毕业论文桥梁施工监控理论与实践

1、毕业论文桥梁施工监控理论与实践院系：建筑工程学院专业：土木工程38桥梁施工监控理论与实践大跨度T型钢构桥桥梁施工监控目录第一部分桥梁施工监控概述1.1 桥梁施工监控的简述41.2 桥梁施工监控的内容41.3 桥梁施工监控技术依据标准51.4 桥梁施工监控的重要性51.5 桥梁施工监控影响因素分析51.6 桥梁施工监控步骤和形式6第二部分桥梁监控资料与数据2.1 桥梁施工监控实例82.3 工程资料及基本数据82.4 桥型结构102.5 设计技术标准及其材料10第三部分桥梁计算主桥纵桥向计算3.1 计算模型123.2 箱梁有效宽度计算163.3 荷载173.4 主梁各截面承载能力极限状态验算193

2、.4.1 主梁及墩柱正截面抗弯及抗压弯承载能力验算193.4.2 主梁斜截面抗剪承载能力极限状态验算213.5 主梁各截面正常使用极限状态下抗裂性验算233.6 预拱度设置243.7 主梁施工阶段截面应力验算25第四部分施工监控过程及实测结果分析4.1 主要仪器264.2 挂篮试验的步骤274.3 挂篮静载试验304.4 主梁挠度和标高布测304.5 各施工阶段应力应变及其高程实测值与计算值比较32第五部分施工监控结果的提交与实施反馈5.1 模板预抬高值375.2 反馈于施工单位的完全抬高值375.3 提交监测成果形式=395.4 结论39第一部分桥梁施工监控概述1.1桥梁施工监控的简述桥梁的

3、施工监控与设计和施工有密切的关系，它是独立于施工单位和设计单位的第三方监控工作，目的是按照设计要求、安全优质地建成桥梁，这就必须要从监控、监测方面建立控制体系，桥梁施工过程中所表现出来的理论与实际的偏差具有积累性，如不加以有效的控制和调整，将给桥梁施工安全、外形、可靠性、行车条件和经济性等方面带来不同程度的影响，对实桥采取及时有效的监测和控制，对保证建设工程质量和使用性能具有深远的意义。对于分节段悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续刚构桥而言，施工监控就是根据所测得的结构参数真实值进行施工阶段计算，确定出每个悬臂浇筑节段的立模标高，并在施工过程中根据施工监控的成果对误差进行分析、预测和对下一立模标高

4、进行调整，以此来保证成桥后桥面线性、合拢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。通过理论计算可以得到各施工阶段的理论主梁标高值，但在施工中存在着许多误差，这些误差均将不同程度的对成桥目标的实现产生干扰，并可能导致合拢困难、成桥线形及内力状态与设计要求不符等问题，因此桥梁主桥监控的目的就是确保施工过程中结构的可靠度和安全性，保证桥梁成桥桥面线形及受力状态符合设计要求。1.2桥梁施工监控的内容桥梁的施工监控与设计和施工有密切的关系，为了按照设计要求、安全优质地建成桥梁，需要从监控、监测方面建立控制体系，总体内容包括以下几方面：1、上部结构施工过程中，高墩垂直度监控；2、大

5、体积承台水化热监测；3、上部浇注过程内应力及变形监控；4、结构分析及参数识别、结构反应测试、结果分析比较，指导施工。结构分析是结构施工控制的主要工作内容之一，该项工作根据施工过程与成桥运营情况来完成各施工状态及成桥后的内力、应力与位移计算，进而确定出结构各施工阶段的应力与位移理论值。计算可考虑施工的进程、时间、相应状态临时荷载、环境温度、截面的变化、结构变化、混凝土的收缩与徐变、预加应力等因素。根据计算分析可确定出桥梁的预拱度，预测下一施工状态及施工成桥状态的内力与位移。1.3 施工监控技术依据标准1、合同文件；2、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004);3、公路桥

6、涵设计通用规范(JTGD60-2004);4、公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000);5、城市桥梁设计准则(CJJ11-93);6、公路桥涵地基与基础设计规范(JTG63-2007);7、设计文件；8、其他有关标准及规范。1.4 桥梁施工监控的重要性桥梁施工过程中所表现出来的理论与实际的偏差具有积累性，如不加以有效的控制和调整，将给桥梁施工安全、外形、可靠性、行车条件和经济性等方面带来不同程度的影响，对实桥采取及时有效的监测和控制，不仅可以避免上述不利现象的发生，同时对保证建设工程质量和使用性能具有深远的意义。桥梁施工监控是随施工过程中的预测、实测、评估及反馈、再预测的循环控制逐渐实现

