大跨悬臂连续梁桥施工监控关键技术研究.pdf

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1、施工技术大跨悬臂连续梁桥施工监控关键技术研究彭大文1周序洋2渊1.南京医科大学附属口腔医院袁江苏南京210009曰2.江苏城市职业学院袁江苏南京210017冤摘要院通过对安徽歙县南源口大桥的施工监控过程袁研究了大跨悬臂连续梁桥的施工监控思路和方法袁制定了连续梁桥合理的施工监控方案袁利用空间有限元软Midas/Civil建立了连续梁桥计算模型曰监控成果良好袁为同类桥梁施工监控提供了参考;首次运用比例法对桥梁的线形做出了预测袁确保了桥梁施工监控的顺利进行遥关键词院大跨度曰悬臂连续梁曰线形控制曰应力监控中图分类号院U445.4文献标识码院A文章编号院1674要3024渊

2、2015冤09要62要02引言划分单元袁主桥共划分为58单元袁桥梁的三维立体模型如图2所示遥在我国相关工程规范中明确规定袁对于大跨度预应力混凝土连续梁桥实施施工过程的实时监控袁是确保成桥状态符合设计要求的重要且不可或缺措施遥大跨悬臂连续桥梁的施工过程复杂袁施工过程中将受到许多确定和不确定因素的影响袁导致连续桥梁结构的实际状态偏离理论计算值和设计值遥大跨悬臂连续桥梁的施工监控包括结图2主桥三维立体模型构线形和结构应力两方面的内容袁必须全面控制才能使施工顺由于设计参数与施工过程中实际参数之间存在差异袁施工利进行袁保证工程进度和质量遥荷载尧实际混凝土弹性模量尧容重及施加

3、的预应力等不可能与理1工程概况论计算结果完全一致袁所以袁在每一节段施工过程中袁要求施工方必须按照施工和设计所确定的施工工艺袁以及工程应用材料南源口大桥位于歙县境内袁在南源口附近跨越新安江袁下距的实际指标及参数袁对计算模型进行不断的实时修正袁并按最小妹滩枢纽3km遥主桥采用三跨预应力混凝土变截面连续箱梁袁跨二乘法原则使理论计算模型尽可能接近实际模型袁使计算值与径布置为45m垣80m垣45m袁主桥上部采用三跨预应力混凝土变高实测值之间的差异达到最小袁这样可以对结构的实时施工状态度直腹板连续梁袁单箱单室遥桥面横坡为双向2%坡袁由顶板变坡进行有效的监控袁并科学地预测下一个

4、施工阶段的结构状态遥形成遥单幅箱梁顶板宽10m袁底板宽5.2m袁悬臂宽2.4m遥梁高在主墩处为5.1m袁在主跨跨中和边跨端部为2.1m袁箱梁梁高和底板3南源口大桥主梁线形控制厚度均按二次抛物线变化遥箱梁采用C50混凝土袁纵尧竖双向预3.1立模标高的确定应力体系曰纵向预应力采用符合ASTM-270K级低松弛高强钢绞通过对南源口大桥结构的计算机数值分析袁结合现场试验线袁公称直径15.2mm袁标准强度fPK=1860Mpa袁其力学性能指标应实测影响桥梁施工控制的主要参数袁确定施工立模标高遥计算结符合叶预应力混凝土用钢绞线曳渊GB/T5224-2003冤的规定遥果对施工中

5、梁段立模标高具有指导作用遥其中标高的测试工作2工程施工监控内容由施工单位完成袁有的时候需要监理和监控单位校核袁保证成桥线形符合设计要求遥2.1工程施工控制系统组成大跨悬臂连续桥梁的施工实时监控是一个连续且复杂的系梁段立模标高计算式为院Hlm=Hsj+fypg+fzj+吟f统工程,包括实时监测数据的采集和监测数据分析和处理遥具体式中袁Hlm为立模高程曰Hsj为设计高程曰fypg为结构自重尧预应力效应尧混凝土收缩尧徐变尧施工临时荷载渊含挂篮自重冤尧使用荷操作过程如下图所示院载等对梁段引起的挠度曰fzj为挂篮变形值曰吟f为施工误差调整值遥3.2施工过程变形尧变位测量南源

6、口大桥主桥共分为多个施工阶段袁按照设计的施工顺序袁对每一施工阶段和施工步骤袁分别进行梁体变位测试遥施工过程中的结构变形尧变位观测以闭合路线的形式进行遥为了克服温度变化所引起的对结构变形的影响袁固定观测时间十分重要袁一般选择在清晨6:00以前完成外业测量遥变形测量按照国家三图1施工监控流程图等水准测量的要求渊要求采用DS-2水准仪配套FS-1平板测微器袁或采用相同精度的水准仪进行测量冤进行遥2.2南源口大桥结构计算机模拟分析本工程监控采用的是DS-2水准仪配套FS-1平板测微器进南源口大桥结构的验算主要是根据施工图纸袁对桥梁上部行的测量遥结构的进行验算,检验桥梁在设

7、计荷载下箱梁内部的跨中挠度尧应力以及应变是否满足设计和规范要求遥按照设计和施工所确4主梁应力应变监控定的施工工序以及设计所提供的基本参数袁利用结构有限元分4.1测试仪器安装析方法袁对结构进行形变分析曰控制截面结构应变尧应力及内力如图3和图4所示袁主桥的截面划分和测点布置情况院其计算曰对结构预拱度进行计算分析,以确定施工过程中立模标高遥中袁截面2尧5尧7尧10为L/4跨径袁截面6为跨中合拢断面袁截面1尧本工程采用国内较为成熟的大型有限元分析软件Midas/Civil对11为边跨合拢断面曰测点布置分为三类袁墩顶各截面6尧7点处为南源口大桥进行分析计算,根据设计资料提供

8、的浇筑节段