大跨径预应力连续梁桥悬臂浇筑施工中线形监控和应力监测探究

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1、大跨径预应力连续梁桥悬臂浇筑施工中线形监控和应力监测探究　　摘要：以某特大桥为例，对悬臂浇筑施工线形监控进行分析，结合应力监测分析的结果，使得整个施工过程中大桥始终处于安全状况，保证了大桥的质量。关键词：预应力混凝土；连续梁桥；线形监控；应力监测中图分类号：TU528.571文献标识码：A随着我国交通建设事业的迅猛发展，以及悬臂施工技术和施工设备的进步与完善，大跨径预应力混凝土连续梁桥的的施工技术日趋成熟。论文以井冈山厦坪至睦村（赣湘界）高速公路某特大桥为背景，通过大桥连续梁的线形监控，在施工监控过程中必须对影响较大的参数进行识别并严格控制，使最终的理

2、论实测的线形和应力误差满足规范要求。1桥梁简介6井冈山厦坪至睦村（赣湘界）高速公路是江西省高速公路规划网中的重要组成部分，全长43.318公里。项目主线采用的主要技术标准为：双向四车道高速公路，设计行车速度为80公里/小时，路基宽度为21.5米（分离式路基为11.25米），汽车荷载等级为公路Ⅰ级，设计洪水频率为特大桥1/300、其他桥涵路基1/100，主线路面采用沥青砼路面。沿线有特大桥1座，计长1149m。论文以此特大桥为例，进行大跨径预应力连续梁桥悬臂浇筑施工中的线形监控与应力监测研究。2悬臂浇筑施工线形监控2.1悬臂浇筑施工立模标高及控制情况立模

3、标高是线形监控的第一步，对于整个线形监控的成败有着重要的影响，其结果直接影响着成桥线形。通过对特大桥主桥的施工过程仿真分析计算，主桥中跨跨中3年期产生的收缩徐变挠度变形为8mm（上拱），主桥中跨跨中1/2汽车荷载产生的挠度变形为9.5mm（下挠），两者基本相等，互相抵消，目标线形取为设计线形。大桥主桥各块段节点的理论累计位移最大值发生在边跨合龙段和中跨合龙段附近，理论计算边跨合龙段附近的最大值为14.6mm，中跨合龙段附近的最大理论值为18.6mm。2.1.1立模标高的测量工作为确保成桥线形满足设计要求，在安装模板时应采取调整挂篮前吊杆等方法使底板和翼

4、板标高达到施工控制指令表的要求，立模高程误差要求控制在±5mm，并且在混凝土浇筑前对其立模标高进行复测，同时当前梁段施工结束后标高误差控制在±15mm内。立模标高的测点位置分布于悬浇段最外缘，共有三个测点，测量值取三个测点的均值。对于每个工况的底板标高实际控制情况，按照下面62个工况对梁段标高进行测量：（1）挂篮移动就位，按监控指令进行模板定位；（2）纵向预应力束张拉后；2.1.2立模标高的控制情况28#墩的实际立模标高和立模指令标高（部分）比较见表1。表128#墩立模标高实际控制情况单位（m）随着施工的进行，立模标高的控制比较难满足要求。因为随着施工

5、阶段的增多，挂篮内膜的变形增大，而且调整挂篮的吊杆时，底部三个测点及翼缘两边各两个测点之间相互影响，很难满足施工要求的5mm。但是在施工过程中，尽量调整挂篮的吊杆及底模位置，保证地模标高的控制尽量的满足规范的要求。2.2支架预压及挂篮试验1）施工支架预压箱梁墩顶60#、1#块段和边跨直线段采用支架现浇的施工方法，在主梁自重及施工荷载作用下，结构就会产生变形，这种变形包括弹性变形及塑性变形，弹性变形指的是主梁荷载引起的挂篮可恢复性质的变形值，塑性变形为挂篮不可恢复变形值，通过预压实验可以准确的测量弹性变形及塑性变形。预压试验的方案由施工单位负责设计，并经

6、监理单位审批。2）挂篮荷载试验本次预压方案采用分级加载的方式，在挂篮加载前布置挂篮前缘的测点，测点位置放置在即将浇筑的底板外缘处，共计三个测点，挂篮的变形值取三个测点的平均值，在分级加载的过程中，由于主梁块段重量较大，加载到130t左右时开始控制加载速度，准确的测量相应的标高，注意每个加载等级的持续时间不应少于三十分钟，在每个加载等级中我们要详细记录荷载等级及相应的变形值，为寻找湿重与变形的关系寻找依据。挂篮重量与弹性变形关系曲线见图1。图1加载重量与弹性变形关系曲线2.3线形监控结果分析通过线形的控制我们得出以下几个结论：(1)整个大桥的线形和变位的

7、控制室中满足控制误差，顶板底板线形平顺良好，无较大折线。(2)个别施工阶段由于临时荷载等因素导致T构两边的不平衡重。本桥梁的结构体系为连续梁桥，墩梁的临时锚固使结构体系不会是完全的墩梁刚构，在不平衡荷载作用下容易产生扭转变形。在本桥梁施工监控过程中，个别控制断面的变形较大，但是T构另一侧的变形或许就比较小，做平差处理后，主梁的实际挠度变形就和理论值比较接近。63应力监测3.1监测断面及测点布置根据本桥的结构型式、施工程序和受力特点，每个“T”形悬浇结构确定13个应力监测断面，断面测点布置见图2所示，，全桥共计大约埋设222个应力测点。在施工过程中，可根

8、据实际情况可增设部分测点。图2截面应变传感器布置图注：图2中代表埋入式钢弦应变传感3.2主梁应