xx高铁跨xx北路连续梁工作总结

xx高速铁路xx特大桥xx东桥段跨xx北路连续梁施工监控工作总结xx交通工程有限责任公司xxPAGE28目录1.跨xx北路连续梁施工监控简介12.施工监控的依据13.施工监控、监测的目的和方法23.1施工控制的必要性23.2施工控制的原理和方法34.跨xx北路连续梁施工监控工作概况55.建模计算工作65.1建模计算的目的和方法65.2计算模型及阶段划分65.3计算结果76.支架与钢管桩的沉降监测96.1支架与钢管桩沉降监测的目的和方法96.2支架沉降监测成果96.4钢管桩沉降监测成果116.5支架沉降分析117.主梁施工中的应力监测与分析127.1应力监测的目的和方法127.2应力监测的成果127.3应力监测分析148.主梁施工中的温度监测与分析168.1温度监测的目的和方法168.2温度监测的成果168.3温度监测分析169.线形控制的结果1710.纵向预应力孔道摩阻试验2110.1纵向预应力孔道摩阻试验的目的和方法2110.2纵向预应力孔道摩阻试验的结果2111.裂缝观察211.跨xx北路连续梁施工监控简介xx高速铁路xx特大桥xx东桥段跨xx北路连续梁位于xx省xx市。里程桩号DK1151+980.60～DK1152+134.3。正桥全长153.5m，计算跨度为40+72+40m三跨变截面连续梁直线桥，结构总体布置示意图见图1-1，中支点处梁高6.20m，端支座处及中跨中截面梁高为3.60m，梁底按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。主梁截面采用单箱单室型，箱梁顶宽12.0m，箱梁底宽6.7m。顶板厚度40cm，隔墙处加厚，按折线变化，底板厚度40至100cm，按曲线变化，腹板厚48至90，隔墙处加厚，按折线变化。全联在端支点、中跨中及中支点处共设置5个横隔板。图1-1主桥结构总体布置示意图预应力连续箱梁采用C50混凝土浇注，封端采用强度等级为C50的硬性补偿收缩混凝土，防护墙及电缆槽竖墙混凝土强度等级为C40。全桥施工划分为1、2、3三个节段。节段1长度为35.0m，节段2长度为37.0m，节段3长度为23.25m。本桥预应力连续箱梁采用三向预应力体系，箱梁纵向采用、及钢绞线，钢绞线的标准强度为，。全桥纵向预应力钢束共分顶板束、腹板束和底板束三类。顶板束采用钢绞线，锚下控制应力为1240Mpa。腹板束采用钢绞线，锚下控制应力分别为1240Mpa。底板束采用和钢绞线，锚下控制应力为1200Mpa和1300Mpa。预应力孔道成孔采用金属波纹管成孔。2.施工监控的依据（1）《新建时速300～350公里客运专线铁路设计暂行规定》（上、下）铁建设[2007]47号（2）《铁路桥涵设计规范》（TB10002.1～TB10002.5-2005）（3）《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）（4）《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》（铁建函[2003]205号）（5）《xx高速铁路设计暂行规定》（铁建函[2004]157号）（6）《北京至上海高速铁路徐州至上海段新建工程施工图-无砟轨道预应力混凝土连续梁（双线）跨度40+72+40m设计施工图》，武汉铁道部第四勘察设计研究院2008.093.施工监控、监测的目的和方法3.1施工控制的必要性连续梁桥是多次超静定结构，理想的几何线型与合理的内力状态不仅与设计有关，而且还依赖于科学合理的施工方法。在支架现浇施工法中，如何通过施工时的浇筑过程控制以及主梁标高调整，得到设计的应力状态和几何线型，是大跨度桥梁施工中非常关键的问题。尽管在设计时已经考虑了施工中可能出现的情况，但是由于施工中出现的诸多因素，事先难以精确估计，而且在实际施工过程中由于施工误差，会使实际结构与原设计不符。所以在施工中对桥梁结构进行实时监测，并根据监测结果对施工过程中的控制参数进行实时的调整是十分重要的。只有这样，才能避免施工过程中出现施工控制不好，造成桥梁内力分配不合理、主梁线形不平顺的情况，影响桥梁的使用。