7、的，它是将实用的结构现场测试技术和计算分析技术应用于施工，并结合施工过程形成结构评估、监测及反馈控制的安全及质量技术控制系统。其目的是通过监控监测及计算预测、评估使施工过程处于安全、可控状态，成桥后桥梁结构内力及线形满足设计目标要求；同时，通过监控计算及详细分析提高施工精度，优化施工顺序，保证施工顺利进行。因此，桥梁施工监控既是桥梁施工质量的保证措施，又是施工过程安全的保证措施。1.5 桥梁施工监控影响因素分析1截面特征参数。桥梁施工可能存在截面尺寸误差，这种误差将直接导致截面特征参数(截面面积、截面惯性矩等)的误差，控制过程中通过结构变形和内力的实时监测数据对截面特征参数进行动态修正并作误差

8、分析。2材料特性参数。材料特性参数主要指材料的弹性模量E,对于混凝土材料来说，弹模在施工过程中会有一定的波动，在桥梁施工计算中要按照实测值进行分析。3温度及混凝土收缩徐变。温度变化对桥梁结构的内力和变形有较大影响，但桥梁结构中的温度场的影响比较复杂，一贯作法是通过定时观测（如每天早晨日出前进行观测）来尽量减小温度影响。混凝土收缩徐变与桥梁结构的形成历程有着密切的关系，在混凝土桥梁结构中，混凝土收缩、徐变对结构的内力与变形都有明显的影响。4.荷载参数。荷载参数主要是指结构构件自重力（容重）、施工临时荷载和预加力。对于悬臂施工预应力混凝土连续梁，由于容重变化、涨模等原因引起的构件自重变化经常发生而

9、又没有一定的规律。由于施工组织不合理材料堆放引起的施工临时荷载，也会有较大的误差。对于结构体系中的有效预加力，由于预应力损失的变化也常常引起不小的误差。1.6桥梁施工监控的步骤和形式在实际桥梁的施工监控是一个施工一量测一识别一修正一预告一施工的循环过程。在这个过程中需要对主梁标高和内力实行双控。它既是一个技术问题，又是一项系统工程。它主要包括两个部分，一部分是数据采集系统，即在桥上埋设各类传感器和设置监控系统，采集资料。再一个是资料分析仿真模拟系统，将采集到的资料进行分析处理，以确定下一个施工阶段的参数。通过有效的监测监控工作，最终减小或消除设计与实际施工过程差异的影响，保证设计的施工过程和受

10、力状态得以准确实现，确保主梁准确合龙并使最终的主梁线形和内力达到设计状态，减小后期桥面铺装的难度。首先将由设计单位计算确定的各施工阶段的主要测试部位的施工控制目标值输入监控管理系统，然后对施工阶段完成后的数据进行判别，并进行分析，提出施工控制决策所需的信息。同时依据监测的结构参数真实值进行施工阶段计算，确定出每个悬浇节段的立模标高，并在施工过程中根据施工监测成果对误差进行分析、预测和对下一节段立模标高进行调整，以此来保证合龙段两悬臂标高的相对偏差不大于规定值，同时成桥后桥面线形、结构内力状态符合设计要求。意见意见监控监测单位 、T设计单位监理单位通报X 协调通报 >领导小组汇报指标监督执

11、行控制指令施工单位施工监控组织体系各节段立模标高按以下公式计算：H=H0+fi+f挂篮+1/2fp式中：H-待浇梁段主梁前端立模标高；H0-设计标高；fi-本施工阶段及以后各施工阶段对该点挠度影响值，该值包括恒载、移动荷载、徐变、体系转化、预加应力等影响；f挂篮-本节段的挂篮变形值，由加载试验提供：fp-使用阶段活载作用下产生的最大竖向挠度。监测的形式1结构截面的应力监测结构截面的应力（包括混凝土应力、钢筋应力、钢结构应力等）监测是施工监测的主要内容之一，它是施工过程的安全预警系统，无论是拱桥、梁（刚构）桥，还是斜拉桥和悬索桥，具结构某指定点的应力也同其几何位置一样，随着施工的推进，具值是不断

