大跨PC连续梁桥施工监控
大跨PC连续梁桥施工监控
术 Βιβλιοθήκη 加 大跨 P C 连续 梁桥 施 工监 控 ①
卢 伟 荣 ( 甘肃 交通职 业技术 学院 甘 肃兰 州 7 3 0 0 7 0)
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摘 要: 以石武客专 西南下行联络 线特 大桥 为例, 介绍了 连 续粟桥施 工监控的 目的 、 内容和 方法 , 论 述 了在 施工监控 中线形 与应 力监洲的 些理论 与方法 , 经 工程 实践验 证作 为大跨度连 续采桥 的& - T监控方 法是可行 的 , 为同 类桥 梁的施 工 与监控 提供参 考 。 关键 词 : 连续梁桥 线形监控 应 力监控 中 图分 类 号 : U 4 4 5 文献标识码 : A 文章编 号 : 1 6 7 2 - 3 7 9 1 ( 2 O 1 3 ) 0 2 ( c ) 一0 0 3 2 -0 2
合 龙 段两 悬 臂 端 标 高 的 相 对偏 差不 大于 规 点 。 全粱共分6 7 个梁 段, 中 支 点 0#粱 段 长 定值 , 以 及结 构 内 力 状 态 符 合 设 计 要 求 。 1 3 . 0 m, 一般 梁 段长 3 ~4 m, 合龙 段 长2 m, 边跨 现 浇 直 线 段 长 9 . 7 5 m。 本 桥 施 工阶 段 2 工程概况 划分为5 6 个施工阶段 。 此 桥 有 限 元 模 型 见 石 武 客专 西 南 下行 联 络线 特 大桥 ( 7 0 m ( 图1 ) 所示 。 +l 2 0 m+7 0 m) , 全长 2 6 1 . 5 m。 该梁 为变 截 面变 高度直腹板单箱单 室箱梁 , 梁 底 下 缘 4 监控 内容 按1 . 6 次抛物 线变化 ; 中支 点梁高 8 . 2 m, 4. 1结构 设计 参数 边 支 点及 跨 中梁 高 4 . 6 m, 全 桥 箱 梁 底 板 结 构 内 力 和 位 移 如 果 采 用 规 范设 计 参 箱 宽 6. 1 m, 桥 面 板 宽 8. 5 m, 腹 板 厚 分 别 数 计 算 得 出 , 和 实 测 值 相 比较 将 会 产 生 一 1 施工监控 的目的和 内容 为0. 4 5 m、 0. 7 m、 0. 9 m, 底 板 厚 由跨 中 的 定偏 差 , 这 些 偏 差 将 会 对 成 桥 后 结 构 的 线 为了确 保施工 过程 中的结构安 全 , 以 0. 3 8 m按 抛 物 线 变 化 至 中 支 点 梁 根 部 的 形和 内 力是 不 是 符 合 设 计 的 要 求 产 生 直接 及成形后结构 的线形 、 内 力 状 态 能 够 符 合 1 . 0 m, 顶 板厚 0 . 5 m; 箱梁 在 中支 点 处设 置 影响 , 所 以 施 工 监控 一 定 不 能 忽 视 。 各种 施 设 计要求 , 所 以在 施 工 过 程 中 采 用 桥 梁 施 厚2 . 5 m的横 隔板 , 梁端 支座 处设 置厚 1 . 3 m 工误 差 将 会在 结构 开 始 进 行 悬 臂 浇 筑 施 工 工监 控 。 对 于 悬 臂 施 工 的预 应 力 混 凝 土 连 的端 横 隔 板 , 跨 中设 置 厚0 . 6 m的 横 隔 板 。 后 不 断 出现 , 因 此 将 以 下 五 个 基 本 参 数 确 续梁桥来 说 , 施 工 监 控 就 是 根 据 施 工 监 测 定 为 实 时 控 制 调 整原 点 : 混 凝 土 弹 性 模 量 所 得 的 结 构 参 数真 实值 进 行 施 工 阶 段 的仿 3 建立有限元模型 E、 混 凝 土 容 重 Y、 截 面 积 A、 抗 弯 惯 性 矩I 、 真分析 , 确 定 出 每 个 悬 臂 浇 筑 阶 段 的 立 模 采用桥 梁有 限元 软 件 B S AS 进 行结 构 建 收 缩 和 徐 变 系 数k、 。 通 过 对 参 数 施 工 期 标高 , 并 在 施 工 过 程 中 根 据 施 工 监 测 的 结 模 分 析 , 每 一 个 桥 梁 节 段 划 分 为 一 个 模 型 试 验 值 E、 v及 结 构 变 位 测 量 值 f 进 行 数 据 果对误 差进行分析 、 预 测 和 对 下 一 立 模 标 单 元 。 主 梁 单 元 号 由 左至 右为 l一8 4, 节 点 跟 踪 纠 正 , 这 样 可 以 使 结 构 实 际 状 态 更 靠 高进行调整 , 以此 来 保 证 成 桥 后 桥面 线 形 、 号 由左 至 右为 1 ~8 5 , 共8 4 个梁 单 元 8 5 个 节 近 修 正 后 的 结 构 理 想 控 制 目标 , 并 且 通 过 这 些 数 据 预 测 未 来状 态 。 结 构 参 数 分 析 如 下。 ( 1 ) 上 施 工阶 段 建成 的 节 段 的 抗 弯惯 性 矩I , 可以 利 用 测 量 到 的 挂 篮 前 工 况 的 挠 度 图1 桥 梁 主梁有 限元 模型 增 量 以 及 已 经 建 好 的 结 构 的 实 际 弹 性 模 量, 来进行 修改 。 ( 2 ) 构 件 混 凝 土 横 截 面 积 A, 可 以通 过 测 量得 到 的 浇 注混 凝 土 工 况的 挠 度 增 量 以 及 史册 的 道 德 混 凝 土 容 量 , 在 考虑配筋率影响后推算 出。 ( 3 ) 将 预 应 力 张 拉力的计算修正为实际值 。 ( 4 ) 根 据 实 际 结 构参数 重新计算 挂篮前移 、 混 凝 土 浇 注 及 预应力张拉阶段。 ( 5 ) 求出( 4 ) 计算挠度与 目 . 前实际挠度的差别, 推 算 出混 凝 土 徐 变 、 收 鲁召 是 盆曼 婪 兰 兰曼 T - - 墨§ 琵 缩 偏 差 系数 , 并 修 正计 算 值 。 4 . 2线 形监控 由于 分 段 施 工 方法 和 施 工 顺 序 对 桥 梁 结 构施 工阶 段 和 成桥 状 态 的 几 何 线 形 具 有 图2 预 拱度 图 决定 性 的 作用 , 特 别是施 工 阶 段结 构 体 系和 荷 载 形 态 不 断 变 化直 接 引起 结 构 内 力和 变 2 2. 0 0 0 形 的不 断 变化 , 所 以必 须按 照设计 要 求首 先 21 . 0 0 0 确 定 出成 桥状 态 的理 想 几何 线 形 , 然 后采 用 20 . 0 0 0 倒退 分 析 或 逐 步 逼 近 方 法 计 算 出 各 个施 工 19 . 00 0 阶 段 的结 构 变 形 , 从而 确 定 各个 施 工状 态的 硪 ! I 18.000 结 构 几何 线 形 。 在 最后 具 体 实施 阶 段通 过参 { 堰 l 7 . 00 0 数 修 正 计 算 尽 量 减 小 设 计 值 和 测 量 值 的偏 l 6 .0 0 0 差, 使 成桥 状 态 的结 构尺 寸 和 几何 线 形误 差 l 5 . 00 0 降 低到 施 工规 范所 允 许 的 范 围 。
