混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制方法及控制系统与流程

本发明涉及桥梁建设，具体地指一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制方法及控制系统。

背景技术：

1、在混凝土连续梁，连续钢构桥施工的过程中，通常存在合龙这一施工工况，在此阶段需要在合拢口设置水箱进行压重，通过在混凝土浇筑的过程中释放水箱中水的重量以达到梁悬臂的竖向变形稳定不变的目的，以避免合龙段混凝土出现裂缝，水箱压重的重量及在混凝土浇筑过程中水箱中水释放的速度都对合龙混凝土的浇筑质量有着较大影响。如专利号为“cn113494055a”的名为“一种大跨径桥梁合龙段双重锁定结构及施工方法”的中国发明专利提出了一种桥梁合龙段锁定的结构和方法，该方法主要是通过在悬臂端进行注水压重，基本配重水袋布置完成后，进行附加配重水袋的布置，中跨合龙时，撤除边跨合龙压重水袋，将水袋布置在跨中悬臂端两侧，水袋尺寸与箱梁设计宽度进行配置，并计算位置及压重大小在桥面对称布置，注水压重时，控制注水速度相同。该桥梁因为是架设于河面上的桥梁结构，取水方便，因此，采用了注水压重的方式进行合龙段施工。

2、但现有桥梁施工中，很多桥梁桥址位置没有直接水源，会导致取水困难；混凝土浇筑的过程中，水箱需要同步放水，大部分情况是没有再次利用，导致水资源的浪费；水箱中水的重量通常也难以测量；水箱释放的过程中水流量难以控制，有可能导致水箱释放水重与混凝土浇筑增加的重量不一致，导致梁段挠度变化。

技术实现思路

1、本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制方法及控制系统。

2、本发明的技术方案为：一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制方法，包括以下步骤：

3、s1、根据合龙段重量确定配重物质量，将调整好质量的配重物吊装到主梁上主墩位置；

4、s2、驱动配重物沿顺桥向从主墩移动至主梁的悬臂端；

5、s3、开始浇筑合龙段混凝土，并且根据混凝土浇筑情况驱动配重物沿顺桥向向主墩一侧移动，使主梁的悬臂端挠度始终维持不变，直至完成合龙段施工。

6、根据本技术提供的一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制方法，所述步骤s1中，根据合龙段重量确定配重物质量的方法包括：配重物的质量为合龙段重量的1/2。

7、根据本技术提供的一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制方法，所述步骤s1中，将调整好质量的配重物吊装到主梁上主墩位置的方法包括：将可在主梁上沿顺桥向移动的小车吊装到主墩上，然后在压载箱内装入土石并称重，确保小车与安装土石的压载箱的总重符合设计要求，再将装有土石的压载箱吊装到小车上。

8、根据本技术提供的一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制方法，所述步骤s2中，驱动配重物沿顺桥向从主墩移动至主梁的悬臂端的方法包括：在主梁的顺桥向中心线位置布置行进指引线，驱动小车以及压载箱沿行进指引线从主墩移动至主梁的悬臂端。

9、根据本技术提供的一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制方法，所述步骤s3中，根据混凝土浇筑情况驱动配重物沿顺桥向向主墩一侧移动的方法包括：按照以下公式确定配重物所在位置与合龙段混凝土浇筑质量之间的关系：

10、

11、其中：l——配重物至主梁的悬臂端的顺桥向距离；

12、l——主墩中心线至主梁的悬臂端的顺桥向距离；

13、mcar——配重物作用在主梁上产生的弯矩；

14、t——主梁上任意一点到主墩中心线的顺桥向距离；

15、e——弹性模量；

16、i——主梁的惯性矩；

17、mt——从合龙段开始浇筑至t时刻的浇筑混凝土对主梁产生的弯矩。

18、根据本技术提供的一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制方法，在行进指引线上布置若干位置标记线，当小车沿顺桥向移动至位置标记线时，将当前时刻合龙段混凝土浇筑重量与该位置标记线与主梁的悬臂端之间的顺桥向距离进行比对，若两者不对应，则对小车进行顺桥向方向的调整，使两者对应起来。

19、本技术还提供一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制系统，所述控制系统按照上述的一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制方法进行操作，包括，