根据以往连续梁桥施工及控制经验，在施工过程中影响桥梁结构内力和线形的因素主要有以下几方面：墩梁之间的临时约束、混凝土弹性模量、桥梁施工临时荷载、支架变形、日照影响、混凝土浇筑方量的控制、预应力束张拉、混凝土徐变等。当上述因素与估计不符，而又不能及时识别引起控制目标偏离的真正原因时，必然导致在以后阶段施工中采用错误的纠偏措施，引起误差累积，所以施工监测和控制是大跨桥梁施工过程中不可缺少的工序。3.2施工控制的原理和方法桥梁施工控制包括主动控制和被动控制，所谓主动控制，是在预先分析各种风险因素及其导致目标偏离的可能性和程度的基础上，拟定和采取有针对性地预防措施；所谓被动控制是一种面对未来的控制，通过对产生偏差原因的分析，研究制定纠偏措施，以使偏差得以纠正，工程实施恢复到原来的计划状态，或虽然不能恢复到计划状态但可以减少偏差的严重程度。在现实的桥梁控制中，仅仅采取被动控制措施，出现偏差是不可避免的，而且偏差可能有累积效应，即虽然采取了纠偏措施，但偏差可能越来越大，从而难以实现预定的目标。另一方面，主动控制的效果虽然比被动控制好，但仅仅采取主动控制措施却是不现实的，或者说是不可能的。因为施工过程中有相当多的风险因素是不可预见的，或者无法定量的确认。因此，对于桥梁施工控制来说，主动控制和被动控制两者缺一不可，必须紧密结合。图3-1显示主动控制和被动控制的过程。图3-1主动控制与被动控制对于桥梁施工监控的具体实施来说，主动控制表现为施工程序的制定，结构计算参数的确定等等。为了避免误差的产生或者减小误差的影响程度，在制订方案或者计算时应充分考虑可能会出现的情况。被动控制则表现为误差的修正，具体为一个施工～量测～判断～修正～预告～施工的循环过程，为了能够控制桥梁的外型尺寸和内力，首先必须安排一些基本的和必要的量测项目，其内容包括主梁各施工工况的标高、主梁部分控制断面的应力、结构温度场、气温以及对混凝土材料的一些常规试验。在每一工况返回结构的量测数据之后，要对这些数据进行综合分析和判断，以了解已存在的误差，并同时进行误差原因分析。在这一基础上，将产生误差的原因予以尽量消除，给出下一个工况的施工控制指令，在现场施工形成良性循环。连续梁桥施工控制过程见流程图3-2。图3-2施工监控过程流程图4.跨xx北路连续梁施工监控工作概况根据前期的现场施工进度情况，至全桥施工完成，监控方主要进行以下几项工作：（1）前期连续梁建模准备工作。为了确保大桥施工安全，并保证成桥线形，采用桥梁结构计算分析软件桥梁博士建立施工控制方针分析模型，同时使用MIDAS/Civil来对计算结果进行复核，对于部分构件的细部结构将采用大型通用有限元软件Ansys进行三维建模分析。（2）通过计算和实测，调整相关的参数并根据现场实际施工工序提供箱梁各施工节段的立模标高（预拱度）。（3）在主梁的施工过程中，监控组通过对主梁关键截面进行应力数据监测和分析，对主梁重量及其其他荷载变化情况进行判断，确保主梁施工安全。（4）在主梁的施工过程中，监控组通过对主梁关键截面进行温度数据监测和分析，通过数据计算不均匀温度场作用下结构的内力和变形，以剔除温度的影响。（5）在主梁的施工过程中，监测各个工况下支架和部分关键临时钢管桩的沉降，确保主梁施工安全。（6）在主梁施工完成，混凝土强度和弹模达到设计要求时，进行纵向预应力摩阻系数和孔道偏差系数的试验。以便正确控制施工过程中的张拉力，确保连续梁的施工质量。（7）在施工过程中对重点部位裂缝进行观察。5.建模计算工作5.1建模计算的目的和方法监控计算是为保证结构完成质量服务的，监控计算是施工过程的跟踪仿真计算，与设计计算的区别在于监控计算必须考虑施工中已经产生的误差的影响、必须精确计算各种荷载的大小、必须分析后续施工中可能发生的各项误差对完成结构的影响（内力与线形）、必须根据施工当时的温度等条件确定施工时的控制参数（标高、安装内力等）。在本次施工控制计算分析中拟采用桥梁博士来建立结构分析模型，同时使用Midas/Civil来对计算结果进行复核，对于部分构件的细部结构将采用大型通用有限元软件Ansys进行三维建模分析，以此得到更为精确的理论计算值。