大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控
1 引言
随着铁路 、公路建设的飞速发展 ,各种大跨度 预应力混凝土连续梁桥得到广泛应用 ,其施工方 法多为对称悬臂施工 [ 1 ] 。大桥的悬臂施工要经历 一个长期而复杂的施工过程以及结构体系转换过 程 ,各施工阶段的结构受力都将伴随着结构体系 、 约束条件和荷载作用的变化而不断变化 。由于施 工过程中受到许多不确定性因素 ,包括材料的性 能 、施工荷载 、预应力损失 、混凝土收缩徐变 、温度 等的影响 ,造成桥梁结构实际状态与理想状态之 间存在差异 ,因此在桥梁施工过程中有必要对桥 梁的实际反应 (高程 、线形 、应力等 )实施严格的全 过程施工控制 ,保证桥梁建造质量 、确保施工过程 的安全 ,以及成桥结构内力和线形等符合规范及 设计要求 。
·工程质量检测·
大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控
任春山 赵明龙
(铁道第三勘察设计院集团有限公司检测所 天津 300251)
摘 要 以预应力连续梁桥的悬臂施工过程为背景 ,介绍了施工监控的方法和影响成桥线形及结构内力的主要因 素 。通过施工监测和采取一定的控制措施 ,大桥悬臂施工顺利合龙 ,很好地达到了规范及设计要求 。 关键词 预应力混凝土桥 连续梁 悬臂施工 施工监测及控制
应力 [ 3 ] 。图 4为某截面悬臂施工过程中应力实测值 与计算值曲线 ,从图中可以看出两条曲线的变化趋 势基本一致 ,其差值较小 ,说明施工过程比较正常 , 符合设计状态 。
通过对箱梁控制截面混凝土应变的实时监测 ,计 算和分析后可知施工各阶段箱梁控制截面混凝土应力 均在设计限值要求范围内 ,混凝土浇筑、预应力钢束张 拉 、结构体系转换等荷载作用下的箱梁混凝土应力的 无突变现象 ,施工过程在安全和可控状态下进行。
图 4 某截面悬臂施工过程中应力实测值与计算值比较
客运专线大跨度连续梁桥施工监控
算模 型 的误差 仍 然会 造 成 该 节 段 的误 差 。 以此类 推 , 控制 的结果 只能保 证最 后合 龙段 高 程符合 设计 线形 要 求, 而桥 梁高 程控 制成 功 与否 的关 键 是 全桥 所 有 节 点 高程 偏离 实 际 曲线 多少 。从 根本 上 看 , 续 梁 桥 悬 臂 连 浇筑 施 工立模 高程 的确 定 , 主要 是 一 个 预拱 度 ( 度 ) 挠 的确 定过 程 , 旦 结 构 构 造 、 筑 过 程 及 施 工 机 具 确 一 浇 定, 各施 工 阶段 的预 拱 度 ( 挠度 ) 即确 定 , 随 而且 这 一 预拱 度在 理论 上是 唯一 的 , 存 在多种 选择 方案 , 不 因此 也没 有最 优控 制 问题 。
1 工 程 概 况
陈 村特 大桥 为跨 越 陈 村 水 道 的 三 跨 四线 连 续 梁 桥 。桥 址两 岸均 为农 田, 岸位 于佛 山市南 海 区 , 左 右岸
收 稿 日期 :0 1 3—1 2 1 —0 7 第一作者简介 : 王心顺 ( 9 9 1 7 一), ,0 3年 毕业 于兰州 铁道学 院桥 梁 男 20 工程专业 , 硕士 , 工程师。
直腹板 ; 梁顶宽 2 . 底宽 1. 顶板厚 4 m, 箱 34 m, 70 m, 5c 腹
程 。但 问题是 这一 误差 是根 据不 太 准确 的计算 模 型得
到 的 , 然下 一节 段这 一误 差被 纠正 了 , 虽 而下一 节段 施 工后 又 变为不 可 控 。随 着 施 工 的进 行 , 以后 各 阶段 计
[ ] T 16 1 2 0 高速铁路工程测量规范[ ] 2 B 00 - 0 9 S
『 3] 何华武. 无砟轨道技术[ . M] 北京 : 中国铁道 出版社 .0 5 2 0
大跨度连续梁线型监控pptx
传感器布置
布置原则
根据施工方案和结构特点,选 择关键部位进行传感器布置。
常用传感器类型
包括位移计、应变计、陀螺仪 等。
布置要求
确保传感器安装牢固、不妨碍 施工和测量精度。
数据采集与处理
01
02
03
数据采集系统
采用自动化数据采集系统 ,减少人为误差。
数据处理
对采集的数据进行滤波、 修正、计算等处理,得到 准确的监测结果。
安全预警
根据监测结果,对可能出 现的施工风险进行预警, 及时采取措施保障施工安 全。
03
实施过程
施工准备
监控方案设计
根据桥梁的设计要求,制定详细的监控方案,包括监控点位布置 、传感器选择、数据采集频率等。
监测设备采购
按照监控方案,采购相应的监测设备,包括传感器、数据采集仪 、传输设备等。
监测人员培训
技术现状
01
目前,大跨度连续梁的线型监控技术已经取得了一定的成果。
02
各种先进的测量技术和数据分析方法被应用于连续梁的施工监
测。
然而,仍然存在一些技术挑战,如监测数据的实时性、准确性
03
以及监测系统的稳定性等。
监控的重要性
1
实时监测连续梁的线型变化,有助于及时发现 施工过程中的问题,保障施工安全。
05
结论与展望
结论
总结词
通过先进的测量设备和技术手段,对大跨 度连续梁的线型进行精确监控,有效提高 了桥梁施工的质量和安全性。
VS
详细描述
大跨度连续梁是现代桥梁工程中广泛采用 的一种结构形式,其线型监控对于保证桥 梁的施工质量和安全性具有重要意义。本 文通过对监控方法的比较和分析,提出了 一种基于先进测量设备和技术手段的线型 监控方法,可实现高精度、实时、动态的 监控,有效提高了桥梁施工的质量和安全 性。
大跨度连续梁线型监控x
2023-11-07CATALOGUE目录•工程概述•监控方案•监控数据采集与分析•监控技术与方法•工程应用案例•结论与展望01工程概述随着我国交通基础设施建设的快速发展,大跨度连续梁桥已成为重要的桥梁形式,具有跨越能力大、外形美观、结构合理等优点。
但同时大跨度连续梁桥的施工难度较大,需要进行严格的监控和管理。
项目背景本工程为某高速公路上的大跨度连续梁桥,主桥采用三跨连续梁结构,桥梁全长360米,其中主跨跨度为180米。
工程规模较大,涉及的施工环节较多,需要采取科学有效的监控措施以保证施工质量和安全。
工程规模本工程位于山区,地形起伏较大,施工环境较为复杂。
工程特点施工环境复杂由于桥梁跨度大,需要采用挂篮施工等高难度技术,施工难度较大。
施工难度大为了保证施工质量和安全,需要采取严格的监控措施,对施工过程中的变形、应力、温度等参数进行实时监测和数据分析。
监控要求高02监控方案监控方案设计确定监控内容对大跨度连续梁的挠度、应力、温度等关键参数进行监测,同时记录施工过程中的材料性能、荷载情况等。
选择监控方法和设备采用非接触式测量方法,如激光测距、红外线测温等,同时使用计算机控制系统进行数据采集和远程监控。
确定监控目的确保大跨度连续梁施工过程中的线型符合设计要求,避免施工误差和变形,保障工程质量。