20、配重模块，所述配重模块可在主梁上沿顺桥向移动用于在合龙段浇筑过程中维持主梁的悬臂端的挠度不变；

21、控制模块，所述控制模块用于根据合龙段混凝土浇筑重量控制配重模块沿顺桥向的移动速度。

22、根据本技术提供的一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制系统，所述配重模块包括，

23、压载箱，所述压载箱是装有土石的箱体结构；

24、小车，所述小车是可在主梁上沿顺桥向移动的用于承载压载箱的移动结构。

25、根据本技术提供的一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制系统，所述控制模块按照以下公式确定配重模块所在位置与合龙段混凝土浇筑质量之间的关系：

26、

27、其中：l——配重模块至主梁的悬臂端的顺桥向距离；

28、l——主墩中心线至主梁的悬臂端的顺桥向距离；

29、mcar——配重物作用在主梁上产生的弯矩；

30、t——主梁上任意一点到主墩中心线的顺桥向距离；

31、e——弹性模量；

32、i——主梁的惯性矩；

33、mt——从合龙段开始浇筑至t时刻的浇筑混凝土对主梁产生的弯矩。

34、根据本技术提供的一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制系统，所述控制模块包括，

35、行进指引线，所述行进指引线是布置在主梁的顺桥向中心线上的用于指导配重模块顺桥向移动的线条；

36、多个位置标记线，所述位置标记线是布置在行进指引线上的用于指示配重模块顺桥向移动至特定位置的指示线，多个位置标记线沿顺桥向间隔布置。

37、本技术的优点有：1、本技术在混凝土桥梁悬臂合龙施工过程中，通过对配重物进行顺桥向移动调节，使主梁的悬臂端挠度始终维持不变，确保合龙段始终能够处于稳定的浇筑环境下，避免了合龙段浇筑出现开裂等问题，提升了合龙段施工的稳定性浇筑质量，且移动调节配重物的方式更好操作，精确性极高，也并不存在浪费水资源的情况；

38、2、本技术的配重物的重量是根据合龙段的重量来进行确定的，配重物的重量确认比较简单且方便，而且对应后续的操作也提供了极大的便利；

39、3、本技术布置配重物的方式非常简单，配重物包括小车和压载箱，压载箱通过安装土石进行配重，土石取材方便，使用成本低廉，小车移动调节极为简单，调节精度高，配合使用能够极大提高合龙段浇筑施工的效率和稳定性；

40、4、本技术在主梁的顺桥向中心线上设置了行进指引线，小车沿行进指引线顺桥向移动，一方面这样的移动调节方式更为精确，另一方面处于顺桥向中心线上的小车对主梁悬臂端的挠度影响计算更加方便；

41、5、本技术通过构建配重物所在位置与合龙段混凝土浇筑质量之间的关系公式，方便对配重物的移动距离或者说移动速度进行控制，以此实现配重物移动情况与合龙段浇筑情况精确对应，简化了配重物移动操作的难度；

42、6、本技术在行进指引线上设置了若干的位置标记线，位置标记线反映的是配重物移动的特定位置，位置标记线与主梁悬臂端的顺桥向距离是已知的，这样当配重物移动到对应的位置标记线时，就可以快速获得配重物的确切位置，然后将配重物的位置与当前合龙段混凝土浇筑情况进行对应，如果对应的上，证明这种调整控制的方式是合理的，否则就需要对配重物进行相应的调整，这种控制调整的方式大幅度降低了调控的难度；

43、7、本技术还提供一种混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重控制系统，本技术的控制系统通过配重模块对主梁进行压载，通过控制模块调节配重模块的顺桥向位置，整体控制策略简单，调节方便，移动调节的方式能够始终维持主梁悬臂端的挠度不变，提升了合龙段混凝土浇筑施工的稳定性；

44、8、本技术的配重模块包括压载箱和小车，压载箱通过安装土石进行配重，土石取材容易，配重精度方便，使用成本低廉，使用过程中无需加减操作，小车移动方便，对主梁悬臂端的挠度调整精确度高；

45、9、本技术控制模块构建的公式能够准确反映配重模块所在位置与合龙段混凝土浇筑质量之间的关系，整体控制的方式非常的简单且精确，调整配重模块的策略能够提升合龙段混凝土浇筑的稳定性，提高了合龙段的浇筑质量；

46、10、本技术通过在主梁上构建行进指引线和位置标记线，极大程度方便了对配重模块的控制调节，提高了控制调节的效率和精确性，方便操作。

47、本技术的混凝土桥梁悬臂合龙施工临时配重方式非常简单，通过顺桥向移动的方式对主梁悬臂端的挠度进行控制，提高了合龙段混凝土浇筑的稳定性，大幅度提升了合龙段的浇筑质量，整体调节的精度极高，具有极大的推广价值。