12、变化的。在某一时刻的应力值是否与分析（预测）值一致，是否处于安全范围是施工控制关心的问题，解决的办法是进行监控。由于桥梁施工的时间一般很长，所以，应力监测是一个长时间的连续的过程。目前应力监测主要地是采用电阻应变仪法、钢弦式传感器法等。对于要求适合于现场的复杂情况、连续时间较长且量测过程始终要以初始零点作为起点的应力监测，目前基本上均采用钢弦式传感器，其主要原因是钢弦式传感器具有良好的稳定性，具有应变累积功能，抗干扰能力较强，数据采集方便等优点。不足之处是其体积仍然较大，且由于通常要埋于结构内，容易在施工时被损坏而失效，且从实际情况看，钢弦式传感器虽然较其它传感器优越，但总还是存在在温度漂移和

13、零点漂移等问题。2预应力监测预应力水平是影响预应力桥梁(如连续梁、连续刚构桥等)施工控制的目标实现的主要因素之一。在监测中主要是对预应力筋的张拉真实应力、预应力管道摩阻损失及其永存预应力值进行监测。对于前者，通常在张拉时通过在张拉千斤顶与工作锚板之间设置压力传感器测得。对于后两者，可在指定截面的预应力筋上帖电阻应变片测其应力，张拉应力与测得的应力之差即为该截面的预应力管道摩阻损失值。3温度监测对于大跨度桥，其温度效应是十分明显的。在温度变化时将相应伸长或缩短，直接影响主梁高程；悬臂下料长度等产生很大影响，悬臂施工连续刚构(梁)桥调和也将随温度的变化发生上(下)挠。因此，在大跨度桥梁施工过程中对

14、结构的温度进行监测寻求合理的立模、架设等时间，修正实测的结构状态的温度效应，对桥梁按目标施工和实施施工监控是十分重要的。第二部分桥梁监控资料与数据2.1 桥梁施工监控实例某大桥为75+3X130+75m变截面预应力混凝土连续梁，桥梁总宽度为26ml分两幅桥建设，中间预留1m后浇湿接头，主桥单幅箱梁为单箱单室截面。主跨支点处梁高4.0m,跨中梁高2.0m,梁底按二次抛物线y=4f(L-x)x/L2变化。箱底宽7.25m,箱顶宽13.25m,箱梁翼缘宽度桥外侧为3.5m,内侧为2.5m,箱梁采用三向预应力混凝土结构。2.2 工程资料及基本数据某桥受桥下铁路、公路线的影响，原招标书该主桥桥跨布置均(

15、110+190+110)预应力混凝土连续刚构桥，现在施工主桥左右线桥跨布置均为(95+3X150+95m)预应力混凝土连续刚构桥。左、右线主桥在平面均位于直线上，起点桩号均为K4+985,终点桩号均为K5+52502.3 桥型结构全桥分左、右2幅，平面均位于直线上，桥面纵坡均为3.50%。引桥第1联、第2联均为5X35m简支转连续装配式箱梁，第4联为2义35m现浇连续箱梁，主桥位于第3联，为75+3X130+75m1续刚构桥，全桥分跨表如表1.1所示。表1.1桥梁分跨表名称起始墩台编号跨径组成（m）桥宽（m）梁高（m）上部结构形式上部施工方式左幅第1联（引桥）Z0#Z5#5X35141.8简支

16、转连续装配式箱梁预制吊装第2联（弓|桥）Z5#Z10#5X35第3联（主桥）Z10#Z15#75+3X130+753.28.4连续刚构挂篮悬浇第4联（弓|桥）Z15#Z17#35.53+34.471.8连续箱梁支架现浇右幅第1联（引桥）Y0#Y5#5X35141.8简支转连续装配式箱梁预制吊装第2联（弓|桥）Y5#Y10#5X351.8第3联（主桥）丫10#丫15#75+3X130+753.28.4连续刚构挂篮悬浇第4联（弓|桥）丫15#丫17#35.53+34.471.8连续箱梁支架现浇引桥Z0张Z17张Y0供Y17断台均采用U型桥台，Z0#Z10供Z15#Z16张Y0#Y10#Y15#Y1

17、6#|墩均采用薄壁实体墩，主桥Z11#Z14#>Y11#Y14#桥墩均为双肢实心矩形墩，全桥各基础为承台群桩基础，桩基均按嵌岩桩设计。2.4 设计技术标准及其材料1、道路等级：城市快速路；计算行车速度：60Km/hi;2、设计荷载：汽车荷载：公路一I级；人群荷载：3.5KN/m2;局部分析：5.0kN/m羽布荷载或1.5kN集中荷载；3、抗震标准：区域震动反应谱特征周期为0.35s,地震动峰值加速度小于0.05g,相当于地震烈度6度。抗震设防类别：B类，设防措施等级：7度。5、桥梁设计基准期：100年，设计使用年限（主体结构）：100年，设计安全等级：一级，重要性系数：1.1,环境类别I

