京沪高速铁路跨德胜河提篮拱桥施工监测和控制

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1、京沪高速铁路跨德胜河提篮拱桥施工监测和控制　　摘要：以京沪高铁德胜河提篮拱桥为工程实例，对系杆拱桥监控数据进行整理分析，得到了各施工阶段挠度、测点应力的计算值和实测值，通过比较二者的差值，进一步分析了引起差值的误差因素。关键词：下承式系杆拱桥施工监控Abstract:withtheBeijing-Shanghaihigh-speedrailDeshengRiverX-archbridgeasanexample,analyzingthemonitoringdataoftiedarchbridge,thedeflectioncalculationofeachconstructio

2、nstage,measuredstressvaluesandthemeasuredvalues,thedifferencecomparisonofthetwo,furtheranalysisofthecauseoferrorfactorsdifference.Keywords:throughmonitoringtheconstructionofTiedArchBridge[中图分类号]TU74[文献标识码]A[文章编号]6桥梁施工监控包括施工监测和控制。对于拱桥施工其监测目的就是在施工过程中对主拱、系杆和吊杆的应力及应变变化实时监测，以便及时了解拱桥的实际力学行为；并在施工过

3、程中监测拱桥各主要部位的应力、线形、温度、材料的弹性模量等参数，对仿真计算时所采用的相关参数进行计算、识别和修正，纠正内力和实际线形与设计目标值的偏差，确保结构安全、稳定和受力合理，为拱桥安全、顺利施工提供技术保障。施工控制的目的是使全桥施工完成后，拱肋、系杆及桥面系的线形达到预计的设计值，并使拱肋和系杆的内力分布与设计的内力状态相一致。1.工程概况京沪高速铁路跨德胜河提篮拱桥为尼尔森体系下承式钢管混凝土系杆拱桥，计算跨径96m，计算矢高为19.2m，矢跨比1/5，拱肋采用悬链线线型，拱肋轴距15.12m。系梁采用单箱三室预应力混凝土箱型截面，桥面宽17.1m，梁高2.5m，

4、底板厚度为30cm，顶板厚度为30cm，中腹板厚度为30cm，边腹板厚度为35cm。拱肋截面型式采用哑铃形钢管混凝土截面，截面高度为h=3.0m，钢管直径为1000mm，由16mm的钢板卷制而成，每根拱肋的两钢管之间用δ=16mm的腹板连接，两腹板内焊接拉筋。吊杆布置采用尼尔森体系，吊杆间距为8m，两交叉吊杆之间的横向中心距为340mm。两拱肋之间共设5道横撑，拱顶处设X形横撑，拱顶至两拱脚间设4道K型横撑。2.线型监测6系梁和拱肋的位移测点选取如图1所示，选取系梁和拱肋的八分点截面布设测点；每个测试断面横向布置两个测点。为消除日照温差引起梁体的不规则变化，线形测量应选择在温

5、度变化小、气候稳定的时间段进行。将拱桥施工过程划分成五个施工阶段：①支架现浇系梁及拱角，并张拉横向预应力和纵向第一批预应力束；②支架拼装钢管拱肋及风撑，灌注拱肋混凝土；③拆除拱肋支架并张拉吊杆；④张拉系梁后期预应力束；⑤拆除系梁支架，安装桥面线上设备等。将每个施工阶段之间的实测挠度变形差值与理论计算值比较，当对比结果超出允许误差范围时，就要对理论计算模型进行调整，以使理论值与实测值相吻合。3.误差分析综合可以得出，实测应力与理论应力之间是存在偏差的。这是因为理论计算只是近似模拟实际施工过程，它并不能完全如实地反映实际施工的全部过程，因此理论值与实测值之间必然存在一定的误差。这

6、些误差主要有以下几个因素引起：①混凝土初凝时间的影响6钢弦式应变计的初始值的设定应在混凝土初凝时确定。混凝土的初凝时间收到混凝土品种、外加剂类型、天气、气温等因素的影响，在操作中很难精确确定初凝时间，因此就不能排除传感器中的非混凝土应力因素，从而会造成一定的误差。②应变计自身因素的影响钢弦式应变计工作原理是把构件表面或内部的应变转化为钢弦的工作频率变化而进行测量的。在施工过程中，结构内部应力、温度不断变化，这些因素对钢弦的频率会产生一定的影响。一般情况下钢弦零点漂移值在3~5HZ/3个月，温度漂移值在3~4HZ/10℃。因此，需要考虑钢弦式应变计的零点漂移和温度漂移的影响，这

7、两项误差之和约占实测值的5％左右[1]。③预应力混凝土应变滞后性的影响测试数据表明，预应力混凝土的应变具有滞后性[2]。因为混凝土结构施工是一个过程，持续时间较长，结构在施加预应力后，应变在各个截面的传递在不同的施工阶段传播的速度是不尽相同的。④混凝土收缩、徐变的影响6由于钢筋和混凝土有着不同的物理力学性能[3]，钢筋混凝土在荷载的长时间作用下，随着时间的推移，混凝土会产生收缩和徐变现象，而钢筋则没有这种性能。两种材料特性的差异使得混凝土与钢筋之间的变形不同步，造成构件截面上产生应力重分布。混凝土徐变的