连续刚构桥梁设计论文（精选11篇）
连续刚构桥梁设计论文 第1篇
1 连续刚构桥施工控制重要性
对于桥梁施工而言, 其主要要求为确保施工的整体性与安全性, 并使结构恒载内力和结构线性满足标准的实际要求。连续刚构桥具有大跨度、施工难度高等特点, 其线形如图1所示。对连续刚构桥实施施工控制是桥梁自身特征直接决定的, 通常情况下, 连续刚构桥施工为具有极强系统性的工程, 在开工前的准备工作中, 如果产生一些问题将会对后期施工建设造成严重的影响。此外, 由于这种桥梁的特征较为明显, 在施工建设中无论运用那一种方法都不能有效弥补之前产生的问题。因此, 必须在前期准备工作开始切实做好施工控制工作, 这对于保证施工质量而言, 有着重要的作用与意义。
在对桥梁施工实施控制的过程中, 常规控制工作主要包括以下几个方面:结构分析、结构计算、挠度监测、应力监测、立模标高确定等[1]。连续刚构桥的施工控制原则为:将箱梁底端线性控制当作控制基准点, 在将应力监测当作辅助控制基准端, 施工过程中严格按照国家现行标准对预应力等进行科学控制, 以确保桥梁施工质量。
2 连续刚构桥施工控制措施
一般情况下, 针对连续刚构桥施工设施的控制措施主要有两种:①预测控制;②有效结合前期预控与后期调整。由于桥梁具备一定特征, 所以施工控制需要将预测控制作为核心, 然后在根据相关要求落实好后期调整, 整个施工控制过程为循环不间断的过程, 具体流程为:相关数据预报→桥梁施工→施工管理监测→识别判断→后期调整→最终数据预报。
施工控制过程中, 桥梁主梁标高控制需要当作控制工作的重心, 并与应力检测进行有效的配合, 以确保桥梁稳定性与安全性。通常而言, 主梁标高施工控制可通过预拱度的有效设置完成, 对于预拱度而言, 一般会选用理论法或经验法等进行设置。其中, 经验法经常用在规模相对较大其具有一定参考意义的刚构桥上, 根据多年积累的实践经验对预拱度进行确定;而理论法则是充分利用先进计算方法, 根据桥梁实际实施系统分析, 进而确定准确的数据, 明确最佳的控制方法, 这一方法具有相对较高的清晰性和严谨性, 在实际情况中有着十分广泛的应用。
3 连续刚构桥施工监测与信息反馈
施工控制的核心内容为施工监测, 通过有效、准确的监测可以获取各项真实数据, 掌握施工的实际动态。此外, 监测时还要切实做好信息反馈, 对误差进行识别, 并将数据应用至控制分析过程中, 以此预报下一阶段的数据。
3.1 材料参数测试
材料为桥梁体系的基础组成, 材料参数会对桥梁各项性能造成影响, 如挠度与内力等。在开工前与施工中, 现场监测人员需要在第一时间内对重点材料, 如钢绞线与混凝土等实施参数监测, 并将通过监测得到的数据应用在后期的控制工作中。材料的主要参数包括:混凝土容重、弹性模量、混凝土收缩徐变、钢绞线弹性模量与管道摩阻数据等[2]。
3.2 应力监测
施工控制过程中, 需要对桥梁结构截面的受力情况实施准确的监测, 即为应力监测, 如果发现存在问题应立即发出报警信号, 并采取有效的措施进行处理, 以确保桥梁整体性与安全性。目前, 在国内的桥梁应力检测中, 主要运用检测应变的方法, 而应变检测是依靠钢弦应力计等设备完成[3]。钢弦应力计具备稳定性好、受外界因素影响小等优势, 可在长期观测作业中使用, 但在实际的检测过程中应注意初始值的设定, 否则所得应力值会出现一定误差, 影响施工判断。
3.3 变形监测
在桥梁施工中, 变形监测为重点控制内容之一, 其监测对象为:主墩压缩变形、主梁挠度等, 为确保监测结果可靠性, 需要创建并完善合理的监测体系。具体做法为:
(1) 按照规范与标准的要求, 在桥梁施工过程中, 依据定测桥位桩确定导线控制点, 同时平差的精度需要满足设计要求。
(2) 在主梁的0#顶端布设控制测点, 同时在周边设定保护设施。每个测控点都要和导线控制点实施联测, 校核精准性, 验证其能否满足实际要求。另外, 在墩台顶面还要设立若干个测控点, 进而对沉降的实际情况进行准确的观测。
(3) 变形监测需要充分考虑施工情况, 每个主梁都需要设定标高测量点位, 以用作标高观测, 这一观测点需要设定在箱梁的腹板位置, 两侧需要保持对称。此外, 在设定观测点时, 需要埋设特定钢筋, 为可靠反映标高及主梁状况, 需要根据各节段实际高度, 对应布料, 桥梁主体在立模的过程中需将观测钢筋设置在底板位置, 并进行绑扎与焊接处理。需要进行特别注意的为, 在对观测点钢筋实施布料的过程中需要充分考虑横坡造成的实际影响, 通常情况下需要高出自身标高约2cm, 但要避免对挂篮造成不利影响。
(4) 在对桥梁建设实施变形观测过程中, 也要考虑人为因素造成的实际影响, 加强人员操作的规范性, 尽量消除人为误差, 此外还要保证各类仪器的准确性。
4 连续刚构桥施工控制实施
4.1 主梁施工
在对主梁进行施工时, 通常会运用“牛腿支设搭架现浇”的方法。从理论角度讲, 主梁上的0#块为空间结构, 并非单纯的杆结构, 每个0#块都需在顶板位置上设定不少于7个观测点。在对标高进行控制时, 需要对支架进行分级预压, 然后采取现浇工艺, 以此有效消除非弹性变形, 达到保证施工质量的目的。
4.2 合拢段施工
分段施工完成后, 针对合拢段施工需格外注重两大部分:①悬臂端必须保持平衡;②对温度差实施有效的控制, 在合拢的过程中, 温度会频繁出现变化, 所以需要在界面中分别设立8个内、外部温度监测点位, 以此确保温度稳定。
4.3 挂篮加载
挂篮加载方法的选定应满足现场的实际要求, 可用方法为:千斤顶加载以及实物加载等。挂篮加载应在准备工作中实施图纸设计与实物试验, 准确算出主梁极限应力[4]。由此可以看出, 实行分级加载可以起到理想的控制作用, 试验过程中要确保挂篮与锚固的稳定性, 同时充分利用分级加载对非弹性变形进行遏制, 降低发生几率, 保证桥梁施工质量。
5 结束语
连续刚构桥施工建设中, 对施工全过程实施有效的控制和管理, 可以大幅提升施工水平, 保证桥梁工程质量, 还可以通过预算确定可能发生的各类病害。为确保施工控制工作的准确性和有效性, 施工设计人员需要和现场施工人员进行协作, 消除潜在的问题, 进而保证桥梁安全性, 为桥梁建设工作的未来发展打下良好的基础。
摘要：针对连续刚构桥施工控制, 首先在简述施工控制重要性的基础上, 提出一套当前较为常用的控制体系, 然后对连续刚构桥施工监测与信息反馈进行深入分析, 并探讨施工控制措施的具体实施, 旨在为桥梁建设的顺利进行提供可靠的依据。
关键词：连续刚构桥,施工监测,信息反馈,施工控制
参考文献
[1]杜洪, 蒋陈.连续刚构桥梁施工控制[J].公路交通技术, 2013, 10 (02) :44~46.
[2]林富权.大跨度连续刚构桥梁施工控制关键问题分析与研究[J].中国建筑金属结构, 2013, 12 (16) :112~113.
[3]王宗红.连续刚构桥梁施工控制分析[J].价值工程, 2014, 8 (06) :127~128.
连续刚构桥梁设计论文 第2篇
连续刚构桥梁安全隐患排查及防治措施
通过对某高速公路的`连续刚构桥进行大量实地调查和勘测,描述了多座桥梁的一些安全隐患,例如裂缝、麻面、露筋、破损等,并针对这些安全隐患分析具体产生原因,提出防治应对建议和措施,从而延长桥梁使用寿命.