18、类。6、设计最大风力：由于桥位处无实测值，设计按规范取值。7、设计温度：设计合拢温度为15±3Co材料1、混凝土C55碎：主梁C45碎：墩柱、系梁C40防水碎：桥面铺装C30碎：防撞护栏、承台C30水下碎：桩基C25砼一人行道板、栏杆底梁、路缘石C15碎：承台垫层C55C45C40C30C25硅材料的力学特性根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)表3.1.4、表3.1.5及表3.1.6取值,如表1.2所小。表1.2混凝土材料特性表强度等级C55C45C40C30C25轴心抗压强度设计值fcd(Mpa)24.420.518.413.811.5轴心抗拉强度

19、设计值ftd(Mpa)1.891.741.651.391.23弹性模量Ec(Mpa)一43.55X10一一一43.35X10一一一43.25X10_43.00X10一一一42.8X102、钢材钢筋直径d<12m现用R235钢筋，质量必须符合国家标准钢筋混凝土用热扎光圆钢筋(GB1499.1-2008)的规定要求；钢筋直径d112mm用HRB335钢筋，质量必须符合国家标准钢筋混凝土用热扎带肋钢筋(GB1499.2-2007)的规定要求。钢材及型钢一律采用Q235普通碳素结构钢，符合国家标准(GB700-91)规定要求。各钢材的力学指标均按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD

20、62-2004)表3.2.3-1、表3.2.4取值。表1.3钢材材料特性表钢筋种类R235HRB335抗压强度设计值fsd(Mpa)195280抗拉强度设计值ftd(Mpa)195280弹性模量Es(Mpa)52.1X1052.0X10预应力钢束采用4s15.2高强低松弛钢绞线，抗拉强度标准值为fpk=1860MPa,质量应符合国家标准(GB/T5224-2003)规定要求。第三部分桥梁计算主桥纵桥向计算3.1 计算模型将75+3X130+75连续刚构桥主梁分为162个单元，163个节点，将11#14#桥墩分为182个单元，190个节点，如图2.1所示。图2.175+3X130+75m连续刚构

21、纵桥向计算模型各单元的信息表2.1所示。表2.1单元信息表部位甲儿勺节点号材料截回备注主梁第1跨124125C55预应力碎单箱单室截面全坎应力构件，挂篮悬浇施工第2跨25622563第3跨6310063101第4跨101138101-138第5跨139-162139-162桥墩11#>柱163194164197C45钢筋碎2X7m矩形断面钢筋碎构件12#墩柱1952541982592.5X7m矩形断面13#墩柱25530426031114#墩柱3053443123532X7m矩形断面将主梁的施工分为57个阶段，如表2.2所示。表2.2施工阶段信息表施工阶段施工周期安装单元号支承节点号说明

22、（天）160163344164、181、198、229、260、286、312、33311#14#桥墩基础、墩柱施工2152227、6065、98103、136141同上1 .安装0#、0号梁段托架2 .浇筑0#梁段碎310同上1 .张拉0#、0'#梁段钢束2 .安装挂蓝4521、28、59、66、97、104、135、142同上1 .拆除0#、0'#梁段托架2 .浇筑1#梁段碎52同上张拉1#梁段钢束61同上挂监前移7520、29、58、67、96、105、134、143同上浇筑2#梁段碎82同上张拉2#梁段钢束91同上挂监前移10519、30、57、68、95、106、13

23、3、144同上浇筑3#梁段碎112同上张拉3#梁段钢束121同上挂监前移13518、31、56、69、94、107、132、145同上浇筑4#梁段碎142同上张拉4#梁段钢束151同上挂监前移16517、32、55、70、93、108、131、146同上浇筑5#梁段碎172同上张拉5#梁段钢束181同上挂监前移19516、33、54、71、92、109、130、147同上浇筑6#梁段碎202同上张拉6#梁段钢束成桥后的约束情况如表2.3、表2.4所小。表2.3成桥后支点约束表节点位置节点编号约束10#ff墩支点2uy11#桥墩支点164、181ux,uy,rz12#ff墩支点198、229ux

24、,uy,rz13#W墩支点206、286ux,uy,rz14#W墩支点312、333ux,uy,rz15#W墩支点162uy表2.4主从约束表节点位置主节点从节点约束11倾墩墩顶24180ux,uy,rz2619712#W墩墩顶622286425913#W墩墩顶10028510231114炳墩墩顶1383321403533.2 箱梁有效宽度计算根据公预规(JTGD62-2004)第4.2.3条，应计算箱梁在腹板两侧上、下翼缘的有效宽度。预应力混凝土梁在计算预加力引起的混凝土应力时，由轴力产生的应力可按翼缘全宽计算；由偏心弯矩产生的应力可按翼缘有效宽度计算。箱型主梁的有效宽度计算及顶、底板的总有