1监控方案实施23在关键部位设置监测点,安装传感器和数据采集设备,连接电源和网络,确保数据传输的稳定性和安全性。
现场布置通过计算机控制系统自动采集数据,并实时传输到数据中心,以便进行数据分析和处理。
数据采集与传输确保施工现场的安全,采取措施如设置警戒线、安装安全警示标志等,保障工作人员和设备的安全。
现场安全措施对采集到的数据进行处理和分析,提取关键指标,如挠度、应力等,并进行对比和分析,以评估施工质量和安全性。
数据处理与分析监控方案效果评估根据监测结果进行风险评估,对可能存在的风险和问题进行预测和判断,采取相应的应对措施,以确保施工质量和安全。
关于大跨度连续刚构桥施工监控的控制
关于大跨度连续刚构桥施工监控的控制何丰前(雅砻江流域水电开发有限公司,四川成都610046)【摘要】采用逐节段悬臂施工的较大跨度连续刚构桥,施工过程中由于测量误差,受环境温度、梁体及挂篮模板自重、施工人员机具荷载、混凝土浇筑冲击荷载、风荷载、混凝土弹性模量及收缩徐变等影响,结构的设计值与实际测量值将存在一定的差异,且一些偏差(如箱梁的竖向挠度误差)具有累积性。
若不能及时地识别和加以有效的调整,随着箱梁悬臂施工长度的增加,箱梁的标高会显著偏离设计值,从而造成合龙困难或影响成桥,一旦超出设计安全状态将发生事故。
为确保桥梁施工安全顺利,在连续刚构桥箱梁悬臂施工的每个节段需进行施工监控,统计施工实际情况的数据与信息,与分析预测值比较,并为状态修正提供依据,指导现场施工调整。
本文结合作者在跨库特大桥箱梁悬臂施工过程中的项目管理经历,对大跨度连续刚构桥施工监控的控制作简单探讨。
【关键词】大跨度连续刚构桥;悬臂箱梁施工;施工监控控制【中图分类号】U445【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2019)02-0219-031工程简介雅砻江两河口水电站库区复建公路工程库首跨库特大桥孔跨形式为:3×13m (连续板梁)+40m (简支梁)+120m+220m+120m (主桥连续刚构)+2×40m (简支梁)。
主桥为单箱单室三向预应力混凝土结构,箱梁0#块梁高14.0m 、长15m ,每个“T ”构分别向两侧划分25个悬臂节段,中跨合龙段梁高4.5m 、长2m ;主墩为高172m 的薄壁空心墩。
桥址位于川西高原、深山峡谷、自然条件恶劣。
多年平均相对湿度为55%,最小值为0%;多年平均温度为10.9℃,极端最高气温35.9℃(5月),极端最低气温-15.9℃(1月);施工期间实测瞬时最大风速34.8m/s 。
2监控内容及要求2.1监控的内容(1)结构线形测量:包括各节段施工箱梁高程测量、中线测量、墩顶偏位测量、倾覆力矩监测、实测环境温度的影响。
大跨度PC连续刚构特大桥施工监控方案探讨
四川建筑第39卷6期2019.12大跨度PC 连续刚构特大桥施工监控方案探讨王子,陈春,邓中华(中国五冶集团有限公司路桥工程分公司,四川成都610041)【摘要】PC 连续刚构特大桥主要采用挂篮悬臂浇筑法施工,随着悬浇梁段的增加,结构内力和位移不断变化。
通过内部自控监测和外部第三方监控有机结合,反馈和指导施工,以保证整个结构在施工过程的安全并最终达到设计成桥状态。
文章以黄荆坝大桥项目为背景,介绍了PC 连续刚构特大桥的施工监控目的、内容以及施工过程控制要点。
【关键词】PC ;连续刚构特大桥;施工监控;应力监测;线性监测;温度监测【中图分类号】U455.466【文献标志码】B[定稿日期]2019-04-01[作者简介]王子(1984 ),男,土家族,本科,工程师,主要从事道路、桥梁、隧道工程方面施工技术管理工作。
1工程概况黄荆坝大桥主桥为跨径(90m+160m+90m )的PC 连续刚构桥(图1),箱梁为三向预应力结构,采用单箱双室截面。
箱梁顶板宽17.1m ,底板宽11.1m ,翼缘板悬臂长3.0m ,箱梁顶板设置成-2%单向横坡。
箱梁跨中及边跨支架现浇段梁高3.5m (箱梁高均以腹板外侧为准),箱梁根部断面和墩顶0号梁段高为10.2m 。
从中跨跨中至箱梁根部,箱高以1.8次抛物线变化。
箱梁腹板在墩顶范围内厚120cm ,从箱梁根部至跨中梁段腹板有70cm 、60cm 、50cm 三种厚度,箱梁底板厚除0号梁段为150cm 外,其余梁段底板从箱梁根部截面的120cm 厚以1.8次抛物线渐变至跨中及边跨合拢段截面的32cm 厚。
主桥上部采用挂篮悬臂施工,箱梁0号段长12m ,悬臂施工标准节段长度为(7ˑ3m+8ˑ3.5m+6ˑ4m ),全桥共设3个合拢段,长度均为2m ,边跨现浇段长度为8.80m。
图1主桥总体布置2施工监控目标(1)建立满足施工精度的施工测量控制系统。
(2)控制箱梁的标高,使箱梁顶面、底面标高符合设计要求线形,符合设计的横向坡度要求。
大跨度连续梁线型监控
参数识别a’ 误差分析 la’-dl≤ε
自适应监控流程图
预告-施工-测量-计算-参数识别-分析-修正-预告的循环过程
第4章 监控主要工作内容
监控主要工作内容
主要工作内容
理论 分析
施工 监测
施工控制(线形控制)
相关资料搜集
变 形 计 算
立 模 标 高 的 确 定
线 形 测 量
温 度 测 量
误 差 分 析 和 判 断
续梁段的立模标高,使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态。优化
调整的方法很多,常用的有带权的最小二乘法、线性规划法等。施工监控 中,主要以控制主梁标高为主,根据测量数据和主要设计参数的影响,对
立模标高进行优化调整。
监控原则及方法
结构分析a 预告标高 施工 现场数据采集d 否 误差分析 la-dl≤ε 否 修改设计 主梁标高、温度、位 移、截面尺寸、弹性 模量、材料容重
连续梁桥一般采用正装分析法即可,计算软件一般采用MIDAS和桥博。该过 程须注意以下几点: (1)正确解读设计图纸,完整模拟施工步骤(难点包括结构组、边界 组、钢束组、荷载组等的激活和钝化),确保模型的正确性。该过程也是对 设计文件的校核。如发现问题,应立即和设计方沟通。 (2)模型中应考虑挂篮的结构形式、重量、混凝土的收缩、徐变及温 度变化等影响。 (3)模型的主要设计参数须为实测数据经修正后采用的数值。
过立模标高的调整予以修正。
监控原则及方法
根据《高速铁路桥涵工程施工技术规范》、《高速铁路桥涵工程施工质 量验收标准》,线形精度控制目标采用如下数值:
立模偏差:①底模拱度偏差3mm;
②梁高10mm; ③梁段纵向旁弯10mm。 浇筑梁段偏差:①悬臂梁段顶面高程+15mm或-5mm; ②合龙前两悬臂端相对高差不大于15mm; ③梁段轴线偏差15mm; ④相邻梁段错台5mm。 梁体外形偏差:桥面高程±20mm
大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工监控