作 者：王卫山 毛琦 WANG Wei-shan MAO Qi 作者单位：西安公路研究院,陕西西安,710054刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：35(25)分类号：U445.7关键词：高速公路 桥梁 安全隐患 检查 防治
连续刚构桥梁耐久性研究 第3篇
随着我国社会经济的发展以及社会的进步，我国桥梁事业得到了突飞猛进的发展。连续刚构桥梁的耐久度可以衡量其结构保持耐久性的能力，可以通过耐久性指标确定连续刚构桥梁结的构耐久性是否满足设计要求。为了提高连续刚构桥梁的质量，延长桥梁的使用寿命，必须提高连续刚构桥梁的耐久性。同时，应确保连续刚构桥梁设计的合理性，以此提高桥梁的质量，满足我国社会经济发展的需要。
一、我国连续刚构桥梁耐久性存在的现状
我国修建了大量的连续钢构桥，收到了良好的经济效益。成绩是第一位的，但问题也在所难免。大跨度连续钢构桥经长期使用后，存在一起较为常见的病害，概括起来，有三大類。即：跨中下挠、梁体开裂、耐久性问题。
跨中下挠是十分普遍的现象，主要是由混凝土徐变引起的，尤其是大跨径连续钢构桥，跨中下挠往往伴随着跨中段出现横向裂缝或大量斜裂缝，其下挠可达到相当大的程度，造成严重病害。例如：黄石长江公路大桥跨中下挠，最大已经达到33.5厘米，当然出现大量的主拉应力斜裂缝与跨中段横向裂缝；虎门大桥辅航道桥跨中下挠，2002年达到22厘米，与此同时，跨中出现一些横向裂缝及主拉应变裂缝，此下挠值远远超过原设计预留量10厘米；湖北钟祥汉江大桥于1993年11月通车，2005年拆除重建。
二、跨中下挠的原因
由于连续钢构桥的恒载应力占总内力的80%、甚至90%以上。为减少恒载内力，上世纪90年代过分强调结构的轻型化，直接后果导致板件较薄，板件薄，混凝土的应力就高，而徐变变形与应力成正比，由徐变理论可知：板件越薄，理论厚度就越小，徐变系数就越大。其次，连续钢构桥在设计阶段，仅仅按照上缘混凝土不出现拉应力，控制负弯矩预应力筋的数量，没有充分考虑负弯矩预应力对控制徐变下挠的有力作用，导致内支点负弯矩预应力筋配置不足。另外，连续钢构桥在施工期，业主和施工单位往往缩短施工周期，设计图纸只对混凝土的强度达到80-90%时，施加预应力，很少对混凝土的加载龄期提出要求，因为早期混凝土的弹性模量的增长明显滞后于强度的增长，添加早强剂后，混凝土的强度很快达到设计强度，但是弹性模量往往是设计值的70%，甚至更低。由《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的混凝土徐变系数终极值可见，3天加载和7天加载比较，徐变系数终极值增加15%-20%。由于徐变挠度计算只针对恒载，但在交通量日益繁重的路段上，桥上的车流不停止，从客观上讲，部分活载转变成了恒载，同样会产生挠度徐变，导致下挠增大。
连续钢构桥在施工时，由于对预应力管道定位、漏浆控制不严格，导致预应力管道摩擦，导致预应力损失，造成有效预应力不足。梁体在下挠的同时，导致梁体开裂，不论是斜裂缝还是横向裂缝，都将导致梁体的刚度降低，进一步使挠度加大。
三、跨中下挠的预防对策
跨中下挠往往和横向裂缝、斜裂缝同时发生，相互促进恶化，因此，在设计阶段，保证梁体有足够的正截面强度和斜截面强度，同时应充分考虑徐变的不利影响。在控制负弯矩区域截面的应力梯度方面，在梁的根部区域，可使悬臂节段的自重完全由预应力抵消，内支点的底板厚度应大于跨径的1/140，只有保证了梁体的正截面强度和斜截面强度，并且截面的应力梯度较小，连续钢构桥梁体的安全储备方可得到保证，这样只需要设置较小的预拱度，用来抵消预应力徐变损失以及合龙后二期恒载等引起的徐变挠度。在合龙施工阶段，合龙主跨前，在两悬臂端施加水平力对顶，然后合龙。不仅有利于减少跨中控制应力，也有利于减少跨中下挠。同时必须适当增加底板合龙束，并预留体外备用钢束，防止徐变下挠后底板出现横向裂缝。加强施工质量管理，混凝土加载龄期至少应在7天以上，强度和弹模至少在90%以上；采用真空压浆，减少管道摩阻，防止漏浆，严格杜绝混凝土超方现象。
连续钢构桥大跨径梁桥跨中区域段应考虑轻型化，例如重庆石板坡长江大桥跨中段108米采用钢梁，国外的斯托尔马桥（301米）跨中段182米采用了C60轻质陶粒混凝土。
连续钢构桥在设计阶段，要适当考虑活载影响。例如：苏通长江大桥辅航道桥，在设计时，考虑了两个车道的活载来参与徐变计算。
四、梁体斜裂缝的主要原因
交通部公路科学研究所对全国公路系统主跨大于60米的180座主要预应力混凝土箱梁做了裂缝调查与统计，统计结果为：腹板裂缝86.4%、顶板裂缝90.9%、底板裂缝54.5%、横隔板裂缝86.4%、齿板裂缝36.4%，腹板斜裂缝是出现较多的裂缝，与梁轴线呈现25度-50度开裂，随着时间的推移，裂缝逐渐增多，裂缝向上、下、跨中方向发展。斜裂缝的另外一个特征就是箱内裂缝明显多于箱外裂缝。
出现斜裂缝的原因为：上世纪90年代，在箱梁桥的设计中，大规模的取消了弯起束，仅仅靠纵向预应力和竖向预应力来克服主拉应力，同时腹板的厚度也减少。竖向预应力（静轧螺纹钢）有效预应力不易得到保障，结果斜裂缝大量出现。作为平面问题分析，计算主拉应力偏小，设计仅仅对纵向和竖向二维来分析主拉应力，没有充分考虑横向的影响。其次为：温度影响，日照温差导致箱梁内部全截面受拉，按照多国规范计算，日照作用下腹板内侧拉应力可达2MPA；同时后期索的影响，跨中张拉后期索导致腹板受弯拉、底板受弯；此外箱型截面，扭转、翘曲、畸变也会使腹板中剪应力加大，从而增大主拉应力。在施工中，由于腹板偏薄，混凝土浇筑质量不能保证，配置的普通钢筋偏少，不能有效限制裂缝宽度。设计中的竖向预应力施工操作不规范，误差大，有效预应力严重不足，特别是精轧螺纹钢，有的竖向预应力筋甚至松动，根本没有预应力。
五、梁体斜裂缝的预防对策
首先必须保证梁体有足够的斜截面强度，从根本上杜绝了斜裂缝的产生和发展。在设计阶段，采用三维分析箱梁的主拉应力，不漏项，尤其是横向荷载的计算，保证全面分析造成斜裂缝的不利因素。在设计和施工阶段，必须配置弯起束、高效竖向预应力束。采取以上方法，可以杜绝斜裂缝的产生，保证梁体的耐久性。
六、梁体纵向裂缝的原因及措施
超载，特别是超再车的轴荷载作用，对横向的影响比纵向更大，这是因为纵向弯矩自重占绝大部分，而横向弯矩主要由活载引起，轴重超出规范后，易出现顶部下缘的纵向裂缝。温度应力估计过小，89桥梁设计规范，翼缘与梁体5度的偏差，与实际不符合，温度应力接近甚至超越活载的应力，现在的《公路桥涵通用设计规范》规定了比过去大很多的温度梯度，有望解决。其次，钢构墩身建成后相当时间，才建墩上梁的0号块，由于墩身的横向收缩已经完成，而0号块的横向收缩受墩身的约束，导致底板中部出现裂缝，收缩差引起的裂缝，龄期差的混凝土结合面，都有因收缩差而出现纵向裂缝的风险，因此，节段浇筑时间间隔不要过长。
由于顶板较薄，又要布置纵、横向预应力束和普通钢筋，横向预应力筋位置较难控制精确，一旦偏差较大，很容易在顶板下缘出现纵向裂缝，同时顶板薄导致活载作用下混凝土应力变幅过大，容易出现疲劳裂缝。箱梁腹板的内外侧均存在横向拉应力，配筋不足时候，容易出现纵向裂缝，因此要保证配筋数量。变截面箱梁的底板由于施加后期预应力产生径向力，当底板横向配筋不足，会在底板横向跨中下缘，出现纵向裂缝，因此保证底板横向配筋，减少纵向裂缝。其次，跨中底板病害包括，底板混凝土崩裂，上下层钢筋网分层，跨中底板下緣的纵向裂缝。这些都是底板后期束引起的。混凝土局部崩裂和分层的原因为：钢筋间距过大或失效、混凝土质量达不到要求、预应力管道转角太小。水化热导致开裂，悬浇施工底板较厚的梁根部，尤其是天气很冷，拆模后发现底板下缘存在纵向裂缝，这些在施工中都应采取相应的调整措施。
另外，沥青高温摊铺的作用（规范无规定），摊铺温度高达150度左右，40分钟后顶板达到最大应力，4小时后趋于均匀，横向为4.2MPA，日照形成1.62MPA，这些都应在设计阶段以施工荷载给予考虑。
七、梁体横向裂缝的原因
