大跨径连续梁桥施工过程中监测和控制

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1、大跨径连续梁桥施工过程中监测和控制　　摘要：对于大跨径连续梁桥的大面积使用，此类桥梁的施工过程相当复杂，施工方法及工艺不但影响施工时结构应力,而且决定最终成桥线形和内力。因此，在施工过程中对此类桥梁进行实时的监测与控制显得尤为重要。本文以盱眙淮河三桥第九联主桥（50m+85m+50m）为例，分析及探讨如何在桥梁施工过程中进行监测及控制。关键词：大跨径连续梁施工监测施工控制理论分析中图分类号：U445文献标识码：A一、本桥的概况及特点分析本桥上部结构为（50+85+50）m预应力混凝土变截面连续箱梁，主梁按后置式挂篮悬臂浇筑法施工设计，箱梁为双向预应力结构，分别为纵向预应力束和竖向预应力

2、束钢筋。其施工要经历“T”形悬臂浇筑节段形成主梁的过程，主跨达85m，悬臂较长，而且要经历体系转换的过程（由对称的单“T”静定结构转变为超静定结构），主梁的内力和线形都会随施工的进展而不断变化。二、施工监测及监控的目的与思路2.1监控的目的12通过对桥梁理论分析，可以得到各施工阶段的理想标高和内力值，但实际施工中受各种因素的干扰，可能导致成桥线形与内力状态偏离设计要求，甚至合拢困难，给桥梁施工安全、外形、可靠性、行车条件和经济性等方面带来不同程度的影响。因此，有必要对施工全过程实施有效的施工监控，确保成桥线形、内力最大程度符合设计要求。从某种意义上讲，施工监控成了该桥修建必不可少的保证

3、措施。因此，对于本桥在施工过程中的监测与控制的主要目的就是要确保施工过程安全，同时保证成桥后各构件的线形和内力状态符合设计要求。2.2监控的总体思路桥梁的施工监控是一个预告→量测→识别→修正→预告的循环过程。施工监控最重要的目的是确保施工中结构的安全和成桥线形满足设计要求，概括表现为：结构的内力合理，变形控制在误差允许范围内，并保证结构有足够的稳定性。（1）稳定要求桥梁结构的稳定关系到桥梁的安全，它与桥梁的强度有着同等重要的意义。本桥在悬臂施工阶段，不仅要严格控制变形和应力，更要严格控制结构的整体稳定。（2）内力要求确保梁体混凝土控制截面的应力符合设计的要求。（3）线形要求线形要求包括

4、两个方面：一是主梁的标高，二是主梁平面线形。12三、施工监测的内容与方法3.1支架预压监测在主梁浇筑施工前，施工单位需根据规范要求对支架进行堆载预压，以消除其非弹性沉降及变形。监控单位分别对支架预压前、预压完成后（卸载前）和卸载后三个工况的沉降进行观测，并由此得到支架的弹性变形值，用于主梁立模标高的计算。3.2挂篮预压监测在挂篮安装之前，施工单位应对挂篮的强度、刚度和抗倾覆性进行理论计算，监控单位进行复核。在主梁悬浇施工前，施工单位应根据规范对挂篮进行堆载预压试验，以检验其强度及刚度是否满足要求并消除其非弹性变形。监控单位分别对挂篮预压前、预压完成后（卸载前）和卸载后三个工况的变形进行

5、观测，并由此得到挂篮的弹性变形值，用于主梁立模标高的计算。3.3结构变位、应力和温度观测施工一个梁段为一个阶段，每阶段分成3个工况：　　挂篮前移并定位立模；浇筑全部混凝土；预应力张拉。在各个工况中，主要测试内容如下：（1）主梁挠度监测12①测点布置：绑扎钢筋期间，在墩顶现浇段（0#块）和各悬浇段端部截面设置8个标高观测点，如图3.1所示，测点同时也作为坐标观测点。箱梁顶板测点（编号1~5）用短钢筋预埋设置并用红漆表明编号，当前现浇梁段悬臂端截面同时设立临时标高观测点（6、7、8），作为当前梁段控制截面梁底标高用（控制立模标高以及监测浇筑混凝土后的变形）。②测试方法：用精密水准仪测量测点

6、标高。临时水准点设在主墩顶0#块临时固结处。a)全桥挠度测点立面图b)悬臂箱梁端位移测点布置图3.1标高测点布置示意图（单位：cm）（2）轴线偏位监测利用全站仪对轴线偏位进行测量，测点利用主梁标高的观测点。（3）截面混凝土应力监测①测试方法应变计采用振弦式应变计，通过相应的专用仪器测试。②测点布置12应力监测断面主要选施工过程中应力响应较大的主墩墩顶、中跨跨中等，其中主墩墩顶附近为A1~A4截面，中跨合拢前块段截面为Z1截面，边跨合拢前块段截面为B1和B2截面，具体布置如图3.2所示。由于实际施工中受结构自重、挂篮和支架刚度、施工荷载等复杂因素的影响，可能还需要根据结构的实际状况，对某

7、些截面进行适当的调整。各截面的测点布置见图3.3所示。图3.2主桥应力测点截面位置（单位：cm）a）A1~A4、B1、B2截面b）Z1截面图3.3应力测点布置图A1～A4截面主要监测主墩附近截面箱梁顶面和底面的正应力情况；B1、B2截面主要监测边跨合拢段箱梁顶面和底面的最大正应力，以判断桥梁实际内力是否与设计相符；Z1截面主要为加强中跨合拢段的监测而设，主要监测中跨合拢段预应力张拉后主跨跨中附近截面的应力情况。③测试误差分析处理　　由于环境温度