大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工监控摘要:桥梁施工监控主要是施工过程的安全控制以及线形与内力状态控制。
文章简要阐述了梁桥施工监控的目的、内容,以及理论与方法,并介绍了施工监控技术在大跨度桥梁工程中的应用。
关键词:连续梁桥施工监控应力监测0 引言桥梁施工在高速铁路建设中起到举足轻重的作用,桥梁施工质量的好坏直接影响道路的使用性能和安全性能。
随着桥梁结构形式、施工特点及具体控制内容的不同,其施工监控方法也不一样,桥梁施工监控的主要任务是桥梁施工过程的安全控制和桥梁结构线形与内力状态控制。
1 施工监控的目的与内容桥梁施工监控的目的就是确保施工过程中结构的可靠度和安全度,保证桥梁成桥桥面线形与受力状态符合设计要求。
具体做法是通过在施工过程中对桥梁结构进行实时监测,并根据监测结果对设计的施工过程进行相应的调整,使桥梁建成时最大可能地接近设计要求。
施工监控根据桥梁成桥(含桥墩)后线型的要求,监控的主要内容有:各梁段的变形及高程实施控制;箱梁控制截面应力监测等。
对于悬臂施工的大跨度桥梁结构,所采用的施工顺序与成桥后的主梁线型与结构内力有着密切的联系,对墩顶变形及主梁合龙顺序密切相关。
在施工阶段随着桥梁结构的荷载状态、环境温度、湿度不断变化,结构内力和变形也随之不断变化。
因此,需要对大跨度桥梁的每一施工阶段进行详尽的分析和实测验证,并采用一定的监控方法对结构变形、应力加以控制,指导施工实践,以确保设计的施工过程或经过调整后的施工过程得以准确地实现。
2 施工监控的理论与方法连续梁桥是-施工-量测-识别-修正-预告-施工的循环过程,其实质就是使施工按照预定的理想状态(主要是施工标高)顺利推进。
实际上不论是理论分析得到的理想状态,还是实际施工都存在误差,所以,施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整,对结构未来状态做出预测。
连续梁桥在梁段浇筑完成后出现的误差,除张拉预备预应力索外,基本没有调整的余地,而只能针对已有误差在下一未浇筑梁段的立模标高上做出必要的调整。
浅谈大型桥梁施工监控方法
浅谈 大型桥 梁施工监控 方法
庞国英
( 浙 江省 台 州市公 路 管理 局 , 浙江 台 州 3 t 8 o o o )
摘
要: 本 文以台州灵江大桥 施工为背景 , 通过对该桥 在施工过程 中采取 的施 工监控 方法的介绍 , 经过监控 , 该桥施 工处于受控状
态, 各 项 指 标 均 达到 设 计 预 期 效 果 , 达 到 了监 控 的 目的 。 关键 词 : 桥梁; 监控 ; 方 法
1 概 述
大 型桥梁的施工监控方法 的近年来 , 大跨度连续梁桥 的施工控 制已逐渐被工程界所重视 , 已研究 发展 出了多种施工控制法 。从对 施 工中误差 的处理来看 , 目前施工 控制方法 主要有三种 : 开环控制 、 反馈控制及 自适应控制。 K1开环控制法 。开环控制方法是单向性 的, 只在施工前 , 根据 理想的成桥状态求得每个施工 阶段主梁的位置和索力。 在施工过程 中, 并 不根据结构 的反应来改变施工 的参数 , 该法没有 控制误差和
修 正误 差 的功 能 。
1 . 2反馈控制法 。反馈控制方法是一闭环控制 , 它要求对施工 状态与理想状态之间的误差进行及时纠正 , 而纠正的措施和控制量 的大小是 由误差反馈计算所决定 的。对斜拉桥而言 , 主要控制措施 是调整斜拉索 的初张力和新增梁段的预拱度 。 该方法并没有分析产 生误差的原 因, 将各种误差综合在一起处理 。 1 . 3 自适应控制法 。 自适应控制是在反馈控制 的基 础上 , 加上 个误 差识别过程 。当结构 的实测状态 与理论状态不相符时 , 分析 误差产生 的原 因 , 根据该原 因重新调整计算 , 使模 型的输出结果与 实测结果相一致 。该方法 目前被认为是最好 的施工控制方法 。 2 自适 应控 制法 在 灵 江 大桥 的应 用 2 . 1概述 。灵江特大桥 , 由于规模庞大 、 结构体系复杂及施工过 程漫长而富于变化 , 对施工误差 的正确处理是确保施 工过程安全及 合理成桥状态 的关键 。因此 , 将采用 目前最为先进的 自适应方法进 行该桥的施 工控制 , 采用 自适应方法进行施工控制。该方 法是 在闭 图 1 自适 应施 工控 制 流 程 图 环反馈控制 的基 础上 , 再加上一个 系统参 数识 别过程 , 是一个预告 ( 4 ) 结构变形 、 应力及稳定性 的控制 。施工过程 中对结 构变形 、 施工 一量测 一计算 ~参数识别 一分析 一修正 一预告 的循环过程 。 应力及稳定性 的控制是施工控制 的核心 。跟随施工过程 , 对各关键 即在施工过程 中 , 比较结构测量 的受 力状 态与模型计算结果 , 依据 标高及温度进行监测 , 以掌握各工况下结 构的实际反 两者的误差 进行参数调整( 识别 ) , 使模型的输出结果与实际测量 的 工况 的应力 、 并 同理论预测值进行对 比 , 对预测与实测之 间的误 差进行认 真 结果相一致 。利用修正的计算模 型参 数 , 重新计算各施工阶段 的理 应 , 找到误差原因 , 提 出处理措施 。 使 以后各节段采用的施工参 数 想状态 , 按反馈控制方法对结构进行控制 。 这样 , 经过几个工况的反 分析 , 更加合 理 , 预测 的结构反应更 加符 合实际情况 , 最 终使 预测 同实 测 复识别后 , 计算模 型就基本 上与实际结构相一致 了 , 在此基础 上可 相一致 , 从而达到控制的 目的。 以对施工状态进行更好 的控制。施工控制流程如图 1 所示 。 ( 5 ) 成桥后 回访监测。作为本施工监控工作 的一个重要部分 , 就 2 . 2施工监控 内容与关键技术 。大跨桥梁施工控制是一项系统 是桥梁建成后进行 回访性监测 , 掌握桥梁建成后一段时间内的应力 工程 , 目的是保证桥梁在施工 和运 营阶段 的线形和 内力都符合设计 及标高 等的变化 情况 ,以对桥梁 的使用性能及安 全性 作 出合理评 要求 。一般包括如下五个部分内容 : 针对上述的监控工作 内容 , 基于 目前的技术水平 , 有 以下关键 技 ( 1 ) 设计复核 。 在桥梁主体结构施工之前 , 有必要对设计成桥状 价 。 a . 桥梁结构的线形控制 . b . 桥梁结构的 态、 特别是施工过程各工况进行复核 , 确保设计 的合理性 。 以了解设 术值得深入研究和重点解决 : C o 斜拉索索力监控 ; d . 箱梁 的稳定性控制 ; e . 桥梁结构的温 计 意图 , 明确结构 的受 力特性 , 使施 工监 控测 点的布置做 到有 的放 应力控制 ; 度效应监控 。 矢, 为施工控制打好基础 。 3施工监控方案 ( 2 ) 施工组织审查及安全性分析 。 对于现代大跨桥梁结构 , 其施 3 . 1桥梁线形控制方案。 对 于现浇施工的混凝土桥梁 , 其线形调 工方法较传统有相当大的改进 , 一般都 采用 白架设体 系法施工 。