连续钢构桥箱梁正截面强度不足，（有效预应力不足，过早加载，预应力徐变损失大，沿着管道预应力损失偏大，预应力筋因为管道压浆不饱满和浆体离析而锈蚀）、设计、施工阶段对剪力滞影响考虑不够，腹板区域上下缘纵向拉应力远大于平均压力，都将导致横向裂缝的产生。同时，应严格控制梁体超方、铺装过厚、桥面超载、摩擦桩的不均匀沉降等现象。
结束语
目前，我国连续钢构桥设计、施工处于一个相对规范、可控的状态，对纵、横、竖向预应力的认识和实施已经到一个新的高度，切实保障了我国桥梁建设的质量。
（作者单位：河南省济阳高速公路建设有限公司）
作者简介
论述连续刚构桥梁施工控制技术 第4篇
在桥梁施工中, 为保证施工安全和结构恒载内力、结构线形符合设计的要求, 这是桥梁施工控制最基本的要求, 由于连续刚构桥梁跨度大, 施工过程存在结构体系转换的特点, 而施工控制的特点是由大桥本身的结构特点决定, 因此通常采用悬臂分节段施工, 属于自架设体系桥梁。连续刚构桥梁各施工阶段是一个连续、系统的施工体系, 前期工作的成果直接影响后期阶段的结果, 且由于连续刚构桥梁自身的特点, 特别是施工标高偏低的情况是很难在后续阶段予以弥补的。可见, 连续刚构桥梁施工控制除了必须进行施工全过程跟踪监测和及时发现问题以外, 对将要施工的阶段状态及施工参数进行准确预报显得更为重要。
桥梁设计时都要提供各节段主梁的施工预拱度, 但设计值都是基于规范要求来确定的设计参数, 这往往与施工现场实际的材料存在一定的误差, 这一误差往往导致设计计算与施工实际有出入;另外, 桥梁设计时对环境温度的取值一般而言是一个定值, 而大跨径桥梁的施工往往都是跨年度工程, 寒来暑往, 环境温度的变化也给实际施工带来困难;还有施工单位施工机具一般根据自身实际情况来确定, 这一因素的影响在设计时往往难以考虑周全, 且桥梁施工过程中结构的安全性及施工挂篮本身的稳定性都需要施工控制工作来保证。
二、连续刚构桥梁施工控制的内容与原则
控制工作主要包括结构计算分析、挠度监测、应力监测、立模标高的确定。控制的原则是以箱梁底部线性控制为主、应力监测为辅, 同时在施工过程中严格控制预应力, 确保预应力施工的质量。
三、连续刚构桥梁施工控制方法
桥梁施工控制方法一般有前期预控与后期调整控制相结合和预测控制两种, 连续刚构桥梁的结构特点决定了其控制方法应以预测控制为主, 辅以后期修正, 是一个循环的过程, 即“预报施工监测识别判断修正预报”。
主梁标高即线形的控制应作为连续刚构桥梁的施工控制工作的重点, 辅以应力检测以策结构安全。关于主梁各节段施工标高的确定, 也可以说是主梁预拱度的设置有两种方法, 分别是理论计算和经验两种。理论计算法是理论计算与实际相结合的分析方法, 具有推理严谨、概念清晰的特点;经验法是实践中总结积累的经验数据, 数据资料比较可靠, 应用于实施项目往往具有重要的参考价值。
四、施工监测及信息反馈
施工监测是施工控制的主要部分, 通过施工监测工作, 取得控制分析中所需参数的真实值, 实际施工状态所反馈的信息, 经误差识别修正后再应用到控制分析中, 以准确预报下节段主梁施工参数。
(1) 材料参数的测试
作为结构的重要组成部分, 材料参数的真实值直接影响到主梁挠度及内力。因此施工开始及施工过程中, 应针对桥梁所用混凝土及钢绞线等主要材料进行物理和力学参数检测, 以应用于施工控制分析中。具体应包括混凝土容重、弹性模量、收缩徐变特性参数及钢绞线弹性模量、延伸率、管道摩阻系数等。
(2) 应力监测
施工控制中应对结构分析所确定的结构关键截面的受力情况进行应力监测, 适时发出安全预警以采取处置措施和保证结构安全。目前应力监测一般是通过检测应变来反映, 应变的检测通常采用钢弦式应力计和钢筋式应力计, 钢弦式应力计由于具有性能稳定、使用简便、受温度影响小、且适合于长期观测而得到广泛运用。但使用中应注意对钢弦式应力计初始值的确定, 否则应力绝对值的反映可能不真实, 这一点在施工控制工作中应高度重视。
(3) 变形监测
变形监测是施工控制中非常重要的工作, 主要包括主墩压缩变形及主梁挠度监测。为做好变形监测工作, 在桥梁施工控制过程中, 测量系统的建立是很重要的, 主要包括测量控制点及观测点的设置。
首先, 按《公路勘测规范》 (JTJ 061-99) 规定, 依据桥梁施工定测桥位桩, 建立施工控制所需导线控制点, 平差精度满足规范要求。
其次, 在连续刚构桥主梁0#块顶部位置设置局部控制测量点, 并注意设置保护措施。各桥墩对应0#块局部控制测量点应与所建导线控制点联测, 以校核其准确性和是否满足精度要求。同时, 应在各桥墩承台顶面设置局部控制测量点, 以观测施工期间基础沉降。
再次, 结合施工过程, 在各主梁节段设置施工标高测量观测点。观测点宜布置在箱梁腹板处的桥面板上, 两侧对称布置。观测点使用专门制作的钢筋埋置, 为准确反映桥面及主梁底面标高情况, 宜根据各梁段高度在工厂对应下料, 主梁立模时将观测钢筋伸至主梁底模板, 并牢固焊接和绑扎。观测点钢筋下料时注意应考虑桥面横坡的影响, 并适当高出桥面标高2~3 cm, 但应注意不能干扰挂篮的行走。
最后, 变形观测应注意消除人为误差带来的影响, 具体可采取专人和专用仪器等措施。
五、控制实施
控制实施是控制理论、控制方法及控制分析的实际应用过程, 是施工控制工作的具体实施过程, 其工作的质量直接关系到控制工作的最终结果;控制实施过程涉及的内容比较多, 牵涉的面广, 同时, 受到影响的因素也多, 因此必须高度重视控制实施过程的工作质量, 以保证项目的圆满完成。从施工控制的角度来说, 应注意以下几个重要工序。
(1) 主梁0#块的施工
主梁0#块采用的施工方法一般为搭架现浇或以桥墩为依托, 支牛腿搭架现浇。按杆系结构计算模式设计的0#块应力均能满足规范要求, 但实际0#块为空间结构, 施工时应注意在空洞转角处做加强处理;同时注意标高控制问题。桥墩施工时应根据成桥状态计算桥墩弹性压缩量, 并考虑墩梁结合处施工凿毛处理, 桥墩墩顶标高应有一定的预抬值;同时0#块一般与主梁1#段同时现浇, 故浇注混凝土前应对支架进行分级预压, 以消除支架非弹性变形及确定弹性变形规律, 从而确定主梁立模标高。
(2) 挂篮加载试验
挂篮分级加载试验的方法可根据工地实际情况采用实物加载或考虑地锚措施利用千斤顶加载等。通过挂篮设计图纸及挂篮加载试验, 正确确定挂篮作用力对于主梁的几何尺寸关系, 以便正确计算主梁受力变形。因此挂篮分级加载试验是很有必要性, 首先检验挂篮自身及锚固措施的安全性。其次通过挂篮分级加载试验消除挂篮的非弹性变形, 确定挂篮弹性变形的变化规律。
(3) 主梁合龙段施工
主梁合龙段施工主要应注意两方面的问题, 一是合龙时环境温度与设计合龙温度不吻合, 需对温度误差的影响进行调整, 措施为顶或拉主梁悬臂端, 利用钢骨架定位后再浇注混凝土合龙;二是单边合龙时, 主梁另一悬臂端的平衡配重问题, 措施宜采用水箱配重, 以便施工时自由增减平衡配重。
六、结语
在大跨径桥梁施工中应高度重视施工控制, 不仅可以起到补充设计和辅助指导施工的作用, 更重要的是可以解决影响施工的各种因素、检测及有关的问题;由于施工控制在实际建设中所处的位置不明确, 造成了施工控制的实施比较困难, 这就要求我们加强和完善对施工控制的领导和管理工作;同时要进一步研究和完善施工控制技术, 向桥梁运营阶段延伸。
摘要：本文讲述连续刚构桥梁施工控制的概括与必要性, 同时点出其控制的内容与原则, 主要论述了连续刚构桥梁悬臂施工过程中进行施工控制, 总结出在桥梁悬臂施工中施工控制的方法, 以供参考。
连续刚构桥梁设计论文 第5篇
关键词：桥梁 连续刚构 悬臂施工 施工控制
摘要：桥梁施工监控主要是施工过程的安全控制以及线形与内力状态控制，本文主要是研究预应力砼刚构桥悬臂施工控制方案，为同类桥梁的施工控制提供可行依据。
1.工程概况
