系杆拱现浇连续梁施工监测工法

系杆拱现浇连续梁施工监测工法xxxx局集团有限公司前言梁体为预应力混凝土连续箱梁，采用满堂支架施工。桥结构的形成要经过一个复杂的过程，施工工序和施工阶段较多，各阶段相互影响，且这种相互影响又有差异，这就造成各阶段的内力和位移随着混凝土浇筑过程变化而偏离设计值的现象，甚至超过设计允许的内力和位移，若不通过有效的施工控制及时发现、及时调整，就可能造成成桥状态的梁体线形与内力不符合设计要求或在施工过程中结构的不安全。在施工过程中，为保证合拢前悬臂端竖向挠度的偏差、主梁轴线的横向位移不超过容许范围、保证合拢后的桥面线形良好、保证在施工中主梁截面不出现过大的应力，必须对该桥主梁的挠度、应力等施工控制参数做出明确的规定，并在施工中加以有效的管理和控制，以确保该桥在施工过程中的安全，并保证在成桥后主梁线形符合设计要求。对于满堂支架施工的本桥来说，施工控制就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算分析，确定出支架现浇梁段的立模标高，以此来保证成桥后的桥面线形、保证合拢段悬臂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。对该桥进行施工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，主要控制内容为：主梁线形、受力。二、工程概况xxxxx跨高速特大桥主桥主跨采用(60+96+60)m预应力混凝土系杆拱连续梁，中间2个桥墩和主梁固接，其余两侧桥墩均设置支座（见图1）。图1xxxxx高速特大桥桥型布置图主梁位于曲线上，按直线设计，采用平分中矢布置。梁体为单箱单室变高度变截面箱梁结构，支点处梁高5.0m，跨中和边跨端部梁高2.7m，梁体下缘除中支点处4m、中跨中部18m和边跨端部21.85m梁段为等高直线段外，其余按二次抛物线变化。箱梁顶板宽10.8m，底板宽6.6m。顶板厚度为40cm，底板厚度为35cm～75cm，腹板厚度为50cm～110cm。梁体仅在端部和根部设置横隔板，端部横隔板厚度1.50m，13、14号桥墩墩顶处横隔板厚度4.0m。梁体按全预应力构件设计，设置纵、横、竖三向预应力体系。箱梁纵向预应力钢束均采用高强低松弛钢绞线，抗拉强度标准值为1860MPa。本桥主桥下部共4个桥墩。12、15号桥墩为与引桥简支梁相接的活动墩，13、14号桥墩为中间活动墩。拱轴线采用二次抛物线，矢跨比1/6,拱肋高2.0m，采用哑铃形钢管混凝土截面，两榀拱肋中心间距7.2m。拱肋钢材采用Q345qD，满足Z向功能要求，主梁采用C50混凝土，拱肋内灌注C50无收缩混凝土。本桥梁部及拱肋均采用满堂支架施工方式，为保证施工过程中的结构安全，保证施工完成后梁体线形及应力满足设计及运营要求，需对本桥在施工过程中对本桥的应力和线形进行施工控制。三、工法特点1.各段独立施工检测能保证可靠度和安全性。2.应力计的温度误差小、性能稳定，且具有应变累计功能，抗干扰能力强，适于应力长期观测。四、适用范围本工法适用于所有的系杆拱现浇连续梁桥施工监控。其它连续梁桥梁施工监控可作参考。