25、效宽度计算如表2.5、2.6所示。表2.5箱形主梁剪力滞效应(有效宽度)计算项目边跨支点边跨跨中中间支点中跨跨中计算跨径li(m)60604178外侧挑臂实际宽度bi(m)3.53.53.53.5bi/li0.060.060.090.04ps,pf0.900.990.771.01外侧挑臂后效宽度bmi(m)3.153.452.703.50内侧挑臂实际宽度bi(m)2.832.83bi/li0.050.050.070.04ps,pf0.961.000.851.02内侧挑臂启效宽度bmi(m)2.693.002.383.00腹板厚度(m)0.70.50.70.5总后效宽度(m)6.546.955.

26、787.00实际总宽度7777剪力滞系数1.071.011.211.00表2.6箱梁顶、底板总有效宽度边跨支点边跨跨中中间支点中跨跨中顶板后效览度(m)13.0813.9111.5614.00底板有效宽度(m)6.797.006.167.003.3 荷载一期恒载1 .端横梁单元端横梁与中横梁的计算截面均采用横梁侧面的连续梁截面，需将横梁多出的重量作为集中力加载到主梁上。每个端横梁截面比其相邻渐变段主梁截面多出的面积为25.2-15.944=9.256mZ2 m长端横梁的集中力为：9.256X26=240.7KN将各集中力加载于各端横梁节点上，如表2.7所示。表2.7端横梁集中荷载端横梁位置节点

27、号集中力(KN)10#墩顶端横梁1-108.32-240.73-132.415#墩顶端横梁161-132.4162-240.7163-108.33 .0#梁段横隔板集中力0#梁段的自重为：388.4X26=10098.4KN0'梁段的自重为：357.9X26=9305.4KN输入程序中的0#梁段自重为5702KN0#梁段共2个横隔板，则1个横隔板的自重为：(10098.4-5702)/2=2196.4KN输入的0'#梁段自重为5702KN0'#梁段共2个横隔板，则1个横隔板的自重为：(9305.4-5702)/2=1801.7KN表2.80#块横隔板自重产生的集中力表构

28、件部位节点号集中力(KN)11#墩顶0'#梁段24-1807.126-1807.112#墩顶0#梁段62-2196.464-2196.413#墩顶0#梁段100-2196.4102-2196.414#墩顶0'#梁段138-1807.1140-1807.14 .中跨跨中横隔板集中力1个跨中横隔板多出的体积为11.7m3,则跨中横隔板产生的集中力为:11.7X26=304.2KN表2.9跨中横隔板自重产生的集中力表构件部位节点号集中力(KN)第2跨跨中44-304.2第3跨跨中82-304.2第4跨跨中120-304.2二期包载桥面铺装：8cm钢筋硅+7cm沥青碎，则有:q1=12

29、(0.08250.0724)=44.2KN/m根据“人行道构造图(二)"，纵桥向1m长人行道板的荷载集度为：q2=(0.240.1540.19)25=14.6KN/m1m人行道栏杆重量取为：q3=2KN/m防撞栏杆每米碎体积为0.28m3,纵桥向1m长防撞护栏自重荷载集度为：q4=0.2825=7KN/m管线按电=10KNG计算。因此，二期恒载总重为：q=qq2q3q4q5q6=44.214.62710=77.8KN/m取人群荷载为3.5KN/m2。3.4 主梁各截面承载能力极限状态验算3.4.1 主梁及墩柱正截面抗弯及抗压弯承载能力验算在荷载承载能力极限状态组合下，验算主梁的正截面

30、抗弯强度与斜截面抗剪强度，验算墩柱单元的承载能力。由于主梁为对称构件，对1/2主梁及各墩柱截面的承载能力作验算。表2.101/2主梁截面承载能力验算表结构部位节点号内力属性Nj(KN-m)Mj(KN-m)抗力R(KN)受力型满足否主梁2最大弯矩-18.46279.23E+04下拉受弯是最小弯矩-16-4.87E+03-8.22E+04上拉受弯是3最大弯矩3511.17E+041.34E+05下拉受弯是最小弯矩128-6.04E+03-5.89E+04上拉受弯是4最大弯矩-10.12.64E+041.09E+05下拉受弯是最小弯矩10.1-296-7.37E+04上拉受弯是5最大弯矩-164.1