梅山大桥的主桥为预应力砼连续刚构桥，其跨径为130+75+130，主梁为单箱单室型断面，主桥箱梁顶板宽13.55m，底板宽5.5m，根部梁高7.5m，高跨比1/17.3;跨中梁高3.3m，高跨比为1/39.4，梁底变化曲线为1.7次抛物线;箱内顶板厚度标准段为28cm，根部加厚到50cm;腹板厚度从根部到跨中按85cm、70cm、55cm直线线性变化;底板厚度根部是110cm，跨中32cm，变化规律同梁底变化曲线。主桥箱梁采用纵、横、竖三向预应力混凝土结构。双薄臂桥墩，采用挂篮进行分节段悬臂施工，墩梁分别采用40#、55#高强砼。设计荷载为公路-Ⅰ。连续刚构在两个墩上按照“T构”用挂篮分段对称悬臂浇筑，合拢段吊架现浇，边跨现浇段采用落地架现浇方式。全桥按对称悬臂浇筑边跨合拢中跨合拢顺序进行施工。
2.施工控制的目的
对于分阶段施工悬臂浇筑施工的混凝土连续刚构桥来说，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，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、预测和对下一立模标高进行调整，以此来保证成桥后桥面线形、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。
3.施工控制的方法
3.1建立控制计算模型
该桥采用桥梁专用有限元软件Midas/Civil建立连续刚构桥的整体计算模型，包括桥梁上部结构和下部结构(双薄壁墩)。应用Midas/Civil软件模拟施工过程中各梁段混凝土浇筑、预应力张拉、挂篮移动等因素，进行施工阶段应力、变形的计算和验算。梅山大桥连续刚构主桥共划分为86个单元，其余单元为双薄壁单元为16个，所有的单元均采用梁单元/变截面梁单元模拟。整个结构在墩底固结，两端约束为沿桥轴向的滚动支座，墩梁刚性连接。梅山大桥采用悬臂浇筑施工，施工过程包括0#块支架施工，挂篮悬臂施工，边墩现浇段施工，合龙段施工。每一个施工节段包括混凝土浇筑，张拉预应力钢束，前移挂篮三种工况，其中挂篮以集中力和力矩形式加载在每个施工节段节点其间考虑混凝土湿重对下一施工阶段的影响，二期恒载以均布荷载施加整桥，严格与实际施工阶段相对应。计算模型如图3―1所示。
3.2自适应控制理论
对于预应力混凝土连续刚构桥梁，施工中每个工况的受力状态达不到设计所确定的理想目标的重要原因是计算模型中计算参数的取值问题，主要是混凝土弹性模量、材料的容重、徐变系数和永存预应力等与施工中实际情况有一定的差距以及环境温度、临时荷载的影响。要得到比较准确的控制调整措施，必须先根据施工中实测到的结构反应来修正计算模型中的这些参数值，以使计算模型在与实际结构磨合一段时间后，自动适应结构的物理力学规律，当计算模型与实际结构相吻合后，再用计算模型来指导以后的施工，这就是自适应控制的基本原理。在闭环反馈控制基础上，再加上一个系统辩识过程，整个控制系统就成为自适应控制系统。图3-2为控制原理图。
当结构测量到的受力状态与模型计算结果不相符时，通过将误差输入到参数辩识算法中去调节计算模型的参数，使模型的输出结果与实际测量到的结果一致，得到了修正的计算模型参数后，重新计算各施工阶段的理想状态。这样，经过几个工况的反复辩识后，计算模型就基本上与实际结构相一致了，在此基础上可以对施工状态进行更好的控制。
桥梁的施工控制是一个预告-施工-量测-识别-修正-预告的循环过程。施工控制的要求首先是确保施工中结构的安全，其次是保证结构的内力合理和外型美观。为了达到上述目的，施工过程中必须对桥梁结构内力(如主梁应力)和主梁标高进行双控。采用悬臂浇筑的连续刚构桥在施工过程中是静定结构，只要严格按桥梁施工规范进行操作，内力状态一般能够得到保证，主要问题是施工中及长期徐变挠度的控制。由于连续刚构桥在施工过程中及合拢时不具备斜拉桥的索力调整能力，一旦发生线形误差，将永远存在于结构中，因此，及时发现误差原因，尽量减小误差发生的可能性是连续刚构施工控制的关键。所以，对于连续刚构施工控制系统除了要求具备常规的结构分析计算手段外，具有在施工现场消除设计与实际不一致的自适应能力就成为关键，只有这样才能及时提供控制标高和控制内力的修正值。
3.3桥梁立模标高的确定
在主梁的悬浇过程中，梁段立模标高的确定关系到主梁的线形是否平顺、如果在确定立模标高时考虑的因素比较符合实际，而且加以正确控制，则最终桥面线形较为良好，反之控制不力，会出现较大偏差。众所周知，立模标高并不等于设计桥梁建成后的标高，为使成桥线形与设计线形相符合，总要设一定的预拱度，以抵消施工中产生的各种变形。立模标高公式如下：
式中：―i节段立模标高(节段上某确定位置)
―i节段设计标高
―由各梁段自重在i节段产生的挠度总和
―由张拉各节段预应力在i节段产生的挠度总和
―混凝土收缩、徐变在i节段引起的挠度
―施工临时荷载i节段引起的挠度
―使用荷载在i节段引起的挠度
―挂蓝变形值 其中挂蓝变形值是根据挂蓝加载试验，综合各项测试结果，最后绘出挂蓝荷载―挠度曲线，进行内插而得。而五项在前进分析和倒退分析计算中加以考虑输出结果的预抛高值就是这五项的挠度值的总和。即
3.4桥梁现场施工监测
3.4.1挠度监测
连续刚构桥施工控制的主要目的之一就是控制成桥线形，实时的挠度观测数据是实现挠度控制保证成桥线形的主要依据。对于采用挂篮悬臂浇筑施工的主桥箱梁施工控制观测点基本上按照设计方式设置，在每一悬浇节段顶面端部3-5(cm)处预埋五个钢钎，作为观测点。这样不仅可以观测箱梁的挠度，同时可以观察箱梁是否发生扭转变形。在施工过程中，对每一断面需要进行立模、混凝土浇筑前、混凝土浇筑后、钢束张拉前、钢束张拉后的标高观测，以便观察悬臂浇筑梁段的各点挠度及T构的整体线形变化历程，同时考虑主梁线形对温度、日照较敏感，测量时间应选在日出之前温度较恒定的时段内进行，以保证T构悬臂端的合龙精度及最终的全桥线形符合设计标高。
3.4.2应力监测
连续刚构桥梁应力(或应变)监测主要是对施工阶段的主梁、桥墩的应力(或应变)进行监测。通过应变跟踪观测，随时知道梅山大桥主梁受力状况以及各施工阶段箱梁关键部位应力的变化规律，比较理论值与真实值判定应变是否超限，把握结构的安全状况和保证施工安全。该项观测在每一施工阶段都要进行，贯穿整个施工过程。梅山大桥结构应变监控的主要内容：对主桥中、边跨混凝土箱梁主梁、桥墩的关键断面，实行每一节段施工过程中共监测4次，分别是混凝土浇筑前、后，预应力张拉前、后，在主梁合拢及二期恒载施工完毕也应进行应力应变监测。测试时间选择在日出前温度较稳定时。
3.4.3温、湿度场观测
桥梁结构处于一个变化的温湿度场中，理论上说由于温度变化和湿度变化，桥梁的断面应力和主梁标高每时每刻都在变化，这就给测量结果带来不确定的因素，要完全解决温湿度问题，有很大的.难度。对主桥各部位温度的监测，与变形共同分析，必要时还需要对箱梁断面温度分布和大气温湿度进行监测。
梅山大桥温湿度监测的主要内容如下：
(1)桥址环境温度，大气温湿度;
(2)主桥混凝土箱梁以及桥墩的内外表面温度。
温湿度监测贯穿整个施工过程，针对箱梁关键部位布置温湿度观测点进行观测与主梁的线形监测同时进行，一般选择在日出前完成。温度梯度监测为昼夜24小时连续观测，间隔4小时，分别在2：00、6：00、10：00、14：00、18：00、22：00等时刻进行观测，以了解温度变化对桥梁结构内力、变形的影响，为施工控制和箱梁应力分析提供依据。
3.4.4钢绞线管道摩阻损失的测定
在进行预应力钢绞线和预应力筋张拉时，由于管道摩阻、温度变化、锚具等原因造成预应力不同程度的损失，预应力张拉质量的监测旨在定量的测定预应力的损失，以确定实际有效的预应力，为结构分析计算提供依据。
测试的基本内容为：
(1)锚圈口摩阻损失测定;
(2)孔道摩阻损失测定，确定实际孔道摩阻系数和偏差系数。
3.4.5砼弹性模量、容重以及收缩徐变的测试
混凝土收缩徐变对主梁内力与挠度均有较大影响，应专门惊醒混凝土7、14、28、90天四个加载龄期的收缩、徐变试验，得出相应的收缩徐变系数和弹模值。同时，采用箱梁悬臂浇筑混凝土现场取样，制成试件。先对试件尺寸进行精确测量，分别测定3、7、14、28、60、90天龄期的弹性模量值，通过万能实验机进行测定，以得到完整的弹性模量与龄期E―t变化曲线，为主梁预拱度的修正提供依据。混凝土容重的测量也是在现场取样，采用实验室的常规方法进行测定。