极五、施工监控轰过程作（一）、位移驰测点布置宝挠度观测资料驾是控制成桥线样形最主要的依梨据，闹xxxxx悠高速特大桥线挡形监测断面按双照一定距离设虑在梁的顶部，离如何图吉2枕所示。吧布酿置充0卸＃块件的高程膏测点是为了控撞制顶板的设计单标高，同时也节作为以后各悬伤浇阶段高程观华测基准点。每斯个况0酷＃块的顶板各如布烦置戴7元个高程观测点挥，见牧图西3灰（循a学）。流每个位移监测趁断面上布置两灌个对称的高程烘观测点，如弃图滔4脾（岸b刺、蜻c菌）所示，不仅状可以测量箱梁问的挠度，同时逼可以观测箱梁辩是否发生扭转碌变形，标高测泻点梨用冬Φ戒1讽6绞圆钢，圆钢筋觉顶部磨平，露赵出顶昂板葡2剖～叛3绣，并用红油漆婶作为标记。括测点布置原则崖：贷①清常尽量靠近腹板现；衬②苦芹测点离梁段端群部努10曲；潮③济宾不妨碍施工挪；玉④蚕叫易于保护昆；家⑤巡航尽量使测量工围作减少，如立锅一次仪器即可谢以测试全部测南点的高程，最欣好设置在挂篮振内侧，这样也顺可以减少转仪杨器引起的误差察。缠（二）、立模握标高的确定愤在主梁的浇筑私过程中，梁段言立模标高的合蹈理确定，是关你系到主梁线型罚是否平顺、是涉否符合设计的漂一个重要问题糕。如果在确定达立模标高时考怖虑的因素比较屯符合实际，而吐且加以正确的哭控制，则最终赠桥面线型较为岗良好。稿立模标高并不歼等于设计中桥肚梁建成后的标苦高，一般要设浆置一定的预拱脉度，以抵消施蛙工中产生的各砍种变形（竖向螺挠度）。其计滑算公式如下：式中：末—毕阶段立模标高邪；琴—榴阶段设计标高悼；阿—歪由本阶段及后原续施工阶段梁温段自重在挥阶段产生的挠鼠度总和；财—秆由张拉本阶段行及后续施工阶焰预应力在老阶段引起的挠脏度；挤—升混凝土收缩、驶徐变在扔阶段引起的挠淋度；默—糖施工临时荷载鸽在案阶段引起的挠辟度；躁—卵取使用荷载在丙阶段引起的挠障度范的瓶50倒%刻；忙—榴支架变形值。近其中支架变形矿值是根据挂篮潮加载试验确定刺的在施工过程明中加以考虑，洪、佩、袖、括、恰在前进分析和依倒退分析计算衔中已经加以考竟虑。梅根据上述计算务式和监控分析炸，可以计算出肌各梁段的预拱总度（相对于设占计标高）。誓图棍2许xxxxx叨高速特大桥线伐形监测测点废权撞坝月弹忌名窃(a)庸0铺号栽块贤户巾疲知厌(b)洁棒支点断桌面廉萍王亮充(c呜)渡编跨中断面标高垒测点矩图耐3演扁标高测点布置市图百(香三蛙)有、吨偶监测断面及仪苍器布置画应力监控是连钓续梁桥施工监保控的主要内容绘之一，它是施晴工过程中的安售全预警系统，吊是对桥梁的实亚际受力状态进肥行评判和确保剧施工安全顺利缝的主要依据。利结构某定点的词应力也同其几千何位置一样，岔随着施工的推膛进，其值是不暗断变化的。在曲某一时刻的应栽力值是否与分蠢析（预测）值判一致，是否处双于安全范围内乖是施工控制关炕心的问题，解芬决的办法就是田进行监测，在醒箱梁的控制截目面布置应力测重点，以观察在测施工过程中这娘些截面的应力弓变化及应力分请布情况，并与拉理论计算值进爬行比较，从而槐预告当前已安镰装构件或即将群安装的构件是吐否出现不满足然强度要求的状瞎态。胳对本桥进行应暮力监控的目的待就是确保施工席过程中结构的蚂可靠度和安全胆性，保证桥梁骄成桥受力状态只符合设计要求仔。吐主梁测试断面寸选择边训跨泊L/太2佳，中烈跨犬L/巨4蠢、私L/踢2态、填3L/匠4村、支点等关键吼截面，承共逗1下2紧个测试断面，晌测试截面布置储如棉图省4嗽所示。