5.2计算模型及阶段划分总体结构静力计算分析采用桥梁博士，应用有限位移理论采用平面杆系模型计算。在平面杆系计算中，将结构简化为平面结构，各节段离散为梁单元，建模时均不考虑墩柱的影响，全桥共分为62个单元，63个节点，35种钢束，全桥结构离散图见图5-1。图5-1全桥结构离散图支架施工过程中每个施工节段主梁标高测试分3个工况，即钢筋绑扎完毕后、浇筑混凝土后和张拉预应力后，全桥施工计算共分20个工况，详见表5-1。表5-1全桥施工计算工况表工况号工况内容工况号工况内容1180#节段11钢筋绑扎扎完毕11节段2张拉预应力2180#节段11浇筑混凝凝土12拆除前阶段支架架、解除临临时固结3180#节段11张拉预应应力13179#节段33钢筋绑扎扎完毕4拆除前阶段支架架14179#节段33浇筑混凝凝土5181#节段11钢筋绑扎扎完毕15179#节段33张拉预应应力6181#节段11浇筑混凝凝土16拆除前阶段支架架7181#节段11张拉预应应力17182#节段33钢筋绑扎扎完毕8拆除前阶段支架架18182#节段33浇筑混凝凝土9节段2钢筋绑扎完毕19182#节段33张拉预应应力10节段2浇筑混凝土20拆除前阶段支架架、施加二二期恒载5.3计算结果按照设计意图对大桥进行了施工全过程的计算分析，现将计算成果整理如下，因理论模型与桥梁实际状况会有一定差别，根据现在的情况进行了适当的调整，在施工中将根据监测数据对模型进行适量修正。结果见下表5-2。图5-2全桥节段编号示意图表5-2挠度及预拱度表（单位：mm）节段号12(179#))345678910111213141516恒载-0.100.10.10.30.3-0.1-0.9-1.9-2.929.923.818.213.08.12.21/2活载-0.10-0.1-0.1-0.7-0.8-1.3-1.7-1.9-1.9-1.8-1.6-1.3-1.0-0.6-0.2预拱度0.20000.40.51.42.63.84.8-28.1-22.2-16.9-12.0-7.5-2.0节段号1718(180##)1920212223242526272829303132恒载1.70-1.7-2.1-7.4-10.9-14.1-16.7-18.7-22.9-24.4-25.5-26.2-26.5-26.4-26.41/2活载-0.10-0.3-0.3-1.2-1.9-2.7-3.5-4.3-5.2-6.0-6.6-7.0-7.2-7.2-7.2预拱度-1.602.02.48.612.816.820.223.028.130.432.133.233.733.633.6注：32-63号节点的预拱度关于32号节点对称。6.支架与钢管桩的沉降监测6.1支架与钢管桩沉降监测的目的和方法支架的变形与预拱度计算值密切相关，因此对支架变形的监测对桥梁施工控制起到至关重要的作用。支架的变形包括支架的弹性变形和支架的塑性变形。塑性变形在支架预压阶段基本完成。弹性变形在支架预压和混凝土浇注过程中都会产生。对于混凝土浇注过程中支架的变形监测，采用倒挂钢尺的方法进行监测。布置的原则是每个节段的两端和跨中，在箱梁底模一共布置了24个测点。依据施工方案的的设计特点点，支撑结结构的竖向向力是通过过临时施工工钢管桩传传递到地基基基础的。因因此，在混混凝土浇注注过程中需需要监测临临时施工桩桩的沉降变变化情况。要要同时监控控地基的承承载情况和和钢管桩的的弹性变形形和塑性变变形情况。本本项目拟采采用高精度度电子自动动安平水准准仪进行临临时施工桩桩的沉降观观测。6.2支架沉降监监测成果支架沉降测点的的具体布置置如图6-1和图6-2。图6-1全桥支架架沉降测点点布置图（单单位：cm）图6-2横截面支架沉降测测点布置示意图节段1测点编号号：B1ZZ1、B1Y1、B1Z2、B1Y2、B1Z3、B1Y3、B2Z1、B2Y1、B2Z2、B2Y2。节段2测点编号号：A1ZZ1、A1Y1、A2Z1、A2Y1。节段3测点编号号：C1、C2、C3。