双拱塔斜拉桥施工控制

Word版本，下载可自由编辑双拱塔斜拉桥施工控制1.工程概况

荔波县官塘大桥位处荔波县城区东面，樟江大桥下游800m官塘大道上，是衔接荔波县城时来坝片区与老城区的重要桥梁。桥长180m，桥梁起点桩号K0+030.5，尽头桩号K0+210.5。跨径布置为85+85m双拱式独塔双索面PC双主梁式斜拉桥。桥梁设计等级为马路-Ⅰ级，桥面总宽32m，双向四车道。

主梁采纳C55混凝土，为实体双主梁截面。全桥采纳等高度截面，截面高度均为2.24m。标准截面纵向每隔8m设一道横隔板。桥面划分为8个施工梁段，标准节段长8m，合龙段长2m，采纳后支点挂篮悬浇施工。主塔为Q345D级钢结构，截面轮廓尺寸为3200×2500mm，钢箱壁厚J0-J2段为40mm，其余段均为30mm。钢塔施工采纳节段悬臂拼装。全桥共设置2×9根水平索和4×9根斜拉索。桥梁的总体布置见图1。

图1桥梁立面布置图2.斜拉桥施工控制的普通办法

2.1事后调节控制法。事后调节控制法是指在施工过程中，当发觉已成结构状态与设计要求不符时，可以利用一定补救措施对其举行调节，使之达到设计要求的办法。但是这种办法仅适用于那些结构内力与线性能够调节的特别状况，斜拉桥可算是其中的一种。

2.2预测控制法。预测控制法是指在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标后，对结构的每一个施工节段形成前后的状态举行预测，使施工沿着预定的轨道举行，直至施工阶段顺当完成的办法。这种办法适用于全部类型的桥梁，那些对已成结构的状态具有不行调节性的桥梁，其施工控制必需采纳此种办法。如预应力混凝土延续刚构桥采纳悬臂施工时，其已成节段的状态是无法举行调节的，只能对待施工的节段状态举行调节。由此可见，预测控制法是桥梁施工控制的主要办法。

2.3按照官塘大桥结构和施工办法的特点，本桥采纳事后调节法和预测控制法相结合，遵从“预测——施工——实测——对照——调节——预测”的办法系统的对其举行施工控制。

3.施工控制的工作内容

3.1官塘大桥施工控制的工作内容主要有一下四点。

施工过程的仿真计算，目的是得到施工过程中全桥的理论数据。

施工过程的现场监测，目的是得到施工过程中全桥的实测数据。

施工过程的参数识别，在和所猎取的数据的基础上即可对大桥的有关参数举行识别得到每一施工阶段的标高和索力。

施工过程的索力调节。

图2全桥模型图3.2施工过程的仿真计算。

官塘大桥的仿真计算采纳的是Midas-Civil结构计算软件建立的有限元模型，主要是依据设计院所提供的图纸，并在适当的地方举行了须要的简化。在建模过程中，考虑到划分网格的方便和以后观看结果的需要对模型的块体举行了合理的划

将结构划分为183个平面梁单元，217个节点。其中主梁96个单元，塔座6个单元，主塔48个单元，斜拉索27个单元用拉索单元模拟，桥墩6个单元。塔座与桥墩固结。挂篮通过软件中的挂篮系统模拟，每套挂篮划分为2个单元。在原已有结构分析计算的基础上，采纳三维实体单元对结构的细节举行了真切的模拟根据施工和设计所确定的施工工序以及设计所提供的基本参数，对施工过程举行了实时仿真计算，由此得到相对详精确、详尽和牢靠的分析结果和控制数据。

3.3施工过程的现场监测。为了随时把握在施工过程中的主梁和索塔的实际应力、位移、斜拉索的索力，检验和指导结构计算，就必需在施工的过程中埋置应力传感器、拉索中的拉力传感器，设置位移观测点。但在考虑这些元件的布设位置时，同时注重到今后全桥测试也能够应用。索力、应力、温度和位移观测普通应同时举行，即是说每次都要将全部的可测点举行观测，并且是定时测量，形成一套完整的观测资料。

3.4施工过程的参数识别。因为设计时所采纳的许多设计参数，如材料的弹性模量、结构自重、混凝土收缩徐变参数等与实际工程中所表现出来的参数不彻低全都，以及施工中存在的各种误差都会导致施工过程中主梁标高、斜拉索索力偏离设计目标，而且会随着斜拉索悬臂的不断延长而逐渐累积，假如不加以准时有效的控制和调节，终于会造成合拢困难，影响成桥后的内力和线形。为消退因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不全都性，在施工过程中应采纳最小二乘法和自适应卡尔曼滤波法对这些参数举行识别和调节。

4.1卡尔曼滤波法。本工程采纳卡尔曼滤波法举行偏差的处理和索力调节。卡尔曼滤波法类似一次张拉法，但当前阶段的张拉力不是本来的计算索力，而是按照变位的实测数值经过滤波和反馈控制计算后给出的索力修正当。它把梁的扰度X看作随机状态矢量，索力U作为外加控制矢量，利用适当的挑选索力以控制最后梁端或塔顶位置达到某一指定值δ。因此，它对位置的控制是肯定的，对于索力的控制则是在满足设计位置的基础上，以结构内能为最小条件下的最优。

4.2索力测试。测试办法。本桥采纳微振法对索力举行实测，该法测试速度快、设备容易，综合误差可控制在5%以下。

微振法是利用测定拉索的自振频率，由下式计算索力：

T=4W1gl2〔fn1n〕2=4W1gl2F2

式中：T——索力

W——单位索长的分量

fn——索的第n阶自振频率

l——索的计算长度

n——索自振频率阶数

g——重力加速度

F——索自振基频

因为待测斜拉索数量多、索力大、并有多种规格，因此拟采纳微振法举行测试，以满足对现场索力测定迅速、精确     的要求。

4.3索力对照分析。

本桥的仿真计算采纳的是Midas-Civil结构计算软件建立的有限元模型，以设计成桥索力为合理成桥索力的目标值，用倒拆——正装迭代法反复调试确定初始张拉索力，终于计算成桥索力与设计索力如表1、表2。

经过一次调索后实测索力与设计索力见表3、表4。

索力最大差值发生在水平索上游侧Z4，大于设计索力225KN，偏大4.64%，小于设计要求5%的容许偏差值。

5.结论

针对官塘大桥的施工工艺，以有限元理论为基础，应用土木工程专用的结构分析与优化设计软件MIDAS-Civil建立全桥模拟分析模型。并对斜拉桥施工控制的分析办法举行了一定阐述。