施 整主要是通过设置合理 的预拱度来实现的 。因此 , 线形控制的关键 工工艺 的复杂性不仅给施工本身带来 了难度 , 而且对施工过程 的安 全 和对结构力学性能也产生重 大影 响。作为施工控制工作 的一部 在于分析预拱度的组成 以及确定各组成 的取值 。 预拱度 的设置 主要 考虑支架主体结 构变形 、 模板变形 、 温度效 分, 在上部结构 正式施工前 , 要对施工组织进行详细审查 , 对施工方 应等。 案的安全性进行分析 , 如悬浇挂篮 的安全性分 析 、 高墩 0 # 块施工 3 . 2线形监测。( 1 ) 主梁标高测量: 用精密水准仪测量 , 在每个节 支架的安全性分析等 。 段端部设 5 个测点 , 分别布置在箱梁翼板 、 腹板顶 。每阶段 、 每一工 ( 3 ) 施工初始状 态确定 。分段施工桥梁施工的初 始状 态的确定 况均进行标 高测试 ,测量时间选 在一 天中温度变化最小 的时候 , 即 是设计和施 工监控 的一项重要 内容 。 大跨连续梁桥施工一般是采用 ( 2 ) 主梁轴线位置测量 ; ( 3 ) 测 量主梁线形标 分 阶段逐步完成 的施工方法。由于我们 已知的是施工结束后桥梁的 凌晨 0点和 6点之间 ; 形态, 为到达成桥 的线 形和受力状态 , 必须确定 一与设计成桥 状态 高 随温度的变化情况 。用精密经纬仪测量施 工过程 中箱梁轴线偏 以修正各施工节段立模轴线 。 相应 的合理施工初始状态 。对于连续梁桥 主要 是立模标高 ( 预拱 位 , 3 . 3应力及 温度监控方案 度) 。 确定施工初始状态的方法很多 , 主要有正装法 、 倒拆法 、 无应力 3 . 3 . 1 应力测试 内容: ( 1 ) 主梁测试截面选取每个 ( 下转 2 2 2页 ) 状态法及正装迭代法 。
大跨度连续梁桥悬臂施工监控管理
4 、施 工监测 系统 的建 立
施 工监测 系统是 大跨度桥梁施工控制 系统 中的一个重要部分 , 它不仅可 以保 证施工控制 预测的可靠 性 ,同时又是一 个安全警报 系统 ,通过该警 报系统可 以及时发现 和避免桥梁结 构在施工过程 中出现超出设计范 围的参数 ( 如截面应力等 ) 和结构的破坏 ; 另外 , 该监测 系统 还可在桥 梁使 用中对其 安全状况进 行监测 ,为桥梁 的 科学管理与维护提供数据资料。 各种桥梁施工控 制中都必须 根据实际施工情 况与控制 目 标建 立完善 的施 _ 监测 系统。不论何种类 型的桥梁 ,其施 工监测系统 T 中一般 都包括结构设计参数监测 、 几何状态参数监测 、温度监测 、 应力监测等几个部分 。 4I .结构设计参数 结构材料 弹性模 量和结构变 形有直接关 系。但 施工成 品构件 的弹性模量 总与设计 采用值有一 定的差别 。所 以 ,在施工过程 中 要根据施 l 进度做经 常性的现场抽样 试验 ,特 别要 注意混凝 土强 T 度波动 较大的情况 ,随时在控制 中对 弹性模量 的取值进行 修正。 材料容 重是产生结构 在施工过程 中的 内力 与变形的主要 因素 ,控 定系数也应满足要求。 制 中必 须计入实 际容重与设计取 值间可能存 在的误差 ,特别 是混 24施工控制方法 . 在施 工控制 中常用 的一种方法 就是 自适应控 制法 。在 自适应 凝土材 料 ,不 同的集 料与不 同的钢筋含量都会 对容重产 生影响 , 系统 中,在施工 理想状态 与施工实 际状 态之间 出现误 差后 ,必须 施l 制中必须对 其进行准确识 别。材料热膨 胀系数 的准 确与否 丁控 判别是否存在 计算模 型参数误差 ,如果 没有 ,则可按 照闭环反馈 也将对控制产生影响 , 尤其是钢结构要特别注意。 方法进行控 制 ,如果计算模 型中误差不 可忽略 ,则必须 对结构参 42几 何形 态监 测 . 目 前用 于桥梁结构几 何形态监测 的主要仪器包 括测 距仪 、水 数 进行识别 ,并 将识别得 到的模型参数 代 回到计算模 型 中,重新 经纬仪 、 全站仪等 。为确保桥梁施T放样和几何控 制的精度 , 进行合理状态分析 , 以便确定新的成桥理想状态和施工理想状 态, 准仪 、
大跨径连续梁桥施工监控研究与实践
大跨径连续梁桥施工监控研究与实践杨斌(铁道第三勘察设计院集团有限公司桥梁处,天津300142)桥梁摘要:介绍石武客运专线跨京珠高速公路段大跨连续梁桥施工监控的内容、主梁线形和应力监控的方法以及数据处理方法,并分析了影响监控结果的主要因素,为大桥顺利完成合龙,并达到理想的线形及施工时和成桥后的应力提供了保证。
介绍的监控方法、监控过程中注意的问题和监测常用的设备,为以后大跨连续梁桥的施工提供了有益的借鉴。
关键词:连续梁;施工监控;线形;应力中图分类号:U448.21+5文献标识码:A文章编号:1004—2954(2012)03—0061—04R es ea r ch and Pr act i ce on C ons t r uct i on M oni t or i ng ofL ong-Spa n C ont i nuous B eam B r i dgesY A N G B i n(B ri dge E ng i ne e ri ng depar t m ent,T he Th i r d R a i l w a y Su r vey and D es i gn I ns t i t ut e G r o up Cor pora t i on,Ti a nj i n300142,C hi na)A bs t r a c t:T he pa pe r i nt r od uces t he cons t r uct i on m on i t or i ng con t ent,m on i t or i ng m et hod of l i ne shape a ndst r ess of m a i n beam,and t he dat a pr oce s s i ng m et hod f or l ong—s pan con t i nuo us beam br i dge w hi ch f l i es over Shi j i azhuang—W uhan Pas s en ger—dedi cat ed L i ne a nd s t r i des over B e i j i ng—Zhuha i H i ghw ay.I naddi t i o n,t he pa pe r al s o anal ys es t he m a i n f ac t ors w hi ch m ay i nf l uence t he m on i t or i ng r e sul t.F r om t hem o ni t o r i ng,t h e s ucces s f ul br i dge cl os ur e,t he i de al l i ne