浅谈钢筋混凝土箱形拱特大桥应变应力监控

《浅谈钢筋混凝土箱形拱特大桥应变应力监控》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1引言 随着我国公路建设的蓬勃发展，大跨度桥梁建设进入了前所未有的高潮时期。由于大型桥梁结构的多样化、施工技术难度大、施工工艺复杂、影响因素其施工安全已成为人们普遍关注的问题。为避免桥梁施工中的突发事件，施工监测监控工作是有力的保障，对特大跨度的桥梁而言尤为重要。    由于钢筋混凝土材料的特殊性和拱桥施工工艺的复杂性，施工中许多难以预料的因素可能导致某些构件中的应力储备不足或变形过大，从而成为安全隐患。特别是钢筋混凝土箱形拱大桥一般构造复杂、施工难度大、施工影响因素多，在主拱圈吊装和拱上加载各种工况条件下，结

2、构受力不断变化，各类施工误差将直接影响成桥线形和结构的内力状态，误差严重时，将导致桥梁合龙困难，甚至出现裂缝、破坏或失稳。桥梁施工监测监控工作就是通过对施工过程进行监测，收集控制参数，分析施工中产生的误差，通过理论计算和实测结果的比较分析、误差调整，预测后续施工过程的结构形状，提出后续施工过程应采取的技术措施，调整施工工艺和技术方案，使成桥后结构内力和线形处于有效控制范围之内，并最大限度地符合设计理想状态，确保大桥施工安全、量优良、线型美观和运营可靠。本文以天池特大桥为例，介绍钢筋混凝土箱形拱特大桥应变应力监控

3、方法。2工程概况天池特大桥位于宁德市蕉城区洪口乡，是省道S303线宁德八都桥头至屏南城关公路上的一座特大桥，桥梁长度405.40m,桥宽10.0m，桥梁高度142.0m。桥梁起点桩号K43+474.53，终点桩号K43+879.93，桥型布置为5×20m预应力空心板＋1×228.8m钢筋混凝土箱形拱（净跨204.959m）＋3×20m预应力空心板。主拱圈横截面采用单箱三室箱型截面，采用节段预制、缆索吊装工艺施工。建成后的天池特大桥如图1。天池特大桥跨越闽东山区深谷，两岸岸坡陡峻，是目前国内采用缆索吊装、扣挂施工

4、的最大跨径箱型拱桥，施工技术难度大、工艺复杂。根据合同文件和设计图纸要求，在桥梁施工过程中必须进行专项施工监测监控工作。 图1 天池特大桥2.1天池特大桥设计标准公路等级——山岭重丘区二级公路，行车速度40km/h设计荷载——公路I级桥面宽度——净－9.0m＋2×0.5m防护栏桥面横坡——2.0％设计洪水频率——100年一遇地震基本烈度——VI度，按VII度构造设防。2.2天池特大桥总体布置天池特大桥总体布置图如图2。主桥采用上承式钢筋混凝土空腹箱型拱桥，主拱矢跨比为1/4。净跨径L0=204.959m，净矢高

5、f0=51.227m；计算跨径L=207.2m，计算矢高f=51.73m。桥面总宽10m，净宽9m。主拱为8.0×3.0m单箱三室普通钢筋混凝土箱型截面，顶板、底板和腹板厚度均为25cm。预制节段边箱宽2.8m，顶板预制部分的厚度10cm，腹板和底板厚度均为25cm。上、下游拱肋各由2个拱脚端部实体段和17个预制节段组成，最长节段沿拱轴线长度为15.881m，最大吊重118t。为减少主拱分段长度和控制拱箱节段起吊重量，拱上结构采用12.66m、12.68m两种跨度形式，共布置18孔。桥面系由8片预应力混凝土空心

6、板梁组成。引桥分别为5孔和3孔20m的预应力空心板。2.3天池特大桥施工工艺天池特大桥施工的关键是主拱施工，主拱圈采用预制吊装工艺施工。两个边室采用分段预制拼装成拱，中室采用拱上现浇顶、底板施工。主拱分上下游两肋进行预制和吊装，先分段预制箱拱节段，再用缆索吊机将预制拱段吊起，由拱座向跨中进行悬臂拼装，直至单肋合龙；再在已完成的两肋拱上现浇拱中室顶底板，形成完整的单箱三室整体截面；拱箱顶面加厚及拱上建筑采用现浇混凝土施工。引桥上部20m空心板和拱上桥面12.68m的空心板也采用预制安装施工工艺。  天池特大桥施工

7、控制的原则是综合考虑主拱圈的稳定性、变形和内力，在施工安全和主拱圈稳定性的前提下，重点控制主拱圈的变形、应力和扣索索力。以变形控制为主，严格监控各控制截面的挠度和拱轴线偏移，监测各控制截面应力和应变发展情况，监测扣索索力大小。为保证天池特大桥在缆索吊装和拱上加载过程中的施工安全，对天池特大桥进行施工监测监控是施工质量和安全控制中不可缺少的重要环节。 图2天池特大桥总体布置图3应变应力监控天池特大桥主跨跨径大、拱箱节段起吊重量大、节段多、吊装工艺复杂，拱箱吊装阶段的控制工作直接影响桥梁建设的成败。施工过程中必须监

8、控主拱圈各控制截面上混凝土的应变和应力情况，及时向施工单位和监理单位提供施工控制参数。钢筋混凝土结构广泛使用在工程中，由于钢筋混凝土材料的非均匀性和复杂性（如非弹性、开裂、时间效应以及混凝土与钢筋之间的相互作用效应等），结构分析涉及到参数的选取（如材料特性、密度、截面特性等）、施工状况确定（施工荷载、混凝土收缩徐变、预应力损失、温度、湿度等）的影响，结构实际应力与设计应力很难完全一致。