连续钢构梁施工控制研究

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1、连续钢构梁施工控制研究　　摘要：结合二连浩特至广州高速公路东岳庙至常德段沅水特大桥3#桥，对高墩、大跨度连续钢构桥悬臂施工的应力、线形控制方法进行了研究。关键词：高墩、大跨度、连续钢构、施工控制Pickto:inerlianhotexpresswaytoguangzhoueasttochangdeYuanShuisuper-largebridge#3,forhighpierandlong-spancontinuoussteelstructurebridge,thestressofthecantileverconstruction,theli

2、nearcontrolmethodisstudied.Keywords:highpierandlong-spancontinuoussteelstructure,constructioncontrol中图分类号：U448.21+5文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-007伴随着当今社会的进一步发展,新型材料的研发,特别是新型钢材的采用,使预应力混凝土连续钢构桥梁以其施工方便、投资小、效益高、外表朴实却适应性强而得到普及。预应力混凝土连续钢构桥具有行车舒适、施工简便、造价经济、外形美观、结构刚度大、跨越能力大

3、、受力合理等诸多优点，尤其是悬臂施工方法的应用,促使其在整个桥梁工程领域发展更具生命力,无论是在高速公路、城市桥梁、山区高架桥,还是跨海大桥,都能满足要求并经受考验,逐渐取代了传统建桥工艺。本文主要介绍了预应力混凝土连续钢构桥梁施工质量控制的有关内容及其发展前景。一、工程概况沅水特大桥3#桥跨沅江水系，设计为高墩大跨径连续钢构桥，跨径布置如下：48+2×80+48米，上部结构均为单箱单室变截面连续箱梁，大桥跨中及端部梁高3米，底板厚0.35米，根部梁高6.5米，底板厚0.65米，连续箱梁梁高及底板厚度均按二次抛物线变化。主桥下部构造均采用圆

4、型实体墩。沅水特大桥桥墩横桥向宽度为12.5米，墩身中心间距9米。桥墩承台采用整体式15.0×25.7×4.0米。采用直径为1.5米钻孔灌注桩基础。桥梁上部结构采用挂篮对称悬臂浇注施工，0、1号块在墩顶及托架上浇筑完成，其余各段施工采用挂篮悬臂浇筑，边跨现浇段采用支架施工，合拢段采用吊架进行施工。合拢顺序为先边跨后合拢中跨。二、施工控制的目的施工控制是将现代控制理论与工程实际相结合而发展起来的一种新技术。桥梁施工控制以设计成桥状态为实现目标,在整个施工过程中,通过实时监测桥梁结构的实际状态和环境状态,获得桥梁结构实际状态和理想状态之间的差异

5、(误差)。7对于分阶段施工悬臂浇筑施工的混凝土连续钢构桥来说，施工控制就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算，确定出每个悬浇节段的立模标高，并在施工过程中根据施工监测成果对误差进行分析、预测和对下一立模标高进行调整，以此来保证成桥后桥面线形、合拢段两悬臂端标高的相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。三、施工控制的方法施工控制方法主要采用施工过程模拟分析法进行控制。施工过程模拟分析是桥梁控制的理论依据，由工程实际建立理论模型，对结构各阶段的内力和挠度进行计算。在施工控制计算中，将各主梁离散成梁单元，三个墩底视为固结，

6、两边跨端视为链杆支承。将单元几何信息及各施工阶段的荷载、徐变、收缩、预加力等信息输入数据文件，先进行前进分析计算，再进行倒退分析计算。沅水特大桥的施工仿真计算采用了目前能够应用于施工控制的大型空间有限元软件MIDAS/Civil进行施工仿真计算，下图为沅水特大桥的全桥三维数值模型：四、施工控制的内容本桥主要采用了线形控制为主和应力控制为辅的双控措施。1、高程线形控制7对于高程线形控制，目前一般有卡尔曼滤波法、自适应控制法和人工网络神经（BP网络）等方法。由于自适应控制方法易于被广大工程技术人员理解和掌握，已在多座桥梁建设中成功应用，因此，沅

7、水特大桥在高程线形控制方面采用自适应控制方法。自适应控制方法进行连续箱梁高程控制，其关键技术有三点：连续箱梁理论标高的计算；连续箱梁挠度测试方法；实测数据处理，参数识别，预测立模标高。现具体介绍如下：（1）连续箱梁理论标高的计算在实施控制之前，必须做好连续箱梁设计线形、目标线形和预拱度线形设计。在标高控制中，只要理论模型与实际吻合，就可以得到立模标高，在节段施工时，准确放样立模标高，即可以达到控制的目的。当实测变形和理论计算值不符时，应调整计算参数，修正理论模型，消除理论和实际的偏差，掌握实际变形的规律，通过调整立模标高对桥梁进行控制。（2

8、）连续箱梁理论挠度测试方法结合以往施工控制经验，在沅水特大桥施工中，对每个连续箱梁悬臂浇注阶段进行四次测量：（1）挂篮移动后；（2）节段混凝土浇注完；（3）张拉预应力筋前；（4）