大跨度桥梁施工控制的理论和方法在中小跨度桥梁中的应用

浅析大跨度桥梁施工控制的理论和方法在中小跨度桥梁中的应

用

[摘要]把大跨度桥梁施工控制的理论和方法应用于井田坝大桥的实际施工过程，对该桥施工期间的线型、混凝土应力等内容进行有力的控制和调整，并确保在全桥建成以后桥梁的内力状态与外形曲线与设计尽量相符。

[关键词]大跨度桥梁；中小跨度桥梁；施工监控

中图分类号：k928.78文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）17-0101-03

一、井田坝大桥施工监控特点

井田坝大桥位于四川省s105线广元市青川县沙洲镇至木鱼镇段宝珠寺水库沙洲井田坝附近，其上部结构形式为52m+95m+52m三向预应力混凝土连续刚构桥，顶板下弯束、边跨合拢束采用 15s？15.2钢铰线，顶板非下弯束采用12s？15.2钢铰线，中跨底板束和中跨合拢束采用 15s？15.2钢铰线，边跨底板束采用 15s？15.2

钢铰线，横向预应力采用 12s？15.2钢铰线，竖向预应力采用2s？jl32精轧螺纹钢筋。（如图1）

二、施工监控原则及依据

1.施工监控、监测系统的目的

通过施工监控，可保证各施工阶段的安全，以及施工过程中结构线形、变位和各部位应力状态符合设计要求；对施工过程结构状态的变化进行有效的预测和控制，优化施工工序，提高施工质量。

2.施工监控、监测系统依据

《公路工程技术标准》（jtg b01-2003）；《公路桥涵设计通用规范》（jtd d60-2004）；《公路工程质量检验评定标准》

（jtgf80/1-2004）；《公路桥涵施工技术规范》（jtj041-2000）。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（jtg d62-2004）.

三、施工监控、监测的工作内容

1.主要工作内容

1）各梁段的变形及标高实施控制，监测箱梁中轴线平面位置和对梁体主要断面的应力进行跟踪监控。2）对桥墩墩顶按主跨合拢顺序进行变形监控，使主桥建成后，在设计合拢温度下，桥墩线形垂直。

2.信息采集

需要进行现场测定的参数主要包括：1）实际材料的物理力学性能参数；2）实际施工中的荷载参数；3）实际截面几何参数；4）挂篮刚度；5）实际环境参数。

3.合拢段温度监控

箱梁混凝土内温度测试采用埋入式温度传感器，测试截面为中跨及边跨1/ 4截面和1/2截面，箱梁温度测量时间间隔不大于30分钟，观测时间区段为合拢前7天。

4.运用施工监控、监测进行信息分析

针井田坝大桥的具体情况，初步确定施工中轴线偏差的误差容许值为±10mm，主梁标高的容许误差值为±20mm。利用施工监控、监

测实时计算调整控制目标。

四、井田坝大桥施工监控方法

（一）基础施工监测

1、观测方案

在主墩承台的4个角位置，各布设一个永久性观测点，采用全站仪测量其空间位置的变化，判别其沉降不均的程度等。

2、观测频率：沉降观测于主梁每完成两侧各六个施工段后进行一次，全桥完工后进行一次。

3、观测成果

在施工单位的配合下，对主承台四个角位置的永久性观测点进行其空间位置的观测。以确定在施工过程中随加载所产生的沉降及不均匀性沉降过程。

4、结果分析

从设在左右两幅承台上的沉降观测测点的观测结果可看出，承台每侧的沉降值很小。

（二）混凝土弹性模量及混凝土容重测试

1、弹性模量测试

①测试方法：在施工现场制作3个150mm×150mm×300mm的混凝土试件（同条件养护）进行现场测试。按试验规程作相应龄期的破坏试验，以确定弹性模量测试时的加载量。

②混凝土弹性模量测试结果统计：经测试，该组混凝土试件的弹性模量测试值为35.4gpa。

2、混凝土容重测定

①测试方法：现场随机取四组混凝土标准测试件，并在施工同等情况下养护28天，对其进行混凝土容重的测定，最后取所测混凝土试件容重的平均值作为测试终值。

②测试结果评定：对以上试件的测试结果进行评定混凝土容重平均值25.43（单位：kn/m3）。

（三）应力监测

1、墩柱应力监测

2、主梁施工悬臂阶段纵向内应力监

①测点设置：主梁控制截面为1号梁段截面、1/4跨梁段截面、跨中梁段（距合拢段1-2m处）截面。主梁控制截面应力测点布置位置顶板三个测点、底板三个测点。

②监测时机：1号块、1’号块施工段完成后至桥面铺装完成后。

3、主梁施工悬臂截面应力监测频率：根据施工需要，在开始的2个悬臂施工段施工中于每施工段悬臂后和预应力张拉后各进行一

次观测，从2号块、2’号块施工段起，在各施工段完成、挂篮前移到位后进行一次观测，即时提供检测数据。每次观测在一天中的相同时刻进行。

4、监测成果统计

根据各施工阶段的实测应力情况，对各主梁施工悬臂截面纵向内应力监测截面应力监测成果进行统计，统计结果取每个应力监测截面3个顶板测点及3个底板测点实测应力的平均值。

5、监测成果分析

根据以上统计结果，分别绘制出上部应力监测截面在整个上部悬臂施工施工阶段各部位的实测应力值及理论计算值间的对比曲线图。从理论计算值与现场实测值对比来看，应力测试结果同理论计算值间的变化规律基本吻合，且大部分应力实测值小于理论计算值，而且最终的应力累计值也远远小于结构混凝土的设计强度，结构受力安全。

（四）上部悬臂浇注过程线形控制

1.悬臂浇注梁段线形控制

1）桥梁施工线形监控：在该桥的施工阶段，由于考虑到目前同类桥梁建成后大多出现运营一段时间后梁体出现不同程度下挠的问题，拟在成桥时使梁体的标高高出设计高程。

2）分析计算：根据设计图纸和施工中每个梁段的实测资料进行计算分析调整，得出下一个梁段的预抛值，再由挂篮压重试验的荷载—变形曲线关系和梁段的设计标高，确定施工梁段的立模标高。3）施工控制误差分析：分析施工控制误差的影响因素，对不同的因素（如混凝土的容重变化、预应力失加大等）采取一些有效的办法进行模拟分析，采用计算模型进行误差分析，之后采用敏感性分析，得出何种因素是主要因素并提出建议。

4）主跨结构设计参数识别：通过混凝土弹性模量试验，可以识别设计取值的正确与否；通过预应力管道摩阻损失试验，可以识别设计取值的正确与否；结合控制的实时跟踪分析。