张溪河抽水蓄能电站4号路支点连续刚构桥的监控

张溪河抽水蓄能电站4号路支点连续刚构桥的监控

1桥台、桥台布置张湾污水站支线桥结构形状为三跨连续刚结构，最大横截面积为（50.80.50）m。梁底曲线根据二次曲线调整，桥面全宽10m，其中人行道7m，桥面水平和水平坡面。上部结构采用单箱单室箱梁,底板宽5m,为三向预应力体系,箱梁按部分预应力A类构件设计。桥墩采用钢筋混凝土双片薄壁墩,宽1.2m,群桩基础,桩径1.6m,桥台采用柱式桥台,按嵌岩桩设计,桩径1.6m。箱梁上部结构采用挂篮悬臂浇筑施工。2立模标高计算及预报过程控制本桥施工过程控制的目标为结构承受二期恒载后其线型符合设计要求。施工过程控制包括两项内容:根据施工实际情况进行立模标高计算及预报;根据测试分析控制施工过程中截面应力。对悬臂浇注的桥梁结构,施工控制是一个预告—施工—测量—识别—修正—预告的循环过程。要求控制系统除了具备常规的结构分析计算功能外,还应具备在施工现场根据实测数值使设计与实际参数一致的自适应能力,并能及时提供标高修正值。2.1结构分析及施工过程结构计算的目的是从理论上计算出各阶段计算截面的应力及变形,为施工挂篮设置预拱度提供理论依据。结构分析采用MIDASCIVIL6.7程序。整个施工过程按设计要求分成31个受力阶段,每个阶段分3种工况,即:①空挂篮就位;②节段混凝土浇筑完毕;③张拉预应力钢筋后。结构模型见图1,计算结果如图2所示。2.2预应力检测布置(1)主梁标高测量。用精密水准仪测量,在每个现浇节段端部设5个测点,分别布置在箱梁翼板、腹板顶。每阶段、每一工况均进行标高测试,测量时间选在一天中温度变化最小的时候,即凌晨0点和6点之间。(2)主梁轴线位置测量。用精密经纬仪测量施工过程中箱梁轴线偏位,以修正各施工节段立模轴线。(3)主梁应力测量。测试方法采用内置钢弦传感器。主梁测试截面选取每个0号块端部、中跨1/4截面、边跨1/4截面,全桥共6个断面。传感器按预定的测试方向固定在主筋上,测试导线引至混凝土表面。箱梁上部共布置6个应力测试断面,分别为两个0#块顶、中跨1/4截面、边跨1/4截面;每个测试断面布置8个测点,测点方向均为顺桥向布置,箱梁布置48个传感器,每个墩柱顶作为一个测试断面,布置6个传感器,墩柱布置24个传感器,具体位置如图3与图4。(4)温度测量。包括环境气温和主梁温度测量。气温的测量主要是为了掌握环境气温变化的规律,以修正立模标高;梁的温度用性能优良的热敏电阻,主梁温度测量断面与应力测试断面相同。(5)为得到应力测试结果、修正立模标高,在施工前,应对按施工单位提出的配合比制作的试件进行弹性模量测试,在施工过程中,如混凝土配合比发生变化,应重新测试混凝土弹性模量。(6)其它变形、应力、温度测试包括:挂篮立模时的标高测量;混凝土浇注完后变形测量、应力测试;张拉完纵向预应力后变形、应力测量;张拉完横向、竖向预应力钢筋后应力、变形测量;挂篮前移后变形、应力测试。2.3设计参数敏感性分析及判别在施工过程中,各种因素共同影响,因此,施工监控过程中应进行误差分析,分析具体内容如下:(1)选取影响参数。在施工过程中影响结构受力的参数很多,其中影响较大的有:结构的刚度,梁段自重,施工荷载(临时荷载的增减与移动),温度(结构温度场),混凝土的收缩、徐变和预应力的有效值等。(2)参数敏感性分析。将各参数变化幅度控制在10%附近,选定控制目标,利用结构分析系统计算在参数变化时结构成桥状态控制目标的变化幅度。(3)参数识别。由于计算模型选取的误差及设计参数误差,理论计算与实测值之间会有较大的差值,为了得到较准确的设计参数要进行参数识别。参数识别的目的是为了准确的预报下一段施工。(4)为了对参数识别的准确性提供参考,实际当中采用如下办法进行误差判断:①混凝土弹性模量,根据张拉预应力束前后主梁标高变化计算结构刚度,反算混凝土弹性模量;②浇筑混凝土误差,根据测试混凝土浇筑前、后主梁标高变化判断混凝土重量;③挂篮定位误差,根据实测定位标高和理论计算标高的差值判断;④温度影响,根据24h观测主梁标高变化判断温度影响;⑤预应力束张拉力误差可根据张拉端油表读数和钢绞线伸长量变化判断;⑥测量误差根据测量数据的变化趋势判断。2.4预算系统经过参数识别求出较符合实际的结构参数后,可以给出新的挠度施工控制值,预报下一阶段施工的底模定位标高。3梁结构计算主要标准施工步骤为:前移挂篮定位、浇筑混凝土、张拉主梁预应力筋、前移挂篮定位。3.1成桥施工控制的理论根据按照施工和设计所确定的施工工序及设计所提供的基本参数,对施工过程进行一次正装计算,得到各施工状态及成桥状态下的结构受力和变形等控制数据,与设计和监理相互校对确认无误后作为该桥施工控制的理论根据。计算项目包括:(1)各施工状态及成桥状态下状态变量的理论数据:主梁标高及控制截面应力;(2)施工控制数据理论值:立模标高及控制截面应力计算值。3.2阶段性预报测量点坐标(1)按照规范或设计给定确定各种计算参数,通过施工过程模拟计算程序的计算,以设计线型为目标,预报第一节段施工的标高;(2)按照上述预报值进行第一节段施工并测量主梁各点标高;(3)理论值与实测值比较,根据两者的误差确定是否进行参数识别,若需要,进入参数识别模块获得修正后的计算参数,根据修正后的参数计算下一阶段预测值;(4)根据预测值施工并测量;(5)重复3、4步,直到合龙。实际施工中,各段施工实际预拱度均按理论计算值预设,实际测量反应与理论计算偏差值最大为2mm。3.3分段悬臂挂篮护岸挠度设置的问题及分析对施工来说保证主梁的成桥线型取决于主梁底模标高设置的正确与否,也就是在于预拱度(预挠度)的设置问题。要正确确定出合理的预挠度,必须分析出分段悬臂挂篮施工中引起挠度变化的因素:已成梁段自重、挂篮重量、即将浇筑块混凝土重量、梁段中的预应力、温度、施工荷载、挂篮本身的变形、混凝土的收缩徐变等。这些因素可以在MIDASCIVIL中体现。4结构应力分析结果主要结果有张河湾抽水蓄能电站4号路支线桥于2005年10月顺利合龙。根据4号路支线桥现场监控和监测的成果来看,主桥结构的应力状态符合设计要求,成桥后结构性能良好,主要反映如下:(1)控制参数合理,主桥合龙顺利,符合设计要求(高差<10mm)。(2)箱梁线形流畅,与设计目标曲线吻合较好(中线误差控制在5mm以内)。(3)主