各测点沉降变形形如下图所所示：图6-3节段1测点的累累计沉降图6-44节段2测点的累累计沉降图6-5节段3测点的累累计沉降6.4钢管桩沉降监测测成果依据设计的施工工方案，由于一部分分钢管桩支撑撑在混凝土土桩基上，另另一部分钢钢管桩支撑撑在xx北路路路基上面且且进行了预预压，测的的沉降量很很小，因此对临时时钢管桩不不进行沉降降监测。6.5支架沉降分析根据监测的结果果进行分析析，支架的的沉降量在在2-9mmm之间。产生生的主要原原因是：贝贝雷梁在铰铰手管均布布荷载的作作用下产生生一个竖向向挠度，实实测值和理理论值相吻吻合。对与180#至跨中中采用的是是满堂支架架，实测的的沉降量为为7-9mmm，实测测值和理论论值相吻合合。7.主梁施工中的应力监监测与分析7.1应力监测的目的的和方法为监测主桥施工工过程中关关键截面应应力的变化情况况，并对其其安全性做做出正确评价。采用埋入式式应变计，埋入式应变变计用于监监测混凝土土内部应变变，且该应应变计带有有温度测试试功能。连续梁共设4个个埋入式温温度-应变传感感器。通过过纵向传感感器测量箱箱梁的受力力应变大小小；并与理理论值比较较，作出合合理的评价价，并及时时将分析结结果反馈给给设计、现现场监理和和施工单位位等，完成成信息化施施工控制全全过程。7.2应力监测的成果果根据连续梁悬臂臂施工的受受力变形特特点，测试试预应力混混凝土箱梁梁的纵向应应力最重要要，在混凝凝土浇筑前前，在控制制截面用钢钢丝将钢弦弦应变计捆捆扎固定在在箱梁上、下下缘纵向钢钢筋上，纵纵向箱梁应应力测试截截面选择在在中墩的墩墩顶，各测测试截面布布置示意图图如图7-1所示。墩墩顶选用温温度、应力力型传感器器，主要监监测箱梁在在浇注和体体系转换阶阶段最不利利截面的应应力和温度度场的变化化情况。在在181墩顶顶，截面布布置4个温度、应应力传感器器。图7-1温度-应力测试截面布布置示意图图图7-2中墩墩顶温度--应力传感感器布置示示意图测点上-1、上上-2、下-1、下-2依次对应应的仪器编编号为：55297998、5179975、5285595、5380076。其实测值值与理论值值对比下下下列图表。图7-3测点上-1实测测值与理论论值对比图7-4测点上-2实测测值与理论论值对比图7-5测点下-1实测测值与理论论值对比图7-6测点下--2实测值与与理论值对对比其中，工况1--5分别指的的是：工况1—张拉完节节段1的预应力力；工况2—浇筑节段段2的混凝土土；工况3—张拉节段段2的预应力力；工况4—浇筑节段段3混凝土；；工况；5—张拉节段段3的预应力力；6—拆除支架架。7.3应力监测分析从监测的结果上面面来看，在在整个施工工过程中，均均未出现拉拉应力，这这与全预应应力体系不不能受拉是是相符的。从监测数据显示，可看出应力变化表现出以下几个特征：（1）截面上部的应力力比下部的的大。而且且实测值与与理论值的的变化趋势势基本是一一致的。截截面上部的的应力最大大值为6..6MPa，出现在在工况6拆除全部部支架后；；截面上部部的应力最最小值为11.34MMPa，出现在在工况1张拉节段段1的预应力力后。且都都为压应力力。（2）截面下部的应应力最大值值为2.11MPa，出现在在工况6拆除全部部支架后；；截面下部部的应力最最小值为00.4MPPa，出现在工工况5张拉节段3的预应力力后。且都为压压应力（3）在全桥预应力张张拉完毕拆拆除支架后后，应力值值增加明显显。8.主梁施工中的温度监监测与分析析8.1温度监测的的目的和方方法温度对箱梁结构构的内力和和标高有很很大的影响响。一般来来说，在小小范围的环环境气温影影响下，桥桥梁沿长度度方向的温温度变化是是较小的，即即各截面的的温度分布布基本相同同；但向阳阳面和背阳阳面的箱梁梁表面温度度有较大的的差异。由由于混凝土土材料的热热传导性能能较差，日日照结构表表面与其附附近结构内内部形成较较大的温度度梯度，背背阳结构表表面与其结结构附近内内部的温度度基本一致致，所以需需对梁体温温度进行监监测。温度采用埋入式式温度-应力传感感器进行监监测，温度度测点与应应力测点相相同。8.2温度监测测的成果根据测量的结果果，绘制温温度随时间间的变化表表，如下图图所示。图8-1测点温度度-过程图8.3温度监测测分析墩台截面温度监监测综合成成果一览表表见上表所示。