shape a nd t he s t r es s es dur i ng o r af t e r br i dgecons t r uct i on ca n be al l a ss ur e d.The m et hods of m oni t or i ng,t he a t t e nt i ve pr obl em s and t he us edequi pm e nt s i n t he m on i t or i ng w hi ch a r e i nt r oduc ed i n t hi s pa pe r al s o s ha l l of f e r ben ef i ci al s ugges t i ons f orf ut u r e s i m i l ar br i dge t ype s.K ey w or ds:c ont i nuous be am;c ons t r uct i on m oni t or i ng;l i ne s hape;s t r es s近几年来,随着铁路事业的快速发展,大跨径预应力连续梁桥因其结构刚度大、跨越能力大、施工技术成熟而得到了广泛应用。
大跨度pc刚构-连续组合梁桥施工阶段应力监控分析
2.工程项目概况
新疆维吾尔自治区省道 313 线伊犁河大桥工程位于新疆西部重镇伊宁市西南、 伊犁河谷
-1-
腹地, 起点与国道 218 线伊宁市过境段及相关公路改建工程中省道 313 线伊宁市过境线终点 (K4+860)相接,横跨伊犁河,终点与原省道 313 线(K5+838)相连,全长 5.5km。其中 伊犁河大桥为一座长 1580.52m 的特大桥,主桥为 66+5 120+66m 刚构—连续组合梁桥;引 桥分别为 7 40、14 40m 预应力混凝土连续 T 梁;主桥主梁采用预应力混凝土箱梁,为双 箱单室截面;桥面宽度 25.5m,最大纵坡:≤2.0% ,桥面横坡:1.5%,设计荷载:汽车— —超 20 级,挂车——120,设计时速 100km/h,双向四车道。主桥结构总体布置示意图见图 2-1
拟建设中的伊犁河大桥无论在投资规模、 桥梁结构的形式、 施工难度以及建成后的使用 功能、社会影响等均堪称“新疆第一桥”。伊犁河大桥主桥为七跨一联的刚构—连续组合梁 桥,其结构复杂,技术含量高,在施工过程中应对其进行施工监控,以确保大桥的施工质量 和结构安全以及成桥后的最终状态满足设计要求。 此外, 桥梁设计是在对结构初始状态等其 它参数作出假定的情况下进行的,实际施工时,结构初始状态的失真﹑有限元法[2]计算中 边界条件的模拟﹑施工步骤的改变以及偶然施工荷载的作用, 都会影响结构在施工和成桥时 的状态和结构安全。而这些因素通过施工监控均能得到较有效的控制和解决。
σ =0.5R
ha
b a
=0.5 35=17.5MPa =0.6 35=21MPa
(5-4) (5-5)
σ =0.6R
ha
b a
高速铁路PC连续梁桥的施工监控
严 格控 制每一节段箱梁 的竖 向挠 度及 其横 向偏移 , 若
有偏差 并且偏 差较大 时, 就必 须立 即进行 误差 分析并 确定调 整方法 , 为下 一节段更 为精确 的施 工做 好准备 工作 。内力监控是控制 主梁在施工过 程中以及成桥后
THE CONS TRUCTI oN ONI M ToRD OF HI G GH - P S EED RAI LW AY CoNTI NUOUS PRES RE S D T S E CoNCRETE UDGE BI
Y h n -a , J N — n AO C a gj n I G A l i A a
( c ol f i l n a t E g er g D l nJ o n nv r t,ioigD l n1 2 , hn ) Sh o o v dS f y n i ei , a a i t gU i sy Lann ai 1 0 8 C ia C ia e n n i ao ei a 6
下 , 过计算分析现场监测、 通 参数 识别 、 模型修正 、 控制 立 模标高等手段 , 确保桥梁成 桥线 形及 受力状 态 符合
设计 要求 。预应力混凝土连续 梁桥的施工监控包括两 个 方面的 内容 : 变形监控 和 内力 监控 。变形监 控就 是
高 7 8 m, 中 1m 直线 段及 边跨 1.5 直线 段梁 .5 跨 0 57 m
c rt fsr c u e a d m e td sg e uie e t. u y o t t r n e e in r q r m n s i u
大跨连续梁式桥的施工控制
工 程 技 术
大跨连续梁式桥的施工控制
熊小红
(湖南省邵阳县公路管理局
4 2 2 100 】
摘 要: 桥梁的形成须经历漫长的施工及复杂的体系转换,其施工过程中的结构安全和成桥状态能否满足设计要求是桥梁建设成败 的关键。施工控制的最终目 的是使各个施工阶段理论控制值与实测值基本一致,最终达到设计成桥状态。在大跨连续梁桥的建设中,为 保证桥梁施工质量和桥梁施工安全,实施有效的施工控制是相当重要的,越来越多的大跨连续梁桥在施工中进行了专门的施工控制。 关键词: 大跨 梁式桥 施工控制 中图分类号: T U 72 文献标识码: A 文章编号: 1672一 3791(2007)02(a卜0048一 02 梁更为重要。当发现施工过程中监测的实际 桥梁施工控制是桥梁建设质量的保证。 值与计算的预计值相差过大时,就要进行检 混凝土桥除了本身材料是非匀质材料和材质 查和分析原因,而不能再继续施工,否则将 特性不稳定外,还要受温度、湿度、时间 可能出现事故 。 大跨连续梁式桥悬臂施工控制的主要对 等因素的影响,加上采用悬臂施工方法,各 节段混疑土或各层混凝土相互影响,且这种 象是施工挠度控制和应力控制。 相互影响又有差异,由此,这些影响因素必 然造成各节段或各层的内力和位移随着混凝 2 施工挠度控制 土浇筑或块件拼装过程变化而偏离设计值。 大跨预应力混凝土连续梁式桥多采用节 段施工方案,各节段的施工状态对成桥结构 为保证施工质量,须对建桥的整个过程进行 严格的施工控制。应用计算机可对多阶段、 有着很大的影响。因此确定各节段的合理施 多工序的悬臂施工方法进行模拟,对各阶段 工状态是很重要的。就成桥线形而言,由于 可预先计算出内力和位移,称之为预计值。 不合理的节段立模标高设置,可能导致合拢 将施工中的实测值与预计值比较,若有误差 时两悬臂端高差过大,强行以大差别的不对 可进行调整,直到达到最满意的设计状态。 称压重合拢将导致大桥产生开裂。或成桥预 桥梁施工控制又是桥梁建设安全的保 抬值过小,导致日 后大桥下沉过大,影响行 证。为安全可靠地建好每座桥,施工控制将 车安全; 或线形起伏过大,影响行车舒适
大跨度变截面预应力连续梁桥的施工监控
三 航科研 院 有 限公 司 方炫 强 邱 松 吴 锋
