桥梁边跨位置的待架设的模板位置处的桥梁的附加预拱度fj，从而完成对桥梁边跨位置预拱度fy存在的误差进行纠正，保证成形后的桥梁边跨位置的线性与设计线形吻合一致。

当以桥梁边跨中远离桥梁跨中位置的一端为坐标原点建立坐标系，附加预拱度fj的计算公式为：

式中，la为桥梁跨中位置的跨径，lb为桥梁边跨位置的跨径，s为桥梁边跨中的待设置支架的最高高度处到坐标原点的水平距离，其公式为s＝nlb，且0＜n＜1，x为设置的模板到坐标原点的水平距离。

当以桥梁边跨中远离桥梁跨中位置的一端为坐标原点建立坐标系时，fj的计算公式为：

式中，la为桥梁跨中位置的跨径，lb为桥梁边跨位置的跨径，x为设置的模板到坐标原点的水平距离。

当以桥梁边跨中靠近桥梁跨中位置的一端为坐标原点建立坐标系，桥梁边跨位置的附加预拱度fj的计算公式为：

式中，la为桥梁跨中位置的跨径，lb为桥梁边跨位置的跨径，s为桥梁边跨中的待设置支架的最高高度处到坐标原点的水平距离，其公式为s＝nlb，且0＜n＜1，x为设置的模板到坐标原点的水平距离。

当以桥梁边跨中靠近桥梁跨中位置的一端为坐标原点建立坐标系时，且桥梁边跨位置的附加预拱度fj的计算公式为：

式中，la为桥梁跨中位置的跨径，lb为桥梁边跨位置的跨径，x为设置的模板到坐标原点的水平距离，其中，为常规左右对称的三跨桥梁的边跨构造。

其中，跨中段支架高度最大位置处的附加预拱度为边跨支架高度最大位置处的附加预拱度为

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。