大跨连续刚构桥施工控制监测

1、大跨连续刚构桥施工控制监测 0、引 言 对称悬臂施工方法的采用， 必然给桥梁结构带来较为复杂的 内力和位移变化， 为了保证桥梁施工质量和桥梁施工安全， 桥梁 施工控制是不可缺少的。由于混凝土桥要受温度、湿度、时间等 因素的影响， 各现浇段混凝土之间相互影响， 且这种相互影响又 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 移随着混凝土浇注或块件拼装过程变化而偏离设计值。 为了保证 施工质量， 必须要对建桥的整个过程进行严格的施工控制。 本文 主要对于大跨连续刚构桥施工控制监测相关内容进行探讨。 1、施工控制的内容 1）几何（ 变形）控制。必须对桥梁实施控制， 使其结构在施工 中

2、的实际状态与预期状态之间的误差在容许范围之内、 成桥线形 状态符合设计要求。 与桥梁工程质量的优劣需用其质量检验评定 标准来检验一样，施工控制的结果也需有一定的标准。 2）应力控制。 桥梁结构在施工过程中以及成桥状态的受力情 况是否与设计相符合是施工控制要明确的重要问题。 对应力控制 的项目和精度还没有明确的规定， 需根据实际情况确定， 通常包 括： （1） 结构在自重下的应力 （ 实际应力与设计相差宜控制在 5） ；（2） 结构在施工荷载的应力 （实际应力与设计相差宜控制在 5） ；（3）结构预加力： 结构预加力除对张拉实施双控 （伸长量误 差允许在 6以内 ) 外，还必须考虑管道摩阻影响；

3、 (4) 温度应 力，特别是大体积基础、墩柱等； (5) 施工中用到的对桥梁施工 安全有直接影响的支架、 挂篮、 缆索吊装系统等的应力在安全范 围内； (6) 其他应力，如基础变位、风荷载、雪荷载等引起的结 构应力。 3) 稳定控制。 桥梁的稳定性已引起人们的重视， 但主要注重 于桥梁建成后的稳定计算。 即使对于施工过程中的稳定问题也仅 限于代换计算进行控制。 为此，应建立一套完整的稳定监控系统。 目前主要通过稳定分析计算 ( 稳定安全系数 ) ，并结台结构应力、 变形情况来综合评定、控制其稳定性。 2、施工控制中的主要影响因素 2.1 结构参数 不论何种桥梁的施工控制， 结构参数都是必须考虑

4、的重要因 素，结构参数是控制中的结构施工模拟分析的基本资料， 其准确 性直接影响分析结果的准确性。 结构参数主要包括以下内容： 1) 结构构件截面尺寸； 2)结构材料弹性模量； 3) 材料容重； 4)材料 热膨胀系数； 5) 施工荷载； 6) 预应力。 2.2 工工艺 施工控制是为施工服务的， 反过来， 施工的好坏又直接影响 控制目标的实现。 除要求施工工艺必须符合控制要求外， 在施工 控制中必须计入施工条件非理想化带来的构件制作、 安装等方面 的误差， 使施工状态保持在控制中。 大跨连续刚构桥施工方法 般采用悬臂对称施工法。 2.3 施工监测 监测包括应力监测、变形监测等。因测量仪器、仪器安

5、装、 测量方法、数据采集、环境情况等存在误差，所以，结构监测总 是存在误差的。 该误差一方面可能造成结构实际参数、 状态与设 计或控制值吻合较好的假象， 也可能造成将本来可能较好的状态 调整得更差的情况。 2.4 温度变化 温度变化对桥梁结构的受力与变形影响较大， 这种影响随温 度的改变而改变， 在不同时刻对结构状态 （ 应力、变形）进行量测。 其结果是不一样的， 如果施工控制中忽略了该项因素， 就必然难 以得到结构的真实状态数据， 从而也难以保证控制的有效性， 所 以，必须考虑温度变化的影响。 一般是将一天中的温度变化较小 的早晨作为控制所需实测数据的采集时间。 2.5 材料收缩、徐变 对混

6、凝土桥梁结构而言，材料收缩、徐变对结构内力、变形 有较大的影响， 这主要是由于大跨径连续梁桥施工中混凝土普遍 加载龄期小、 各阶段龄期相差大等引起的， 控制中要予以认真研 究，以期采用合理的、符合实际的徐变参数和计算模型。 2.6 施工管理 桥梁施工控制的对象就是桥梁施工本身， 施工管理好坏直接 影响桥梁施工质量、进度等，特别是施工进度，一旦不按计划进 行。必然给施工控制带来一定的难度， 悬臂施工的大跨径连续梁 桥尤为突出， 由于徐变变形较难准确估汁， 所以容易给最终合龙 造成困难。 所以一般施工现场有严格的工期安排， 主要考虑混凝 土在短期 （1 月） 内有显著变化。 3、施工控制监测系统

7、通过施工监测系统的建立， 跟踪施工过程并获取结构的真实 状态，不仅可以修正理论设计参数， 保证施工控制预测的可靠性， 同时又是一个安全警报系统， 同时警报系统可及时发现和避免桥 梁结构在施工过程中出现的超出设计范围的参数以及结构的破 坏。监测内容有： 1）高程观测：按照确定的观测频率 （ 挂篮行走 前后、块件浇筑前后、预应力张拉前后 ） ，分周期性对箱粱顶预 埋的监测点进行水准测量； 2）温度量测： 除要求在挠度观测的同 时对温度进行量测记录外， 还应在典型气候条件下， 对温度变化 及相应挠度变化进行量测； 3）应力观测： 对预埋在箱梁中的应力 计进行量测，为参数调整提供帮助； 4） 材料力学：指定检测包括 混凝土 （弹性模量、容重、强度、徐变参数等 ）、钢筋 （弹性极限 强度 ）、钢绞线 （松动率、弹性极限强度 ）等的相关力学指标进行 检测：5） 钢绞线管道磨阻损失的测定； 6） 其他内容：箱梁几何尺 寸、立模标高、预应力张拉等的检测。 4、结 论 连续刚构桥以施工简便这一个独特优势就足已成为大跨度 桥梁的首选