31、8E+041.16E+05下拉受弯是最小弯矩161.34E+031.16E+05下拉受弯是6最大弯矩-21.95.43E+041.21E+05下拉受弯是最小弯矩21.9-3851.45E+04上拉偏压是7最大弯矩-39.16.32E+041.23E+05下拉受弯是最小弯矩24-36.21.02E+05上拉偏压是8最大弯矩-41.37.14E+041.22E+05下拉受弯是最小弯矩63.8-6.33E+03-1.45E+05上拉受弯是9最大弯矩-12.37.01E+041.09E+05下拉受弯是最小弯矩130-2.16E+04-1.75E+05上拉受弯是10最大弯矩45.65.92E+041.0

32、6E+05下拉受弯是最小弯矩227-4.60E+04-1.94E+05上拉受弯是11最大弯矩1293.89E+049.45E+04下拉受弯是最小弯矩351-7.98E+04-2.28E+05上拉受弯是12最大弯矩3118.92E+037.91E+04下拉受弯是最小弯矩579-1.23E+05-2.90E+05上拉受弯是13最大弯矩402-3.06E+04-3.63E+05上拉受弯是最小弯矩694-1.76E+05-3.63E+05上拉受弯是14最大弯矩571-8.07E+04-4.46E+05上拉受弯是最小弯矩918-2.41E+05-4.46E+05上拉受弯是15最大弯矩744-1.28E+

33、05-5.28E+05上拉受弯是最小弯矩1.15E+03-3.01E+05-5.28E+05上拉受弯是16最大弯矩927-1.82E+05-6.11E+05上拉受弯是最小弯矩1.40E+03-3.69E+05-6.11E+05上拉受弯是17最大弯矩1.11E+03-2.42E+05-7.28E+05上拉受弯是最小弯矩1.69E+03-4.47E+05-7.28E+05上拉受弯是18最大弯矩1.34E+03-3.09E+05-8.47E+05上拉受弯是最小弯矩2.02E+03-5.33E+05-8.47E+05上拉受弯是19最大弯矩1.62E+03-3.83E+05-9.82E+05上拉受弯是最

34、小弯矩2.37E+03-6.29E+05-9.82E+05上拉受弯是20最大弯矩1.91E+03-4.64E+05-1.13E+06上拉受弯是最小弯矩2.82E+03-7.36E+05-1.13E+06上拉受弯是各墩柱均为偏心受压构件，取11#14#墩柱的计算长度取为l0=12,其中1为墩柱自承台顶至梁底高度。墩柱的顶、底截面为最不利受力截面，对其进行承载力验算。3.4.2 主梁斜截面抗剪承载能力极限状态验算1/2主梁各截面承载能力极限状态下的最大、最小剪力及相应的抗力如表2.9所示。表2.121/2主梁截面抗剪承载力验算表节点号剪力V箍筋V预应力总抗力设计剪力VR/Vd满足2最大男力-166

35、80.5-2153-18833.5-11192.11.683是最小剪力-17576-2153-19729.1-19478.21.013是3最大男力14252.22090.416342.75611.32.912是最小剪力19967.11012.920980629.533.328是4最大男力13573.5013573.54999.72.715是最小剪力-13941.20-13941.2-5384.52.589是5最大男力13507.6013507.624005.628是最小剪力15349.4015349.474.8205.163是6最大男力14611.71621.916233.62036.87.9

36、7是最小剪力-14229.80-14229.8-7256.71.961是7最大男力-14899.2-2100.7-16999.9-1169.914.531是最小剪力14276.3014276.318.8759.1是8最大男力-15428.4-1001.5-16429.8-3247.75.059是最小剪力-14428.90-14428.9-4475.73.224是9最大男力143710143711090.713.177是最小剪力-16668.30-16668.3-6907.22.413是10最大男力-14669.5-1300.7-15970.1-1813.68.806是最小剪力-17784.8-

37、2491.4-20276.3-87422.319是11最大男力-19137.2-1778.5-20915.7-5826.73.59是最小剪力-19137.2-2451.2-21588.3-10399.12.076是12最大男力-27735.4-2676.7-30412.1-72364.203是最小剪力-28329.4-3356.3-31685.7-11910.42.66是13最大男力-28215.3-3612.1-31827.3-8558.23.719是最小剪力-29925.3-4196.1-34121.4-13373.32.551是14最大男力-28572.9-2818.6-31391.5-

