自锚式悬索桥施工控制方法研究.doc

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1、自锚式悬索桥施工控制方法研究=i摘要：自锚式悬索桥是将主缆直接锚固在加劲梁上，靠主梁来承担主缆的水平分力，从而取消庞大的锚碇，同时主缆乂对主梁施加了强大的免费预应力。本文主要阐述了桥梁施工控制及其必要性，分析了自锚式悬索桥施工控制的方法，并对自锚式悬索桥的施工控制实施进行了探讨。关键词：自锚式；悬索桥施工；施工控制；方法中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：一、自锚式悬索桥施工控制及其必要性桥梁施工控制是桥梁建设质量的保证，衡量一座桥梁的质量标准就是要保证已成桥的线形以及受力状态符合设计要求。如自锚式悬索桥的施工控制

2、分为2个部分，施工前的内业分析和施工中的现场控制分析。施工前的内业分析主要目的是确定出理想成桥状态及空缆状态等诸多状态。由于悬索桥施工方法的特殊性，它在主缆就位以后就难以像斜拉桥那样进行后期的索力和标高的调整，故张拉空缆状态的精确计算就显得尤为重要。它可以避免或减少后期的调整工作，并且使竣工后交付运营时的桥面标高、主缆垂度、鞍座位置、各构件的几何形状和盈利状态等各项指标符合或接近设计要求。所以说，张拉前的工程控制分析是自锚式悬索桥施工控制分析的重点和关键，也是张拉中控制分析得以进行的前提和基础。施工中的现场控制分析具体包括

3、桥面和主缆线性控制、吊顶力控制以及盈利控制三方面内容。要根据自锚式悬索桥的结构特点和施工方法制定相应的控制程序，用于指导施工。白锚式悬索桥的施工控制是个张拉一量测一识别一修正f预告f张拉的循环过程，为了实现控制的目标，就必须有一套完整的、精密仪器的量测手段的支持和先进适用的计算方法作为依据。目前我国计算机的应用已非常普遍，技术人员完全可以对多阶段、多工序的自架设体系施工方法进行模拟，对各阶段可预先计算出内力和位移，称之为预计值。将施工中的实测值与预计值进行比较,若有误差可进行调整，直到达到最满意的设计状态。也就是通过施工控

4、制，使各阶段内力和变形达到预计值，最终达到设计要求，确保建桥的施工质量。二、自锚式悬索桥施工控制的方法目前在桥梁施工中，为了保证结构的受力和桥梁的线形，都采取一定的施工控制措施。按照控制原理的不同，分为开环控制和闭环控制。开环控制是指根据计算的结果，在施工的前期调整可控变量，在施工过程中不再进行调整和控制。如钢筋混凝土简支梁预制时跨中的预拱度，计算确定后施工时按照计算值设置，成形中不再调整。这种方法常使用在中小跨径和工艺较简单的桥梁中。闭环控制是指施工前计算出可控变量的理论值，在第一施工阶段，可控变量按照理论值实施，而在以

5、后的施工阶段中，随时对控制效果进行测试，并与理论计算值计算进行比较，找出差别的原因,并对下一阶段施工中的可控变量进行调整，保证施工的顺利进行。这种控制才是实际意义的监控，包括检测和控制两方面。如斜拉桥的悬臂浇筑，首先要计算出每一阶段的立模标高，拆模后的标高，实际施工中在每一阶段完成后，都要对控制结果进行观测，确定下一阶段的立模标高。除了第一阶段外，后续阶段的立模标高不全是计算值，而是计算值加修正量。对于施工工艺复杂的桥梁多采用这一控制方法。为了保证自锚式悬索桥竣工后结构的受力和变形尽量与理想的设计状态一致，施工过程中的监控

6、工作显得尤为重要。一般设计图纸中仅给定理想状态下自锚式悬索桥竣工后的内力、线形，由于施工中所用材科的力学性能存在偏差（如主缆、吊杆的弹性模量等），构件制造安装误差，以及假定误差等客观因素，都会对自锚式悬索桥的内力、线形造成影响。此外根据设计图纸，精确地计算出各部分构件在无应力状态下的尺寸，以便指导施工时下料工作。因此，对白锚式悬索桥的结构施工，根据实际施工过程中反馈的各种控制参数，通过现场计算分析以及预测得出合理的控制措施，用以指导和控制施工，使各施工阶段的实际状态最大限度的接近理想设计状态，确保成桥后的内力状态和几何线形

7、符合设计要求。主要包括以下儿个方面的内容。2.1施工控制数据的采集和整理数据的采集是悬索桥施工控制的基础和直接手段，没有准确及时的数据就不能确定悬索桥施工的具体工况和状态，也无法确定施工模拟的参数。对于施工控制中所需的参数，需要采用仪器和通过试验来测定，如采用全站仪和水准仪测量结构的线形和变位，采用温度传感器和温度计测量构件的温度和温度场，采用应变计测量构件的应变和应力，采用压力传感器测量主缆索股的拉力。在测量工作中，要考虑实际情况，消除和减少温差。在全站仪测量是要进行大气折光系数的测定，测量锚跨张拉力时须充分考虑边界条件

8、对索股频率的影响。由于主缆线形对温度的敏感性，主缆温度场的测量也十分重要。2.2施工控制计算分析考虑到数值解析法和有限元法的优缺点，结合两种施工模拟方法对猫道和主缆架设进行施工模拟。以数值解析法为主，采用精确悬链线理论计算猫道承重索和主缆空缆线形，采用分段悬链线理论计算猫道和主缆成桥线形和加劲梁架设阶段