3.5施工误差的调整
施工误差调整应从两个方面着手解决，一方面是设计参数误差调整即参数的估计与修正，另一方面进行施工误差的调整，用Kalman滤波法、灰色理论等方法对以后每个块件的施工误差进行调整.两者缺一不可.参数识别与修正桥梁结构的实际状态与理想状态存在一定的误差(设计参数误差、施工误差、测量误差以及结构分析模型误差等)因此本桥采用卡尔曼滤波对施工误差的特性进行分析，然后运用最小二乘法对设计参数进行识别，最后确定施工误差调节控制方案。
4.结论
利用工程实例对预应力砼刚构桥悬臂施工的特点进行的详尽的分析，对施工控制方案的制定、实施及其施工控制过程中的影响因素作了全面的分析，使桥梁结构始终处于安全的可控状态，为施工的顺利进行提供了可靠的保证。
参考文献
[1]顾安邦，张永水.桥梁施工监测与控制[M].北京：机械工业出版社，.
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[3]葛耀君.分段施工桥梁分析与控制[M].北京:人民交通出版社，.
连续刚构桥梁设计论文 第6篇
【关键词】预应力混凝土；连续刚构桥梁；试验检测技术
预应力混凝土连续钢构桥梁是目前交通运输体系中最为常见的桥梁结构形式之一，展开相应的试验检测工作对确保预应力混凝土连续钢构桥梁质量达标有重要影响。已有研究中分析认为：对预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测技术的科学应用能够动态获取与桥梁结构状态相关的质量数据，进而用于对桥梁质量是否合格的判断。同时，预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测技术的应用也能够为相关工作人员对桥梁项目的质量管理提供支持，利用试验检测中所得到的技术数据，督促对质量管理工作的调整与改进，从而使预应力混凝土连续钢构桥梁工程建设而更加合理与高效。本文即重点以预应力混凝土连续钢构桥梁为例，对桥梁结构试验检测中的关键技术及其应用展开分析与探讨：
1、预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测常见方法
1）无线电检测技术及其应用
在预应力混凝土连续钢构桥梁的运行中，受到结构周期性荷载作用力、材料质量不合格、以及外部环境温度等因素的影响，均可能导致混凝土结构表面出现裂缝。在裂缝缺陷的影响下，会导致混凝土结构应力方面产生变化。在此状态下，通过对无线电检测技术的应用，能够得到裂缝产生区域下的应力波特性，从而可分析得到裂缝缺陷的所处位置以及因裂缝问题对整个预应力混凝土结构所产生的疲劳损伤。应用无线电检测计数能够深入对桥梁结构进行探伤，从而积极分析桥梁工程项目中潜在的质量与安全隐患。
2）红外热像仪检测技术及其应用
红外热像仪对桥梁结构的试验检测原理如图（见图1）所示。结合图1，应用红外热像仪对预应力混凝土连续钢构桥梁进行试验检测的主要作用是获得桥梁项目中各个结构所对应的温度图。由于不同属性的物体在温度上有不同的表现，且预应力混凝土连续钢构桥梁结构较薄，因此在其他条件一致时，温度上升较快，能够被红外热像仪所检测到，以热点的方式显示在温度图上，方便工作人员对缺陷进行准确定位。同时，根据检测所得到的数据信息，可按照如下方式对预应力混凝土结构的缺陷深度进行科学计算，如下式所示：
该式中，L为缺陷深度，为导热系数，t为时间单位，Ts为完好部分区域温度，为温度差异；
3）感应检测技术及其应用
在对预应力混凝土连续钢构桥梁的试验检测中，传感器及其技术的应用是非常重要的一个环节。例如，为监测预应力混凝土连续钢构桥梁在车辆通行状态下的翼墙的位移情况，可将位移传感器放置于桥梁翼墙结构上进行动态监测，分析监测数据以判断翼墙在车辆通行状态下的振动幅度是否符合要求，判定其振动幅度是否会对整个桥梁结构的安全性产生威胁。同时，在预应力混凝土连续钢构桥梁受荷载作用力影响时，钢筋部分会产生一定程度上的振动或弯曲，荷载超过设计标准时还可能诱发折断现象，为预防此类问题的发生，可应用加速器对预应力混凝土连续钢构桥梁结构中的钢筋应力波进行测量，以判断桥梁结构中钢筋的使用情况，为后续的维修决策提供依据。
4）声波投射技术及其应用
声波投射技术主要被应用于对预应力混凝土连续钢构桥梁的桥桩部分的监测。此项监测技术的基本原理如下图2所示，即预应力混凝土连续钢构桥梁中桥桩部位所使用的建筑材料具有声波穿透的特性，故可应用相应装置采集桥桩部位的声波信号，根据对声波的分析的对不同建筑材料类型进行区分，并且可通过分析不同类型建筑材料在被声波穿透后所回传振动波的方式来了解桥桩桩基内部建筑材料是否存在应力破坏的问题，进而及时发现隐患并处理。以对地基基础的检测为例，声波投射法夏可用于桩径>60cm的工程监测，对判断桩内缺陷有确切价值，可依据概率法、PSD法、或NEP法进行判定。
5）回弹弯沉技术及其应用
在预应力混凝土连续钢构桥梁的试验检测中，回弹弯沉监测技术主要可用于在标准轴载规定下对路面表面或路基表面轮隙位置的检测，据此可以确定路面表面或路基表面的总垂直变形值，对预应力混凝土连续钢构桥梁整体结构状态进行判定。
2、预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测技术原理
目前工程实践中可用于混凝土应力测试的传感器有较多类型，常见类型包括钢弦式应变计以及电阻式应变计等。其中，钢弦式应变器制造依据为振弦理论，在应用于预应力混凝土连续钢构桥梁中时具有精度高、稳定性高、以及灵敏度高的特点，可用于长期性观测。同时，由于此类应变计在试验检测中采用脉冲激振方式激振，测试速度快，并且具有良好的绝缘性能，故而适用于对混凝土结构应力的监测。其基本工作原理为：在一密封的刚质圆筒内的两端张紧一细钢弦丝，弦丝受到脉冲后可作微幅自由振动，通过频率检测仪测量出钢丝的自振频率，即可换算出弦丝所受张力。
结合混凝土箱梁结构中可能受到的温度、荷载因素变化影响，在应变器中装设有智能式芯片，此类芯片具有记忆功能，在出厂投入使用前可以将传感器的具体型号、编号、以及标定系数等关键参数储存于传感器内。钢弦式应变器的主要技术参数为钢弦丝自振频率，该参数与应变参数之间有一定的对应关系，如下式所示，即对于预应力混凝土连续钢构桥梁而言，其混凝土结构应变可以简单视作为自振频率所对应的二次函数：的
混凝土构件应变参数=待定系数A*钢弦丝自振频率+待定系数B*钢弦丝自振频率+待定系数C；
在此基础之上，结合最小二乘法，通过所求得的钢弦丝自振频率参数，确定待定系数A/B/C的取值，经过拟合处理后得到二次函数关系式以及各待定系数所对应的应变表达式。在应力监控状态下，将所测试得到的钢弦频率参数代入混凝土构件应变参数计算式中，从而可以得到预应力混凝土连续钢构桥梁所对应的应力取值。
以预应力混凝土连续钢构桥梁中的箱梁悬臂浇筑作业而言，所采取的施工工序大多为挂篮前移→立模→混凝土浇筑→张拉预应力钢绞线。因此，对预应力混凝土连续钢构桥梁的应力测量也应当按照上述步骤进行。同时，为确保预应力混凝土连续钢构桥梁应力结构的安全与稳定，需要分别对悬臂浇筑施工过程中三个工况以及特殊工况下的应变进行动态跟踪监测。考虑到混凝土在应力测量上的特殊性，建议在各个相应工况结束10h后进行应力测量，以确保测量数据的真实与可靠。
3、结束语
预应力混凝土连续钢构桥梁是目前交通运输体系中桥梁项目最主要的结构形式之一，连续钢构的稳定性将直接关系到整个桥梁项目交通通信的顺畅性，同时也为在桥梁上所通行车辆提供安全保障。因此，在预应力混凝土连续钢构桥梁的建设全过程中，对结构进行全面试验检测是非常重要的。
参考文献
[1]王静.连续钢构桥成桥荷载试验实施方案研究[J].中国安全生产科学技术，2011，07（8）：93-97.