38、9469.53.315是最小剪力-28572.9-2818.6-31391.5-14318.62.192是15最大男力-29778.6-3357.3-33135.9-10321.23.21是最小剪力-29778.6-3357.3-33135.9-15225.32.176是16最大男力-31817.6-4374-36191.6-11124.13.253是最小剪力-31817.6-4374-36191.6-16207.32.233是17最大男力-34010.8-5149-39159.7-11880.13.296是最小剪力-34010.8-5149-39159.7-17019.32.301是18最大

39、男力-36447.1-5693.8-42140.9-12608.23.342是最小剪力-36447.1-5693.8-42140.9-17802.82.367是19最大男力-38893.5-6411.9-45305.4-13334.13.398是最小剪力-38893.5-6411.9-45305.4-18713.62.421是20最大男力-41434.7-6676.7-48111.3-14048.63.425是最小剪力-41434.7-6676.7-48111.3-194862.469是从表2.12中可看出，各截面的最大、最小剪力抗力均大于设计剪力，因此主梁的斜截面抗剪承载能力满足要求。3.5

40、 主梁各截面正常使用极限状态下抗裂性验算公桥规(JTGD62-2004)第6.3.1条规定：正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算，对全预应力现浇混凝土构件，在作用短期效应组合下:(2-1)-st-0.80-pc<0斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力。境进行验算，对全预应力现浇混凝土构件，在荷载短期效应组合下：(2-2)-tp<0.4ftk式(2-1)(22)中：仃盘：在作用短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力；"c:扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘产生的混凝土预压应力；叫p：由作用短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力；5k：混

41、凝土的抗拉强度标准值，对C55混凝土，取ftk=2.74MPao因此，荷载短期效应组合下主梁的正拉应力ast-0.801Pc-0,主拉应力为二七<1.1MPalp4.5(a)上、下缘截面最小正应力(b)截面最小主应力图2.131162#单元正常使用极限状态荷载短期效应组合应力表从图2.13可看出，正常使用极限状态荷载短期效应组合主梁单元上缘最大正拉应力为0.2MPa,可认为拉应力满足要求；下缘最大正拉应力大于0,均满足规范要求。各单元的最大主拉应力为1.0MPa,满足规范要求。3.6预拱度设置公预规(JTGD62-2004)第6.5.3条规定：钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件按荷载短期效

42、应组合并考虑长期效应的影响计算的挠度值，在消除结构自重产生的长期挠度后梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600。表2.14消除结构自重后挠度长期效应值表节点号消除结构自重后挠度长期效应值(mm)挠度限值(L/600,mm)第2跨跨中4436.1216.7第3跨跨中8238.6216.7第4跨跨中12036.2216.7从表2.10可看出，消除自重后挠度的长期效应值均小于L/600,满足规范要求。公预规(JTGD62-2004)第6.5.5条规定：当预加应力的长期反拱值小于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时应设预拱度，其值应按该项荷载的挠度值与预加应力长期反拱值之差采用；当预加应力的长

43、期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时，可不设预拱度。表2.15跨中节点预拱度表节点号预加应力效应长期挠度(mm)荷载短期效应组合长期挠度(mm)预拱度(mm)第2跨跨中4475-71.120第3跨跨中8258-64.620第4跨跨中12076-71.920考虑到跨中的收缩、徐变挠度，在主梁中跨跨中均设2cm的预拱度。3.7主梁施工阶段截面应力验算公预规(JTG D62-2004)第7.2.8条规定，预应力混凝土受弯构件，在预 应力和构件自重等施工荷载作用下应验算其截面边缘混凝土的法向压应力和法 向拉应力。法向压应力应符合下式规定：t'二cc _0.7fck(2-5)对于C55

44、混凝土,fck =355Mpa ,混凝土的强度达到设计强度的85%寸方可张拉预应力筋，因此有:£ ±0.7 0.85 35.5=21.1MPa cc(2-6)t'由7.2.8条规定，拉应力 网 -0.70ftk ,对于C55混凝土,=2.74MPa混凝土的强度达到设计强度的85%寸方可张拉预应力筋，因此有:t <0.7 0.85 2.74 = 1.63MPa(2-7)11.94546 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 5960 固 66 67 68 69 70 71 7273 74 75 76 77 78 79 807.2