盟主梁测试断面详仪器布置情况役如知图条5择所示，钢筋应棚力计分别布置炮在顶板上层钢罗筋和底板下层盘钢筋上，每个工截面布辟置谁4怀～岗6瘦根钢筋应力计垂。能（四）、工艺下原理柄钢弦应力计埋筝入混凝土内以预后，在轴向力书作用下钢弦两韵支点间的弦长慰将发生伸长或搅缩短，其自振省频率发生变化烂。通过测试传量感器的自振频砌率可得到钢弦论的应变值，换椅算得到同位置洲处混凝土的应洲力值为：=坡式中桃：夸柜—术混凝土结构的杆应力；哄限避—过混凝土的弹性有模量；披窄—蛋钢弦传感器的展应变。背图驻4炎舌梁部结构测试樱断面布置图复雄剪校缺塔（蜓a沾）跨中断炕面斩询率兄尽夺傍蚀必轻临（密b芦）支点断春面成鹅图搂5圾主梁截面钢筋骤应力计布置图害（五）粗、习挤测试内容谨应力监测针对解施工的每个主拼要施工阶段进凉行，在每个施误工阶段都进行苦监测，各阶段料根据施工进度嫂进行测试，各轰阶段应力监测县主要包括：赛（乓1败）黎饶混凝土浇筑前的的应力测试；未（兄2鞠）房碎混凝土浇筑后厌、合拢前前的送应力测试；爹（图3佳）遗赞合拢后预应力惠张拉前的测试观；薯（舟4碍）短猫预应力张拉后庸，支架拆除前棍的测试；栋（嘴5册）恢碍支架拆除后的矩应力测试；糊（爹6锄）汽匹拱肋安装前后俗的应力测试；通（拘7年）玩闷吊杆张拉前后湿的应力测试；肝（惜8具）献拳二期恒载铺装忘前后的应力测伏试；冈（燕9鞭）俗肉在每一阶段测棉试完毕后应对部测试结果进行寺分析、比较，彻若存在误差分申析原因；众（侮1旬0班）脂凡根据测试结果押，给出该桥在拨成桥时恒载下坐的应力状态。沫五、施工监控危目标胳（拦1筹）成桥后的线啄型与设计线型有的所有各点的河误差均控制真在竖3c矿m洗范围之内；浮（俊2肥）模板定位标彼高与预报标高军之差控制在酱1阔c雅m狡以内；眨（袋3洁）预应力束张读拉完后，梁端下测点标高与控馋制小组预报标凶高差不超吵过楼±1c赞m芒；羞（让4晴）在综合考虑习各梁段的自重欣、施加的预应允力、混凝土收浙缩徐变以及温蝇度的变化等因垦素对结构的影碍响后进行计算热分析，保证结灯构可靠度和安帖全性；奖（耀5惠）对应力测试汗实际值与理论型计算值进行比式较，从而保证适安装构件或即恢将安装的构件弹满足结构强度泄要求；坐（塌6舟）壮在满足结构强临度及稳定性的炒前提下，施工弹监测配合施工刷，科学合理地令加快工程进度剥，从而达到加驾快进度和成本父控制的目标。六、工程实例阻古城子跨石中芬高速特大桥位善于宁夏石（石嗓嘴山）中（中玻卫）高速公路洪中宁县，桥型谊布置制为掘12-32m浊+(60+9瓜6+60)m祖+21-32怨m沟，主跨快为谢(60+96孝+60)雹m茎预应力混凝土高连续梁，墩身地为圆端性墩，披基础为桩基础猪，桥台含为奇T躺形桥台。大桥扯平面位于直线幸段、睡缓和曲线和园柳曲线上，立面相由太原向中卫兆方向期升炮4.抱0练‰轨和辉降察5.倾8费‰赞。嫁本桥由逃xxxx条局承建，兰州诵交通大学进行扎施工监控狼。耀200喇8盘年年初开始支奏架立模踢，够200纯8才年站9揉月系杆拱全部辰完工。施工过拿程按照该工法妖进行监控，确染保了桥梁施工爱安全，并使合叫龙精度达到设滋计要求，成桥丛后预拱度设置热合理，桥梁线限性完全符合设路计要求，且平街顺美观。由于裂该工法算法先竿进、具体步骤劳细致周密、具灭有合理可靠