[2]孔沛，周超.某大跨连续刚构桥静动载试验研究[J].山东交通科技，2014，（5）：35-38.
[3]戴本良.钢筋混凝土连续刚构桥柔性桥墩水平力与水平位移的非线性分析[J].河南科学，2008，26（10）：1223-1226.
湟源连续刚构桥梁体外预应力探讨 第7篇
关键词：连续刚构桥,预应力,体外束,细部构造
湟源大桥位于湟源市流沱镇新滩, 大桥主桥跨径为75m+130m+75m三跨一联的PC连续刚构, 主墩为双薄壁柔性墩。上游约80km为祁山县县城, 下游不远即汇入沱江, 下河口3.5km受沱江干流洪水顶托影响。桥位处属亚热带季风气候, 具有南亚热带气候属性, 雨量充沛。年平均气温18.8℃, 最高气温42.2℃, 最低气温1.7℃;年平均降雨量1058.3mm, 多集中于夏秋两季;年平均相对湿度77%;年平均风速1.6m/s, 最大风速19.0m/s, 为WNW风向。桥址区位于沱江南岸构造侵蚀丘陵地貌, 两岸为大片阶地, 以一、二级阶地最为发育。一级阶地砂土、粉土;二级阶漂卵石土;三级阶地砂卵石土高于河面70～90m, 零星分布于红色残丘顶部。大桥轴向与湟源流向近似正交。桥位处湟源河段江面宽约110m, 河床坡降约为1‰。两岸分布有大片阶地, 其高程为195.5～226.9m, 高于湟源枯水位20.53～51.93m;高于最高水位0～31.4m;湟源河漫滩高程174.97～195.5m, 坡度15°～25°, 坡面呈凸型, 由淤泥质土、粉质粘土及砂土组成。
1 技术标准[1,2]
设计行车速度:80km/h;
桥梁宽度:33.5m (整体式) ; 设计荷载:公路 I级;
设计洪水频率:1/100; 通航等级:IV级;
地震烈度:6度。
2 总体设计
根据桥位地形、地质、地貌、水文条件, 主桥布置为75m+130m+75m三跨一联的预应力混凝土连续刚构, 全长280m, 主墩为双薄壁柔性墩, 两岸主、引桥间各设有一交界墩。主桥按双向六车道设计, 分左右两幅桥, 各宽16.75m。为便于大跨径体外预应力体系桥梁的设计施工技术研究, 左幅连续刚构为全体内预应力体系;右幅连续刚构则采用了体内、体外混合的预应力体系[3], 其中一期束为体内预应力体系, 二期束为体外预应力体系。左右幅引桥均为30m先简支后连续T梁。大桥总体布置如图1所示。
2.1 主桥上部
由于大跨径体外预应力体系桥梁的设计施工技术研究在我国处于起步阶段, 为便于比较体内和体外两种预应力体系对桥梁结构的效应差别, 左右两幅桥的外形、几何尺寸和构造上基本相同, 不同之处主要在:①右幅桥的墩顶节段顶板厚;②体外索转向块设在箱梁该处;③边跨端横梁截面因体外束换束和锚固的需要尺寸结构位置及尺寸与左幅桥相比有所变化。
主桥单侧悬臂施工部分共由8个3.5m和7个4.4m节段组成, 箱梁顶宽16.5m, 底宽9.25m。箱梁根部梁高7.8m (最低腹板外侧高) , 跨中梁高3.0m, 箱梁高度以1.8次抛物线变化。8个3.5m节段腹板厚0.7m, 除1个4.4m节段腹板为0.7m向0.5m过渡外, 其他4.4m节段腹板厚均为0.5m。底板厚由跨中的0.28m按1.8次抛物线变化至墩顶处的1.0m。
2.2 主桥下部
主桥下部采用钢筋混凝土双薄壁实心柔性墩。薄壁墩横桥向宽9.25m, 纵桥向厚1.5m, 两壁间净距4.0m。承台宽13.2m, 长13.2m, 厚4.5m。每个承台下桩基础由9根直径为2.0m的群桩组成。桩基长20m, 嵌入弱风化层3.5倍以上桩径。
3 结构计算与预应力索配置
主桥采用桥梁博士进行纵向分析。结构整体分析过程中同时还考虑了桩基础的刚度作用效应。主桥按平面杆系进行结构分析过程中[4,5], 基本上按实际施工过程进行结构单元的划分。考虑到体外预应力筋的转向和计算需要, 在体外预应力筋转向部位均增设节点, 以使体外索单元与实际配筋线型一致。根据连续刚构悬臂施工特点, 计算过程中, 将悬臂浇筑节段的过程力转换为集中力施加到对应施工阶段。
3.1 右幅桥计算参数与荷载组合标准
主桥箱梁、桥面铺装混凝土采用C50, 主桥墩身混凝土为C40, 承台及桩基混凝土为C30及水下C30。混凝土材料力学性能按规范取值。预应力钢束计算参数为:弹性模量190000MPa, 抗拉设计强度1860MPa, 抗压设计强度1260MPa, 张拉控制应力1395MPa, 采用预埋波纹管成型, 锚具变形及钢束回缩值0.006, 采用两端张拉。
计算荷载包括:
恒载:一期恒载包括主梁及墩身等自重, 二期恒载包括桥面铺装等桥面系构造。
活载:体外版的活载计算模数仍为汽车-超20级, 挂车-120, 通过横向分布系数的调整达到公路 I级车道荷载效应。主桥横向3车道控制, 车道折减系数0.78。考虑腹板偏载系数1.1。相应横向分布调整系数:汽车2.96;挂车1.15。
温度荷载:整体升温20℃、降温20℃;桥面升温15℃, 降温10℃;桥墩壁内外线性升降温5℃。主梁温度梯度按JTG D60 2004取值。
不均匀沉降:考虑边支座与异侧墩支点不均匀沉降2cm。
荷载组合按交通部《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 进行。
3.2 预应力筋配索
左幅桥主梁采用三向预应力体系, 即纵向、横向、竖向均有预应力布置于箱梁混凝土截面中。除竖向预应力筋为JL32精轧螺纹钢筋外, 其余预应力筋均为Φs15.2高强低松驰钢绞线。左幅桥为全体内预应力筋。
右幅桥采用体内、体外混合预应力体系。预应力混合配筋的比例是:体内索满足施工阶段各工况受力要求, 主要保证在施工阶段的节段浇筑和施工等荷载作用下, 混凝土应力状态满足规范要求。在全桥施工合龙完成体系转换后, 再利用体外预应力来保证结构在包括二期恒载和全部活载作用下满足各项规范要求。在经过预应力筋线型优化后, 右幅桥用于满足施工用的体内纵向预应力筋用量210t, 满足二期恒载和使用荷载所需体外索用量为96t, 总计306t, 在右幅桥中体内、体外预应力筋的比例为2.188∶1。
在体内预应力筋线型方面, 虽然左、右幅桥每个节段均设有水平索和下弯索, 但在右幅桥进行优化时, 由于局部取消了竖向预应力故采用了较少的水平索, 且将每个节段的腹板索的下弯角度在满足施工要求和预应力允许弯曲半径的前提下尽量增大, 以使其充分发挥其抗剪作用, 降低因剪力为主产生的主拉应力。边跨和半中跨的体内预应力筋布置如图2所示。
体外索预应力筋布置方面, 主要考虑让它提供必要的抗剪作用, 以降低因剪力导致的主拉应力, 但为避免在跨中锚固给腹板和顶底板带来的不利影响, 而只在端横梁或墩顶零号块处锚固。这给预应力配索带来了一定的难度, 因为要使二期体外索的线型完全满足截面应力变化规律且不在跨中锚固十分困难, 解决办法只有通过增加多处转向, 而设置过多的转向块将给施工带来不便且过多的转向器又会增加造价。另一方面因为全部体外索通过跨中后, 给中跨跨中顶部带来过大的拉应力, 为此, 需要在中跨顶板设置多束合拢索, 以避免因体外索导致的顶板开裂。同时, 因中跨需要较多体外索, 两边跨各有一束体外索在通过零号块后截断锚固于零号块中跨一侧。其他体外索则全部通过中跨与另一端的体外索间隔布置通过中跨后锚固于另一侧零号块近边跨一侧。边跨体外索布置见图3所示。
