连续梁悬臂施工线形监控探究及实践

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1、连续梁悬臂施工线形监控探究及实践摘要：结合宁安城际铁路严村特大桥预应力混凝土变截面连续箱梁悬臂施工实例，以施工监控中实测数据为依据，运用桥梁博士软件进行建模分析计算来控制悬臂施工中连续梁的挠度，从而保证桥梁按照设计标高顺利完成合龙并达到理想的线形状态。关键词：悬臂浇筑；施工监控；线形控制。中图分类号：U672.7+4文献标识码：A文章编号：随着我国高速公路与铁路的迅速发展，悬臂浇筑法被广泛地应用于预应力混凝土连续梁桥的施工中。而在此过程中许多确定和不确定性因素必然会给桥梁带来内力和位移的变化。从而必须进行施工监

2、控来保证桥梁的施工质量与安全。施工监控最重要的就是对桥梁的线形控制。线形控制的主要内容就是严格控制箱梁每一节段的竖向挠度和横向的偏移度。当出现偏差较大时应立即分析误差来源并提出调整方案，为以后节段的精确施工做好准备。1工程概况7宁安铁路严村特大桥是线路的重点工程之一，该桥全长177.3m,共3跨。主桥连续梁采用挂篮悬臂施工。端支座处及边跨直线段和跨中截面中心处为3.835m，中支点截面中心处梁高6.435m，梁高按照圆曲线变化，圆曲线半径R=269.57m。全桥箱梁顶宽12.2m，箱梁底宽6.0m，箱梁横截面为

3、单箱单室直腹板。顶板厚40cm，腹板厚分别为45cm、65cm、80cm，底板厚由跨中的46cm按圆曲线变化至中支点梁根部80.3cm，中支点处加厚到150cm；全桥共设5道横隔梁，分别设计与中支点、端支点和中间跨中截面。主跨箱梁每个T构除零号块和合拢段，其余划分为10个梁段，梁段长度为3.0～3.5m，梁段块最大自重148.98T，全桥2个T梁，用4套挂篮，大小里程同时悬浇，直线段采用落地支架满堂式浇注，混凝土浇注采用泵送施工。2建立结构模型本桥采用桥梁博士计算软件，全桥模型图如图1所示：图1桥梁模型图施工监

4、控是个循环过程，必须根据测量、分析结果反复计算，这就牵涉到计算参数的不断修正，使计算模型更接近实际结构。在计算初期，我们一般采用设计参数或经验参数。2.1计算参数：主梁混凝土：C50混凝土，容重26kN/m3，弹性模量3.5×104MPa；桥面混凝土：C40混凝土,铺装r=24kN/m3，桥面沥青混凝土铺装r=23kN/m3。过渡桥墩墩身及盖梁采用C40混凝土。7预应力钢材：纵向预应力及横向预应力钢束采用标准强度为fpk=1860Mpa的øs15.2mm低松弛高强度钢绞线，其强度指标符合GBT/T

5、5224-2003标准。2.2挂篮计算参数取值及修正挂篮是施工过程中的临时结构，对于整个桥梁结构的受力来说，属于支撑结构，所以挂篮的受力变形将单独考虑。挂篮变形主要包括支架的弹性变形和非弹性变形，其中非弹性变形相对难以控制，主要原因是挂篮模板制作误差和连接处变形所产生的。从结构安全和施工监控的角度考虑，挂篮使用前必须进行加载试验，在挂篮上作用相当于1.2倍梁体混凝土重量的荷载，以检验挂篮的受力性能和变形性能，同时也消除了一部分的挂篮非弹性变形。最初挂篮变形值由试验确定，以后将根据实际施工情况进行修正。2.3临时

6、荷载和温度影响及修正临时荷载和温度影响都是变化的，一般在跟踪计算中不将其考虑。而将其影响值放在临时修正中，如在模板定位时考虑。这就将非常复杂的临时荷载和温度影响简化，仅考虑某一情况下的数值，忽略其变化规律。2.4体系的转换7桥梁在悬臂施工的过程中，结构体系会发生转变，所以在建模分析中应对不同时期结构的边界条件进行分别定义。5号和6号墩与悬臂浇筑的梁段在边跨合拢前为静定T构，两端的约束为固接。而中跨合拢后约束释放，转换为铰接和链杆约束，以适应梁体转动和纵桥向的位移。3高程控制本桥的高程监控分为临时T构阶段及合龙体

7、系转化阶段。主要控制各悬浇阶段的立模标高、浇注后标高和张拉前后标高。按照《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)规定，悬臂浇筑混凝土过程中桥梁的中轴线、高程误差应控制在允许范围内，见表1：表1误差允许规范3.1高程控制点布置0号块件须布置足够的高程观测点是为了控制顶板的设计标高，同时也作为以后各悬臂浇筑节段高程观测的基准点。0号块件的顶板布置9个高程观测点，测点布置位置如图2所示，这些测点还兼有观测悬臂梁段横向偏移量的用途。每个节段顶板和底板测点共设4个测点，对称布置在悬臂板与承托的交接点，离块件前端

8、10cm,如图3所示:3.2立摸标高的确定7在建立了正确的模型和性能指标后，就要依据设计参数和控制参数，结合实际桥梁的结构状态、施工工况、施工荷载、二期恒载、活载等，输入分析系统中，进而获得结构每一节段的内力和挠度值及最终成桥状态的内力和挠度，得出各施工节段的立模标高及混凝土浇筑前、混凝土浇筑后、钢筋张拉前、钢筋张拉后的预计标高。立模标高为：式中：——立模标高；——设计标高；——软件计