【 摘 要1 本 文介 绍 了嘉 闵 高架 路 某 跨 线 桥 主桥 悬 臂 施 工 监 控 的 关键 技 术 , 述 了 施 工 监 控 的 原 则 、 论 目的 、
内容 和施 工 监 控 结 构 仿 真 分 析 的 方法 , 明 了线 形 控 制 及 应 力 监 测 的技 术 要 求 、 施 等 , 确 保施 工 中结 构 的 可 阐 措 以 靠 性 与安 全 性 . 证 成 桥 后 结 构 的 受 力 状态 和线 形 符 合 设 计 要 求 。 保
一
缩徐 变等 。因此对 这些设 计参数 进行 识别 和
港 工技 术 与管理 2 1 年 第 2期 01
1 一 6
预 测 .从 而对 参数 误差 进行 优化 调整 也是 必
须的。
3 施 工 监 控 实 施
有 关参 数及 桥梁施 工 工况 、 施工 荷载 、 二期 恒
载 、 载等 , 活 输入施 工 控制计 算 分析 程序 进行
控 制方法 。 即在施 工过程 中 , 过对桥 梁结 构 通 的主要参数 进行识 别或估 计 .找 出产 生偏差 的因素 . 而对参 数进行 修正 。 从 达到控 制误差
施 工 监控 是对 成 桥 目标进 行 有 效控 制 ,
修 正在施 工过程 中各种成 桥 目标 的参数 误差
对 成桥 的影 响 。确保成桥 后结构 受力 和线形
跨 支架 ; 除 临 时 固结 体 系 。 ( ) 解 4 中跨 合拢 : 挂篮 的底篮整 体前移 , 浇筑合 拢段混 凝 土 . 张
拉预应 力钢束 , 拆除模 板及 吊架 。
新建铁路工程大跨度连续梁桥施工监控技术分析
新建铁路工程大跨度连续梁桥施工监控技术分析摘要:为了有效的保证工程在施工过程中的规范操作以及施工的质量,监控技术是必不可少的操作手段,而且需要应用于工程建设的全部环节。
对于新建铁路工程的桥梁施工建设而言,对大跨度连续梁桥施工监控技术进行有效的利用就可以在很大程度上保障桥梁的建造质量。
综上,本文对新建铁路工程大跨度连续梁桥施工监控技术进行相关的分析。
关键词:铁路工程;大跨度;梁桥施工监控技术在施工建设中,因为测量、结构设计等方面容易出现操作误差,而且施工过程十分复杂,所以竣工后经常出现实际工程和计划工程之间较大的差异。
因此,需要严格监控大跨度连续梁桥的整个施工过程。
这就需要应用大跨度连续梁桥施工监控技术,对工程的测量要素数值进行有效的分析、并严格监控桥梁的建造情况,从而有效的保证工程的建造质量。
1.监控技术的内容概述1.1仿真计算对大跨度连续梁桥的施工环节进行监控,首先要对其预应力进行计算。
具体的计算方法种类十分丰富,其中操作最便捷的就是仿真计算。
该计算方法就是对桥梁的悬臂施工系数进行分段计算,然后再计算出形变力以及压应力。
仿真计算的操作流程需要根据工程设计图、图纸说明等资料进行确定。
支架重量需要按照具体的施工图标准来选择,然后检验设备的真实重量,再对数据值进行调整,以此来保障监控的效果和工程的建造质量。
1.2线形监控1.2.1理论预拱度在计算理论预拱度之前需要先完成仿真模型,然后将所需参数和桥梁施工的应用信息输入至计算系统内,从而完成理论预拱度的计算。
1.2.2立模标高以及线形控制立模标高值需要对所处节段的挂篮变形值、预拱度等数据进行相应的计算。
其中,挂篮变形值需要利用相关测试得出数据结果,而预拱度是在进行悬臂施工时计算得出的,可以利用预拱来代替梁体预设的扰度值。
但是在现实情况中,经常会发生理论值偏离的情况,难以达到预计的成桥状态。
为了严格保证施工控制效果,在进行施工时一般会对混凝土的质量进行密切监控,并且会对混凝土不同龄期的数据指标进行严格的检测。
大跨连续箱梁桥施工过程监控
Sci ence an Techn Ogy d OI Co nsu tng l i Her l ad
2
Q:
工 程 技 术
大跨 连续箱 梁桥 施 工过程监控
陈 刚 ( 中铁 二十三局 集团第二 工程有限公 司 )
摘 要 : 绍 了大 跨度连 续箱 梁桥施 工控 制的影 响 因素 ,施 工控制 方法 ,施工控 制原 则及 施工 办法 。并给 出 了工程 实例的施 工控制 介 结 果 ,说 明施 工 控 制 的 有效 性 。 关键词 : 悬臂施工 挠度 应 力 温度 标高 监控 中图分类号 : 4 U4 5 文献标识码 : A 文章编号 :1 7 — 5 42 0 ) 3a 一 0 9 1 6 3 0 3 ( 0 70 ( ) 0 3 0 设计 参数 预测 :根 据 已施工 梁段 设计 参 根据 预应 力混 凝土 连续 梁桥 悬 臂浇注 施 数 误差 量 ,采用 合适的 预测 方法预 测未 来梁 工流程和其 受力特点 , 贡水特大桥施 工监测主 段 的 设 计参 数可 能 误差 量 。 优 化调 整 :施 工控 制主要 以控 制主 梁标 要 包括以下 四个方面 内容 , 以作 为施工过程控 制。 主梁各控制 点高程 ; 基础沉 降位移 ; 主要控 高 、控制 截面 弯矩 为主 ,优 化调 整也就 以这 制截面应力值 ; 控制截面 温度值和施 工过程 中 环境温 度值 。连续 梁桥 的施 工监控 则是 利 用 高效计算 机程序 , 对数 据进行 分析处 理 ; 原 与 设计进行 比较 和误差分析 , 并确 定和指导下一 个阶段的施工 参数 ; 预报 施工 中可 能出现的 不 利状 况及避免措施 , 即施 工预 警 。通 过施工监 测 与监控 的有机 结合 , 调整控 制桥 梁的 线形 , 尽 可能 使桥跨 结构 的线形 接近 或达 到设 计预 期值, 保证全桥 主要控制截面 应力值在 整个施 工过程 中处于安 全范围内 , 确保桥梁 施工安 全 和 正常运营
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大跨PC连续梁桥施工监控
摘要:以石武客专西南下行联络线特大桥为例,介绍了连续梁桥施工监控的目的、内容和方法,论述了在施工监控中线形与应力监测的一些理论与方法,经工程实践验证作为大跨度连续梁桥的施工监控方法是可行的,为同类桥梁的施工与监控提供参考。
关键词:连续梁桥线形监控应力监控
桥梁的施工监控实质上是一个信息的采集、处理和反馈的控制过程。
在信息采集之后,按照控制理论对施工信息进行分析处理,对施工过程中的施工误差进行评价分析,并根据实际情况提出控制的目标量以及调整、修正的对策,反馈给施工单位指导下阶段施工,从而完成监控工作。
施工监控主要由实时测量、现场测试和施工控制计算组成。
1 施工监控的目的和内容
为了确保施工过程中的结构安全,以及成形后结构的线形、内力状态能够符合设计要求,所以在施工过程中采用桥梁施工监控。
对于悬臂施工的预应力混凝土连续梁桥来说,施工监控就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段的仿真分析,确定出每个悬臂浇筑阶段的立模标高,并在施工过程中根据施工监测的结果对误差进行分析、预测和对下一立模标高进行调整,以此来保证成桥后桥面线形、合龙段两悬臂端标高的相对偏差不大于规定值,以及结构内力状态符合设计要求。