45、图2.4最大悬臂施工阶段主梁截面上缘与下缘正应力从图2.4可看出，最大悬臂施工阶段主梁各截面上缘的最大正压应力为11.9MPa,无拉应力；截面下缘最大压应力为7.2MPa,无拉应力，均满足规范要求。11.4图2.5成桥阶段主梁截面上缘与下缘正应力从图2.5可看出，成桥阶段各主梁截面上缘的最大正压应力为11.4MPq无拉应力；下缘截面最大压应力为11.9MPa,无拉应力，均满足规范要求。第四部分施工监测量测结果及其分析4.1仪器序号平设备名称小%全站仪中2平精密水平仪埋入型振弦式应变计4.温度传感器悬挂式温度计/应变测试系统一棱镜（反光片）融笔记本电脑"9户数码相机一10结构计算软件M

46、idas4.2挂篮试验的步骤1 .挂篮安装到位，安装号块模板，此时立模标高控制点高程见下图:cm)注：此立模标高控制点为各节段施工时箱梁顶面中轴线上前悬端的高程值。2 .底板标高按照挂篮标高控制点高程与主梁断面设计高度推算，单位m计；3 .测点采用。16的短钢筋制作，钢筋底端置于模板控制点上，并固定钢筋笼上，顶部磨圆露出碎面2cm,采用红油漆标记，1#钢筋长度37cm,作为横披控制点及高程控制点；2#钢筋长度30cm,作为轴线、横披及高程控制点、3#钢筋长度37cm,作为横披控制点及高程控制点；4#钢筋作为轴线、高程控制点；4 .浇筑混凝土前立模标高控制点标高；5 .张拉纵向预应力筋后，挂篮安

47、装前，选取温度稳定的时段进行应力、标高、温度的施工控制测试。备注：所给立模标高控制点及测量标记如下图（单位：cm）所示，模板高程允许误差为0mm+5mm:施工单位:监理单位:监控单位:（预抬值cm)（预抬值cm）4.3挂篮静载试验挂篮拼装完毕后，必须进行静载试验，以测定结构弹性和非弹性变形值，验证挂篮各部分结构安全性的同时并为逐段立模标高提供可靠数值。测试目的1 .验挂篮的实际承载能力、横向稳定性及安全可靠性。2 .设计计算图式及技术参数进行验证。3 .挂篮的加工、拼装质量进行检验。测试内容1 .设计荷载作用下，测试主桁架各杆件、前吊杆及后锚杆的安全性，测试主桁架前端挠度、后锚端及前吊点的竖向

48、位移。2 .在超载作用下，测试主桁架各杆件、前吊杆及后锚杆的安全性，测试主桁架前端挠度及后锚端竖向位移。3 .在偏载作用下，测试主桁架各杆件，前吊杆及后锚杆安全性，测试主桁架前端挠度及后锚端竖向位移。测试方法1 .加载值的确定及加载过程：为了保证挂篮承载能力满足使用要求，并有一定的安全储备，荷载拟加至最大施工荷载1.2倍。加载实验应模拟4#块箱梁荷载，按碎施工顺序分级加载试验，先模拟箱梁底板荷载加载，然后再加上腹板荷载，最后加顶板荷载。每级加载时观测底篮前横梁跨中挠度及该处吊带处挠度，主桁前横梁吊带处挠度。加载采用砂袋加载。2 .挠度测试：前端挠度在主梁上固定一个水准塔尺的限位槽，立柱处挠度在

49、立杆处贴标尺用水准仪测量，后锚端竖向位移测量同前端。两边二片三角桁架的挠度测点均应对称布置，以便比较；中间桁架起横向稳定作用，一般受力较小，但考虑到偏载作用影响，为便于分析结构的性能，在各横向联结桁架或型钢的中点上布设测点，以观察挠度。3 .4主梁标高布置测点主梁每个节段上下游梁底各设一个测点，梁底测点供底板定位使用，在主梁浇筑完成后，将测点引至梁顶，梁顶测点采用小20钢筋伸至入腹板内1.5m2.0m,焊接在腹板内竖向钢筋上并伸出梁顶表面3.0cm左右，在以后的施工过程中必须认真保护。以下工况的施工测量人员须对梁顶、底的全部标高测点的标高进行测量：a）挂篮的定位；b）浇筑本节段混凝土后在梁顶预埋短钢筋，第二天日出前测量本节段的梁底标高和所有已浇筑梁段梁顶（预埋短钢筋头部）的标高；c）张拉本节段预应力钢筋后测量所有已浇筑梁段梁顶（预埋短钢筋头部）的标高。利1幅涨布热粕卜图1-1标高测点布置示意图a）测点布置：每节段四个测点，见图3-3;b）测量仪器：精密水准仪，测量精度在土2.0mm以内；c）测点制作：采用20钢筋，露出端上部加工磨圆并涂上红漆