考虑到右幅桥的体外预应力索对结构抗剪、抗弯等受力性能的改善, 取消右幅桥的部分竖向预应力筋, 与左幅桥相比, 右幅桥节省用于竖向预应力的精轧螺纹钢筋70t。
左、右幅桥横向预应力采用镀锌金属波纹管、扁锚, 单边张拉的常规预应力施工工艺。左、右幅桥体内纵向预应力筋采用塑料波纹管, 夹片式群锚, 两端张拉, 真空辅助压浆材料和工艺。
与左幅桥相比, 由于部分竖向预应力筋的取消, 既节省了竖向预应力筋和施工工期及人力, 又保证箱梁腹板混凝土浇筑质量。是一种较好解决目前竖向预应力施工质量难于保证的新技术。该项技术将结合科研课题进行进一步的深化和优化。
4 体外预应力关键部位设计
受体外预应力索转向及锚固的特殊需要, 右幅桥在墩顶零号块、转向块、边跨端横梁处的构造在左幅桥的基础进行了加强。具体构造说明如下:
1) 端横梁:考虑到端横梁处需要对体外索进行张拉, 以及将来的体外索更换工作空间, 将端横梁沿纵向内缩, 并预留人孔以作将来换索需要。由于大部分体外预应力索在端横梁处锚固, 因此该部位的构造作了重点加强。
2) 转向块:每跨设转向块两处, 横向位置以箱梁桥轴中心线对称, 纵向位置以墩中心线对称。受体外索分开转向的影响, 每个转向块竖向转向束的位置不同。图4为其中一个转向块中心横截面。全部转向块厚1.0m, 均设0.25m倒角。
3) 零号块:墩顶零号块顶板既有体外索锚固, 又是体外索集中转向的位置。受两侧体外索交叉的影响, 考虑到锚固构造要求及转向受力要求, 将交叉索分两层布置, 其中上层为该墩一侧边跨体外索通过的转向束, 下层为另一墩边跨索的锚固, 考虑到受力和构造要求, 将零号块顶板厚增加到1.5m (左幅桥为0.5 m) , 如图5所示。
上述三种情况的局部均通过计算进行配筋加强, 以保证转向和锚固受力要求。 (下转第8页)
参考文献
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[2]中华人民共和国行业标准.JTG D62-2004, 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范桥涵设计通用规范[S].人民交通出版社, 2004.
[3]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2001.
[4]吴鸿庆, 任侠.结构有限元分析[M].中国铁道出版社, 2000.
连续刚构桥梁的施工监测与控制 第8篇
大型连续刚构桥梁的施工监控, 必须依据桥梁施工所选定的施工方法及详细的施工计划来进行。对多跨同类型的桥梁结构, 监测系统的线路布置与规划服从于桥跨及监测断面的空间位置, 与结构施工的先后次序密切相关。施工监控系统建立的原则是基于对施工过程、施工步骤的理解而进行的布置与编制的实施细则计划, 在具体实施中, 施工监控单位要根据经业主、设计和监理审批同意的正式施工方案文件进行监控方案的调整和实施。
2 施工监控过程中各参建单位的分工
施工监控是由施工单位与监控单位各自独立对桥梁施工过程实施监控, 确保在施工过程中结构内力、变形始终处于容许的范围内, 确保成桥状态符合设计要求, 整个过程以施工单位为主导, 监理单位协调, 监控单位的成果为参照, 根据施工和监控两单位各个施工阶段的监控数据及分析计算结果, 对后一阶段的状态进行预测 (或预报) , 将其调控方案及调控信息及时反馈给业主、设计、监理单位, 并和这些单位一起协调完善调控方案。
3 施工控制主要工作内容及任务
3.1 施工监控的目的及意义
对高墩大跨径连续刚构桥, 从基础施工到通车运营, 主要经历了下部施工、主梁悬臂施工、全桥合龙及桥面系施工等环节。尽管按照现有较为成熟的理论和方法可以方便地求出主梁各施工阶段的变形值及预拱度, 但结构的实际变形却未必能达到预期结果, 主要是由于各种因素的直接或间接影响, 如设计计算所采用材料的力学参数 (弹性模量、设计强度、收缩徐变系数等) 、截面尺寸、施工荷载等与实际工程施工过程中所表现的相应参数不完全一致, 或施工过程中不可避免的立模误差、测量误差、预应力张拉测试误差等, 使得实际桥梁在施工过程中的每一状态不可能与设计状态完全一致, 结构的受力和变形表现为非平稳的随机过程。上述偏差随连续刚构桥悬臂段的不断伸长而逐渐积累, 如不加以控制及调整, 主梁标高将显著的偏离设计目标, 造成合龙困难, 并影响成桥的内力及线形。
桥梁施工监测与控制是对施工中的主要环节及过程进行监测与控制, 以保证施工过程中结构处于安全状态, 以及根据结构的实际状态, 对利用各种测试及监测手段获取的数据进行跟踪修正计算, 给出后续各施工阶段的标高及内力反馈数据, 用以指导和控制施工过程, 保证桥梁线形及内力符合设计要求。对于大跨径桥梁, 必须及时纠正实际施工状态与设计理想状态之间的误差, 需要采用反馈控制或自适应控制方法, 才能使线形及内力最大限度的接近设计理想状态。反馈控制和自适应控制都是建立在结构已施工部分的大量实测数据基础之上, 这些实测值包括施工过程中的各块段应力、标高及温度等。对实桥进行及时有效的监控, 不仅可以避免施工过程中的不安全因素, 而且可以为丰富设计理论、完善施工技术及保证施工质量提供可靠的技术保障。
结构应力监测是施工监控的主要内容之一, 它是施工过程的安全预警系统。连续刚构桥结构某指定点的应力, 随着施工过程的推进其值不断变化, 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必须关心的内容, 解决的办法就是监控。一旦监控发现异常现象, 就应立即停止施工, 查找原因并及时处理。
因此, 高墩大跨径连续刚构桥的施工, 必须对施工过程中的结构内力和变形进行实时监控, 对有关控制参数加以调整和控制, 以保证成桥状态最大程度的接近设计期望值, 使设计和施工高度耦合。
3.2 施工控制系统
对于悬臂施工的大跨径桥梁结构, 随着施工过程的不断进行, 桥梁结构的荷载状态、环境温度不断变化, 结构内力和变形也不断变化。为了保证施工过程中结构的安全可靠和成桥后的线形及内力最大限度的接近设计理想状态, 必须对每一施工阶段进行实时监测和分析, 并采用一定的方法对结构变形、结构应力加以控制, 确保施工过程或经过调整后的施工过程得以准确的实现。
3.3 施工控制的任务及内容
连续刚构桥的施工监控一般有三个方面的主要任务:1) 使结构在建成时达到设计所期望的几何形状;2) 使结构在建成时达到合理的内力状态;3) 在施工过程中保证结构的安全。
1) 几何 (变形) 控制。
