重庆黄花园嘉陵江大桥施工控制

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1、重庆黄花园嘉陵江大桥施工控制顾安邦，常英，乐云祥关键词:黄花园大桥；预应力连续刚构桥；施工控制重庆黄花园嘉陵江大桥位于重庆市区，它南起渝屮区，北至江北区，是连接重庆南北交通的重要枢纽.其主桥上部结构为137.16m+3X250.00m+137.16m5跨预应力砼连续刚构，全长1024.32m.桥面纵坡以主桥中点为变坡点，南侧2.5%升坡，北侧1.1%升坡.主桥桥妞宽31.00m，分两幅修建，共6条车道.每幅桥箱梁设计为单箱单室断面，箱梁顶面宽15.00m,底面宽7.00m，为满足桥面横向布置和减轻&重，

2、箱梁顶面翼缘板设置成1.5%向外侧的单向横坡.各墩与箱梁相接的根部断面梁高为13.80m,各跨跨中和边跨现浇梁段梁高为4.30m,其间梁底下缘按半立方抛物线变化.设计荷载为汽-超20级，挂-120.单幅桥5跨连续刚构在4个主墩上按“T构”用挂篮分段对称悬臂浇筑，跨中合龙段在吊架上现浇，边跨现浇段在落地支架上浇筑.全桥按对称悬臂浇筑一边跨合龙拢一边中跨合龙一中跨合龙顺序进行施工.目前，该桥己施工完下游幅桥，正在进行上游幅桥的施工，预计1999年10月建成通车.1施工控制的目的与意义黄花园大桥采用忌臂浇筑施

3、工，其跨径大、连续孔数多，它的最终形成，必须经历一个漫长而又复杂的施工与体系转换过程.通过理论计算，可以得到各施工阶段的理想立模标高值.但是，实际施工过程中各种误差干扰着桥梁形成的正确性，可能致使合龙困难、成桥线形与内力状态偏离设计要求，给桥梁施工安全、外形、可靠性、行车条件及经济性等方面带来不同程度的损害.因此，为了确保重庆黄花园大桥主桥悬臂施工与顺利合龙，合龙后桥面线形良好、符合设计要求，在施工过程中，实施了有效的施工控制.黄花园大桥施工控制的目的是保证大桥成桥线形符合设计要求和施工过程中的安全.其

4、施工控制的内容包括：主要施工监控方法的研宂和监测系统的建立，控制软件的开发，C50砼徐变、收缩试验，对主桥实施控制等几个方面.2施工控制方法与最优控制计算大跨径连续刚构桥的施工控制是一个施工量测一识别-＞修正一预告一施工的循环过程.施工控制的最基本要求是确保施工中结构的安全，其次必须保证结构的外形和内力在规定的误差范围之内符合设计要求.由于在施工控制中，同样会受到或多或少地噪声干扰，我们需要用滤波的方法，从被噪声污染的状态中估计出真实的状态.同时，为了达到施工控制的最基本要求，也即它的最优性能指标，就必

5、须遵循最优控制规律，组成随机最优控制系统，进行分析、调整、预测.本桥运用工程控制论的思想，采用最优控制理论与计算机相结合的技术，将黄花园大桥成桥线形和施工期结构变位状态，作为线性离散、确定性动态结构系统最优控制的对象，通过卡尔曼滤波法，建立随机的数学模型和性能指标，用递推滤波的思想，从被噪声污染的状态中估计出真实的状态，并用估计出来的状态变量，按确定性的最优控制规律构成闭环状态反馈系统，求出最优控制变量值，不断对各调整阶段进行控制，最终达到随机最优控制的冃的.2.1控制计算模型在对黄花园大桥各施工阶段实

6、施控制时，将其简化为平面结构，各节段离散为梁单元，4个主墩端部为固定支座，两边跨端视为活动铰支座，其成桥结构计算简图如图1所示.由于主桥合龙前后，结构体系将发生转变,即由对称的单“T”静定结构转变为对称的超静定结构，故在合龙前的施工期调整时，只需取单“T”分別进行调整，各悬臂有29号块件，控制调整模型如图2.图1黄花园大桥结构计算简(m)2施工状态控制调整模型2.2最优控制理论对于悬臂施工的连续刚构桥，其后一块件是通过预应力筋及砼与前一块件相接而成，因此，每一施工阶段都是密切相关的.分析各施工阶段及成桥

7、结构的构形和受力特性就变得必不可少.为了使结构在最终成桥状态时达到设计要求的各项性能指标，确定各施工阶段结构线形是桥梁悬臂施工中最重要的任务之一，特别是，决定上部结构每一待浇块件的预拱度具有头等的重耍性.由于建桥材料的特性、施工误差等是随机变化的，因而施工条件不可能是理想状态.为了解决上述的问题，在黄花园大桥的施工中，从前进分析、倒退分析、误差分析3方面入手，相互结合，实现成桥结构在线形、内力各方面满足设计要求.2.2.1前进分析前进分析的目的在于确定成桥结构及各施工阶段的受力状态.这种计算的特点是：随

8、着施工阶段的推进，结构形式、边界约束、荷载形式在不断改变，前期结构发生徐变和几何位置的改变.因而，前一阶段结构状态将是本次施工阶段结构分析的基础.前进分析的计算可按有限元方法进行，目前，此类计算己有软件提供.2.2.2倒退分析前进分析系统可以严格按照设计好的施工步骤进行各阶段内力分析，但由丁分析屮荷载的不断变化以及结构节点的相互影响，使最终结构轴线不可能达到设计轴线.因此，采用倒退分析在施工过程中设置预拱度，使在成桥状态时，结构线形满足设计