根据据监测结果果，可以得得出：由断面平均温度度过程线可可知，混凝凝土温度变变化都有急急剧的升温温和缓慢降降温的特征征，直到最最后达达准准稳定阶段段。升温阶阶段一般只只有1～2天，升温温达到峰值值后，高温温峰值时间间较短，一一般约2～5h。平均最最高温度为为44℃～52℃。9.线形控制制的结果在浇筑完混凝土土，张拉完完全部预应应力后对主主梁加高平平台的标高高进行测量量，再与设设计标高对对比。标高高测量截面面如下图所所示：图9-1标高测量量截面示意意图测量的结果如下下图表所示：表9-1加高平平台标高实实测值与设设计值对比比表坐标X(m)实测标高1(mm)实测标高2(mm)设计标高(m))差值1(mm)差值2(mm)4.7516.6697716.6659916.67477-4.9-8.85.7516.6728816.6679916.67733-4.6-9.49.2516.6769916.6771116.68644-9.5-9.312.7516.6854416.6906616.69511-9.7-4.516.2516.7001116.7004416.70355-3.4-3.119.7516.7059916.7056616.71166-5.7-5.923.2516.7188816.7146616.71922-0.5-4.726.2516.7202216.7191116.72555-5.3-6.529.2516.7252216.7223316.73166-6.4-9.332.2516.7294416.7301116.73744-7.9-7.335.2516.7439916.7465516.742991.03.639.2516.7552216.7512216.749995.31.342.2516.7581116.7609916.754883.36.146.2516.7680016.7633316.761007.02.3续表9-1加高平平台标高实实测值与设设计值对比比表坐标X(m)实测标高1(mm)实测标高2(mm)设计标高(m))差值1(mm)差值2(mm)49.2516.7734416.7740016.765338.18.752.2516.7735516.7746616.769444.15.255.2516.7755516.7768816.773222.23.558.2516.7782216.7845516.776881.47.761.7516.7869916.7888816.780666.38.265.2516.7924416.7868816.784118.32.768.7516.7951116.7912216.787227.84.072.2516.7980016.7978816.790008.07.875.7516.8008816.7998816.792448.47.477.7516.8027716.8005516.793779.06.881.2516.8023316.8026616.795556.87.184.7516.7960016.8013316.79711-1.14.288.2516.7950016.7988816.79833-3.30.591.7516.7936616.7985516.79911-5.5-0.695.2516.8010016.8004416.799661.40.998.2516.7962216.7993316.79977-3.5-0.4101.2516.7968816.7950016.79966-2.8-4.6104.2516.8030016.7988816.799223.8-0.4107.2516.8063316.7970016.798667.7-1.5111.2516.8009916.8013316.797333.64.0112.7516.8004416.8016616.798002.43.6114.2516.7987716.7934416.796112.6-2.7118.2516.7860016.7939916.79400-8.0-0.1121.2516.7827716.7869916.79222-9.5-5.3续表9-1加高平平台标高实实测值与设设计值对比比