大跨徑連續(xù)剛構彎箱梁橋的施工監(jiān)控.doc

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1、大跨徑連續(xù)剛構彎箱梁橋的施工監(jiān)控于強猛王生寧【摘要】本文以浦南高速公路?？哟髽驗槔?，介紹大跨徑連續(xù)剛構彎箱梁橋施工監(jiān)控的原則、監(jiān)控工況的選擇、監(jiān)控計算、現(xiàn)場測試工作、參數(shù)識別、標高的控制，并討論了連續(xù)剛構橋主墩設置預偏量的必要性，以及在施工時主墩未設置預偏量的補救措施，為同類型橋梁的施工控制提供借鑒?！娟P鍵詞】連續(xù)剛構施工監(jiān)控1工程概況常坑大橋主橋采用大跨徑連續(xù)剛構彎箱梁橋，三跨連續(xù)T構，全長220M，跨徑組合為（60＋100＋60）。大橋選用分節(jié)段懸臂施工，預應力索分階段張拉，主梁在自重等豎向荷載作用下

2、除產生彎曲內力外，還會產生扭轉內力，結構受力將比較復雜。箱梁橫截面為單箱單室變截面直腹板箱形斷面，箱梁頂板寬度為12.25m，底寬6.25m，箱梁梁體兩翼板懸臂長度為3.0m；箱梁高度在中間支點處5.6m，邊跨直線段及主跨跨中處2.5m，其高跨比分別為1：17.86和1：40。2施工控制目的與意義作為大跨徑連續(xù)剛構彎箱梁，施工監(jiān)控就是通過對施工過程中橋梁結構各部分的變形量、應變應力進行監(jiān)測和監(jiān)控，確保施工過程中橋梁結構的合攏精度和成橋后結構的線型符合設計要求。通過在施工過程中對橋梁結構進行實時監(jiān)測，可以根

3、據(jù)監(jiān)測結果對施工過程中的控制參數(shù)進行相應的調整。并且在已建結構偏離控制目標時及時調整下一階段的掛籃定位標高，以保證結構線形的平順，并監(jiān)控實際內力分布，使箱梁始終處于安全受力范圍內。大跨徑連續(xù)剛構彎箱梁是一種多次超靜定體系，盡管在設計時已經考慮了施工中可能出現(xiàn)的情況，但是由于施工過程的復雜性，事先難以精確估計結構的實際狀態(tài)，施工過程中各種復雜的因素都有可能引起結構的幾何形狀及內力狀況的改變。因此對其進行線位控制與應變應力控制十分重要。影響施工過程中橋梁結構線形及內力的因素主要有以下幾方面：箱梁混凝土的塊重、

4、混凝土彈性模量，混凝土收縮、徐變、配筋誤差、預應力索道位置誤差、張拉力誤差；測量誤差以及橋梁施工臨時荷載等等。3施工控制原則施工控制的總體原則就是實現(xiàn)設計對成橋目標的要求，為了實現(xiàn)這一目標，需在施工過程中對各階段進行有效控制，修正在施工過程中各種影響成橋目標的參數(shù)誤差，確保成橋后的線型滿足計算要求。本橋將對施工階段橋梁結構線形及箱梁內力狀況進行監(jiān)控，其中以線形控制為主，應力控制為輔。74施工控制方法本橋采用基于最小二乘法的糾偏終點方法，加上了一個系統(tǒng)參數(shù)識別過程，即為施工——量測——參數(shù)識別——分析——修

5、正——預測——施工的循環(huán)過程，即在施工過程中，比較結構測量的受力狀態(tài)與模型計算結果，依據(jù)兩者的誤差進行參數(shù)調整（識別），使模型的輸出結果與實際測量的結果相一致。利用修正的計算模型參數(shù)，重新計算各施工階段的理想狀態(tài)，按反饋控制方法對結構進行控制。在每一工況返回結構的量測數(shù)據(jù)之后，要對這些數(shù)據(jù)進行綜合分析和判斷，以了解已存在的誤差，并同時進行誤差原因分析。在這一基礎上，將產生的誤差的原因盡量予以消除，給出下一個工況的施工控制指令，使現(xiàn)場施工形成良性循環(huán)。這樣，經過幾個工況的反復識別后，計算模型就基本上與實際結

6、構相一致了，在此基礎上可以對施工狀態(tài)進行更好的控制。但是，在運用上述思路時，應根據(jù)具體橋型控制的不同特點，采取不同的對策；在施工前確定合理的施工步驟、現(xiàn)場嚴格按預定的施工步驟進行施工、及時發(fā)現(xiàn)和糾正已經存在的誤差是本橋施工控制的關鍵。5施工控制的計算采用同濟大學同豪土木工程咨詢有限公司的“橋梁博士”結構計算軟件。橋梁博士軟件為國內較通用的用于橋梁設計計算與監(jiān)控的軟件。關于橋梁結構的離散化，主梁和墩采用線性梁單元進行模擬，主梁和墩頂?shù)募s束關系通過釋放梁端部約束來模擬，主墩墩基結合部視為固定支座，兩邊跨端視為

7、活動鉸支座。由于主橋合攏前后結構體系將發(fā)生轉變，即對稱的單“T”靜定結構轉變?yōu)閷ΨQ的超靜定結構。故在合攏前，只需要單“T”分別進行調整。6施工過程現(xiàn)場測量現(xiàn)場監(jiān)測監(jiān)控的主要內容包括線形控制與應力控制，根據(jù)以往監(jiān)控經驗，及考慮到應力測試過程中影響因素太多，在?？訕虻谋O(jiān)控過程中以線形控制為主，應力控制為輔。線形控制包括撓度觀測與平面位置觀測。同時為了使監(jiān)控工作能更好地配合施工工作，為理論計算提供結構實際參數(shù)，必須進行必要的輔助試驗，如掛藍試驗、托架與支架靜載試驗、混凝土彈模及容重測試、溫度觀測等。6.1標高觀

8、測為了保證常坑橋主橋預應力混凝土連續(xù)剛構采用懸臂澆筑施工方法的質量和安全，控制每一梁段施工的中線位置和標高，監(jiān)測施工過程中各塊箱梁的撓度變化情況，為箱梁標高調整提供依據(jù)，保證懸臂澆筑施工的懸臂合攏平面和高程差控制在設計要求的范圍之內，標高測量使用TopconAT-G2精密水準儀，高程控制網(wǎng)使用施工控制網(wǎng)。施工控制網(wǎng)包括平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。如圖6-1所示在橋墩上0#塊箱梁平面布置9個施工控制基準點，組成一個矩形控制網(wǎng)。7圖6