重载铁路预应力混凝土连续梁桥施工监控研究

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1、重载铁路预应力混凝土连续梁桥施工监控研究　　摘要：跨某省道重载铁路预应力混凝土连续梁桥由于在施工的过程中存在的操作失误，导致预应力张拉不足，给工程带来了不必要的损失，因此在处理后桥梁的施工中，对桥梁进行施工监控十分的重要，对监控数据的及时分析是整个桥梁合理施工的关键步骤。关键词：预应力混凝土；连续梁桥；施工监控；分析中图分类号：U445文献标识码：A引言跨某省道重载铁路预应力混凝土连续梁桥的施工控制实行结构线形控制。采用了以准确立模为主要手段控制结构线形的施工控制原则及监控思路。其主要监控内容为主梁标高。

2、施工控制的主要目的就是通过理论仿真和实测验证获得（或预先估计得到）上述量值在施工过程中的变化情况，并采取有效措施加以控制，以保证桥梁在施工过程中的安全，使实际施工过程中及建成后的结构线形和受力满足设计要求。一、工程概况7跨某省道大桥主桥采用（39.85+56+39.85）m的连续梁桥，桥型布置如图1。图1（39.85+56+39.85）m连续梁桥型布置重载铁路预应力混凝土连续梁桥,采用悬臂施工，边支座中心线至梁端0.74m,梁全长135.7m，梁体为单箱单室，变高度、变截面结构,箱梁底板下缘按二次抛物线变

3、化。梁体的混凝土强度等级为C50。预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用自锚式拉丝体系，锚具应符合《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》（TB/T3193-2008），张拉采用与之配套的机具设备。管道形成采用镀锌金属波纹管成孔，金属波纹管应符合《预应力混凝土用金属波纹管》JG225-2007要求。合拢段处预应力筋金属波纹管采用增强型，其他可采用标准型。本桥采用挂篮悬臂施工方式。悬臂施工法是预应力混凝土连续梁桥、连续刚构的主要施工方法，对

4、于预应力混凝土连续梁桥、连续刚构来说，采用悬臂施工方法虽有许多优点，但是这类桥梁的形成要经过一个复杂的过程，当跨数增多、跨径较大时，为保证合拢前两悬臂端竖向挠度的偏差不超过容许范围和成桥后线形的合理，需对该类桥梁的施工过程进行控。二、线性检测1、悬臂阶段线形监控误差分析7根据监控计算分析，假设本桥在考虑收缩徐变1500天后的标高为设计标高+1/2活载预拱度，可以做倒退分析得到每阶段梁体的理想状态，将该阶段的理想状态和实际标高对比可以得到该阶段的梁体误差。1.1边跨合拢预拱度＝实测底板标高－底板设计标高；合

5、拢误差＝悬臂端两侧的预拱度差值。边跨合拢前梁端标高列于表1。表1边跨合拢误差由表1可见，41＃墩边跨合拢前合拢段两端有1.2cm的纵坡，41＃墩边跨合拢误差为0.5cm；42＃墩边跨合拢前合拢段两端同样有1.2cm的纵坡，42＃墩边跨合拢误差为0.6cm，满足规范要求。1.2中跨合拢中跨合拢前合拢段两侧梁体顶板标高列于表2。表中：表2中跨合拢误差由表2可见，中跨合拢前，中跨悬臂端两侧的合拢误差为0.5cm，合拢误差较小，满足规范要求。7由于施工中把施工控制作为施工过程中必不可少的步骤，并从人员及制度上给予

6、了保证，因此本桥的施工控制工作进展的比较顺利，各项数据的传递有条不紊，同时也没有因为严格的施工过程监测而影响工期，施工控制的意图得到了良好的贯彻。自适应控制的关键是充分掌握实际的施工状态，结构的非线性，尤其是挂篮及挂篮与主梁连接处的非线性因素是很难把握的，因此，在悬臂浇注之前对挂篮进行了现场预压试验，这样既消除了构件之间的空隙，实测的标高变化也为模拟计算提供了参考。在施工初期，通过施工控制单位与设计单位相互独立的对施工过程的模拟计算比较，根据现场情况对原设计图确定的施工过程进行了优化，使施工方案更加切实可

7、行，保证了施工控制的顺利进行。施工中经常出现的问题是：不正常超重、不对称施工、预应力张拉不准确等情况，根据调整参数后的模拟计算预报值，对上述问题都及时进行了调整。为掌握温差对合拢的影响，在合拢前针对温差对梁的变形影响进行了24小时的连续观测，测量结果为合拢段的标高预报提供了依据。经过精心的控制施工，跨某省道重载铁路连续梁按照预计的目标合拢，所有节点标高与设计线形的误差均在2.0厘米以内，所有合拢点的相对误差均在1.5厘米以内，满足控制目标要求。7三、施工阶段应力实测结果分析应力监控结果下面给出各测试断面应

8、力监控结果，见表3，测试数据由顶板上和底板上的所有仪器取平均值得到，应力以受拉为负，受压为正。表3应力监控结果梁体各个阶段实际应力测试结果与理论结果比较接近，表明该桥施工满足设计要求，在施工阶段，梁体处于安全范围以内。由于应力计预埋位置和温度等因素的影响，可能导致某些截面的压应力较理论值偏差稍大，但仍在安全范围之内。可以看出，全桥合拢后梁体应力满足设计要求。四、施工监控结论7从整个施工过程及主桥全部施工完成后对受控变量的实测结