2 工程概况
石武客专西南下行联络线特大桥(70 m+120 m+70 m),全长261.5 m。
该梁为变截面变高度直腹板单箱单室箱梁,梁底下缘按1.6次抛物线变化;中支点梁高8.2m,边支点及跨中梁高4.6 m,全桥箱梁底板箱宽6.1 m,桥面板宽8.5 m,腹板厚分别为0.45 m、0.7 m、0.9 m,底板厚由跨中的0.38 m按抛物线变化至中支点梁根部的1.0 m,顶板厚0.5 m;箱p4 监控内容
4.1 结构设计参数
结构内力和位移如果采用规范设计参数计算得出,和实测值相比较将会产生一定偏差,这些偏差将会对成桥后结构的线形和内力是不是符合设计的要求产生直接影响,所以施工监控一定不能忽视。
各种施工误差将会在结构开始进行悬臂浇筑施工后不断出现,因此将以下五个基本参数确定为实时控制调整原点:混凝土弹性模量E、混凝土容重γ、截面积A、抗弯惯性矩I、收缩和徐变系数k、φ。
通过对参数施工期试验值E、γ及结构变位测量值f进行数据跟踪纠正,这样可以使结构实际状态更靠近修正后的结构理想控制目标,并且通过这些数据预测未来状态。
结构参数分析如下。
(1)上施工阶段建成的节段的抗弯惯性矩I,可以利用测量到的挂篮前工况的挠度增量以及已经建好的结构的实际弹性模量,来进行修改。
(2)构件混凝土横截面积A,可以通过测量得到的浇注混凝土工况的挠度增量以及史册的道德混凝土容量,在考虑配筋率影响后推算出。
(3)将预应力张拉力的计算修正
为实际值。
(4)根据实际结构参数重新计算挂篮前移、混凝土浇注及预应力张拉阶段。
(5)求出(4)计算挠度与目前实际挠度的差别,推算出混凝土徐变、收缩偏差系数,并修正计算值。
4.2 线形监控
由于分段施工方法和施工顺序对桥梁结构施工阶段和成桥状态的几何线形具有决定性的作用,特别是施工阶段结构体系和荷载形态不断变化直接引起结构内力和变形的不断变化,所以必须按照设计要求首先确定出成桥状态的理想几何线形,然后采用倒退分析或逐步逼近方法计算出各个施工阶段的结构变形,从而确定各个施工状态的结构几何线形。
在最后具体实施阶段通过参数修正计算尽量减小设计值和测量值的偏差,使成桥状态的结构尺寸和几何线形误差降低到施工规范所允许的范围。
4.2.1 挠度计算
在桥梁悬臂施工控制中,最困难的任务之一就是施工挠度的计算与控制。
BSAS 系统会根据不同阶段的受力状态考虑混凝土的收缩徐变、预加力、温度变化的影响以及支座沉降的影响,其中混凝土收缩徐变的计算考虑了各阶段混凝土应力变化的影响。
通过计算分析发现,在施工阶段影响结构内力和变形主要有梁的自重、钢绞线的有效预应力、混凝土的收缩与徐变等。
根据规范的要求,桥梁的设计线形是1000d后的线形,因此施工控制以1000d收缩徐变完成后的线形为目标
线形,所以在施工时各节点要有一定的预拱度,以抵消施工中产生的各种挠度和运营期间部分活载和收缩徐变度。
具体的预拱度计算见(图2)。
4.2.2 立模标高确定
确定合理的梁段立模标高关系到在诸梁的悬臂浇筑过程中,主梁线型是否平顺并且符合设计的一个重要影响因素。
如果在确定立模标高时考虑的因素比较符合实际,而且加以正确控制,则最终桥面线型较好。
否则,成桥后的线型会与设计线型有较大的偏差。
立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高,总要设置一定的预拱度,以抵消施工中产生的各种变形。
根据规范可知,桥梁的预拱度公式为:
其中挂篮的变形值是根据挂篮加载试验,最后绘制出挂篮荷载-挠度曲线,根据各梁段重量内插而得。
图3是全桥梁底标高设计值与实测值误差的一个比较,表明线形控制较理想,误差在规范容许范围内。
4.3 应力监控
随着悬臂长度在悬臂浇筑过程中的不断增加,悬臂根部受到越来越大的负弯矩,不完全对称的施工使悬臂根部在悬浇过程中的受大盘更加复杂的力。
所以要对箱梁关键断面应力的变化进行及时监测,将
结构的受力状态作为评估结构安全和施工安全的依据。
(1)测试断面与测点布置。
采用绝对应力法,此方法简洁、快速、准确。
考虑到预应力混凝土连续梁桥的实际情况,沿纵向全桥设置9个测试断面,其中(1、4、5、6)为主测断面,其余为辅测断面,每个主测断面布置4~5个应力测点;每个辅测断面布置2个应力测点(见图4)。
在测量中,以主测区为主,用辅测区数据来复核主测区数据,进行数据的调整或修正.测试仪器采用振弦式智能温控应力传感器,后端设备采用SS—II频率接收仪和IFZX-300振弦检测仪。
振弦式应力传感器,不但可测出绝对应力,且可测应力增量。
(2)应力控制结果。
在大桥施工过程中,跟踪每个施工环节,并根据实测数据变化不断修正施工控制参数,以便精确的模拟实际施工状况。
在每段施工过程中,均对实测应力数据作认真处理,并参照理论分析结果,对实测结果作详细分析。
(图5、6)给出本桥53号墩B1\顶板(小里程)、B′底板(大里程)截面部分施工工序的分析结果。
通过分析比较,截面应力的实测值与设计值比较接近,其中绝对误差最大为0.85 MPa,这主要是因为传感器的分辨率和一些未预料的
因素所引起的。
浇筑混凝土和张拉阶段引起的应力较大,相对误差较小,可控制在20%以下,一般在10%左右;移动挂蓝引起的应力较小,鉴于传感器的精度,引起的相对误差较大。
但是累积应力绝对误差较小,基本可控制在1 MPa以内,能很好的符合理论计算值。
4.4 温度监测
温度影响一般包括两部分,年温差影响与局部温差影响。
无论是年温差还是日照或混凝土水化热引起的局部温差均能引起较大的应变,成为不可忽略的因素,因而在施工过程中须对主桥温度进行长期监测。
温度测试在全桥选取几个测试断面布置温度型应力传感器,以便能反映出主梁的顶、底板温度变化。
在施工过程中考虑温度应力的影响。
5 结语
(1)在施工监控过程中,使用参数识别法对施工中产生的误差进行调整,根据现场采集计算参数修正计算模型,确保计算模型所用参数与实际结构一致。
这样做的结果较好,行之有效,是大跨径预应力混凝土连续梁桥悬臂施工合适的监控方法。
(2)应力控制截面的布设要以施工阶段应力包络图为依据,各控制截面应力测点的布置需结合应力变化幅值,并考虑混凝土收缩、徐变
等因素,进行合理安排。
在应力测试过程中必须重视混凝土弹性模量、温度的变化、收缩徐变的影响等,有针对性地对应变的测量值进行修正,真正体现桥梁的应力分布情况。
参考文献
[1] 侯波,张永辰.仿真分析技术在预应力混凝土连续箱梁桥施工监控中的应用[J].现代交通技术,2005,4:40-45.
[2] 周江平,王卫锋,任国旭.西江特大桥施工监控[J].中外公路,2004,24(4):85-88.
[3] 黄伟.大跨度连续梁桥施工监测控制技术[J].土工基础,2009,23(3):92-95.
[4] 郑永红.天津南疆港预应力连续梁桥悬臂施工监控[J].铁道工程学报,2009,10:47-50.。