不论采用什么施工方法, 桥梁结构在施工过程中总要产生变形, 并且结构的变形将受到诸多因素的影响, 极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置 (立面标高、平面位置) 状态偏离预期状态, 使桥梁难以顺利合龙, 或成桥线形与设计要求不符, 所以必须对桥梁进行施工控制, 使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。
2) 应力控制。
桥梁结构在施工过程中以及在成桥状态的受力情况是否与设计相符合是施工控制要明确的重要问题。通常通过结构应力的检测来了解实际应力状态, 若发现实际应力状态与理论 (设计) 应力状态的差别超限, 就要进行原因查找和调整, 使之在容许范围内变化。结构应力控制不像变形控制那样易于发现, 若应力控制不力将会给结构造成危害, 严重者将发生结构破坏, 所以它比变形控制显得更加重要, 必须对结构应力进行严格控制。
3) 稳定控制。
桥梁结构的稳定性关系到桥梁结构的安全, 它与桥梁的强度有着同等的甚至更重要的意义。对桥梁施工过程中出现的失稳现象, 目前主要是通过稳定分析计算 (稳定安全系数) , 并结合结构应力、变形来综合评定、控制其稳定性。施工过程中除桥梁本身的稳定性必须得到控制外, 施工过程中所用的支架、挂篮等施工设备的各项稳定系数也应满足要求。
3.4 施工控制方法
桥梁施工控制的主要任务是桥梁施工过程的安全控制和桥梁结构线形及内力状态的控制。施工控制采用预测控制法, 即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任务, 对结构的每一个施工阶段形成前后状态进行预测, 使施工沿着预定状态进行。由于预测状态与实际状态间总是有误差存在, 某种误差对施工目标的影响则在后续施工状态的预测予以考虑, 以此循环直到施工完成和获得与设计相符的结构状态。
在实际监控中, 首先将由设计单位计算确定的各施工阶段主要测试部位的施工控制目标值输入监控管理系统, 然后再对施工阶段完成后的现场监控数据进行判别, 对两组数据进行分析, 最后提出有关信息供施工控制决策。在桥梁施工过程中, 由于混凝土龄期短, 其徐变、收缩影响大, 必须加以分析和控制。考虑徐变、收缩后的应力、应变、拱度等状态, 监控单位按照设计单位提供的有关控制截面的应力、变形、桥墩位移、张拉束等控制值, 分析、制订本阶段的监控目标, 并在施工实施后进行偏差分析。施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整, 对结构未来状态进行预测。
3.5施工控制程序
施工控制程序如图1所示。
摘要：对连续刚构桥梁的施工监控进行了分析, 提出了施工监控系统建立的原则, 明确提出了施工监控过程中各参建单位的分工、主要任务及控制程序, 以加强连续刚构桥梁的施工监测与控制, 保证连续刚构桥梁的质量。
关键词：连续刚构桥梁,监测,控制
参考文献
[1]JTJ 041-2000, 公路桥涵施工技术规范[S].
[2]JTJ F80/1-2004, 公路工程质量检验评定标准[S].
浅谈连续刚构桥梁施工质量控制技术 第9篇
1进行连续刚构桥梁施工控制的重要性
在桥梁工程施工中,其基本要求是要确保桥梁施工具有足够的安全性与稳定性,确保其结构的线性以及结构恒载的内力能够达到相关的设计标准。一般来说,连续刚构桥梁的跨度非常大,要根据其桥体本身的实际特点来决定全过程的施工控制工作。连续刚构桥梁施工是一个非常系统与综合的施工体系,施工全过程的各个施工环节之间都有着非常密切的联系,如果前期准备工作中出现了问题,也就会影响到其后期施工的进度与质量。再加上连续刚构桥梁本身就具有一定的特殊性,即使在后期施工中采取了再多的措施也都无法完全解决由于前期工作不充分造成的问题。因此,对连续刚构桥梁施工进行全过程与全方位的控制是十分必要的。
在连续刚构桥梁施工控制中,主要是要对桥梁结构进行分析与计算,对桥梁的应力与挠度进行监测以及确定立模标高等等。在连续刚构桥梁施工控制中,要将主要的控制点设在箱梁底部的线性控制上,将应力监测作为起辅助作用的控制点,结合相关施工标准,对预应力进行合理科学的控制,确保预应力的施工质量过关,这也是进行连续刚构桥梁施工控制必须要遵循的原则。
2连续刚构桥梁施工控制分析
2.1监测与信息反馈
在连续刚构桥梁施工中,施工监测也是一个关键的组成部分,通过对施工监测,能够让技术人员更加及时的获取到准确的相关参数与施工各个过程中的相关信息,再对这些信息与参数进行控制与分析之后,就能够得到下节段桥梁主梁的相关施工参数。
(1)材料参数
对于连续刚构桥梁的内力而言,其受到了材料参数监测的直接影响。针对这一情况,在连续刚构桥梁施工前期以及具体施工过程中,必须要站在力学参数的角度上来检验桥梁混凝土材料与钢绞线,所要检测的参数主要有混凝土收缩徐变特性参数、容量、弹性模量以及钢绞线的管道摩阻系数等。
(2)变形情况
监测变形情况是连续刚构桥梁施工监测中的又一重要工作,变形情况的监测主要包括柱墩压缩变形与主梁挠度这两个方面。为了提高变形监测的质量,必须要对测量控制点以及观测点进行合理的设置,观测点的两侧要处于对称的状态,最合理的是将其设置在箱梁腹板桥面板中。同时,为了提高所得监测数据的准确度,还要结合梁端的高度来适当延伸观测钢筋,将其绑扎实并牢固焊接好。
2.2施工控制的主要方式
一般来说,连续刚构桥梁施工控制的主要包括前期控制、后期控制两种方式。并且,将连续刚构桥梁进行仔细分析发现,连续刚构桥梁的控制主要是前期控制,而辅以后期控制。连续刚构桥梁的施工控制环节主要有预报、施工、监测、识别判断以及修正等环节。并且在实际控制过程中,这种控制是循环的。在进行控制工作的时候,应该将控制的重点放在控制主梁标高上,并对其进行相应的应力检测。对主梁标高进行控制主要有确定标高以及确定主梁节段。从目前来看,对主梁预拱度进行预先设置主要有两种方式,即理论计算以及经验决策。理论计算就是将理论参数与实际测量得到的结果进行综合分析。这种计算方式具有清晰的概念,且严谨的推理过程。而经验决策则是指施工人员在长期的实际施工中所产生的数据总结。施工人员根据长期经验得到的数据具有较高的可靠性,对于实际施工具有重要的意义。为了使得施工过程中的数据准确性得到保证,一般在实际施工的时候,采取的是理论计算与经验决策相结合的方式进行数据的计算。理论计算方式一般包括综合分析方式以及叠加的方式。综合分析法需要对结构模型进行事先建立,在对数据进行分析。当数据结果分析出来之后,可以利用计算机的相关程序对综合数据进行计算,进而算出最佳的预拱度。但是,需要注意的是,预拱度的结果虽然准确性较高,但是在使用时候,需要采用专业软件对其进行计算,还需要在正式使用之前,对收集得到的数据进行验证,保证其准确性。但就我国目前的情况来看,由于我国对于混凝土的收缩变化数据很难进行计算,因此,综合分析法现今很难在国内进行推广。
3结语
综上所述,对于连续刚构桥梁的实际施工进行系统的控制,可以对于设计以及实际施工的水平都进行提高。并且,对于桥梁运行过程中,出现的各种桥梁病害也能够有效预测。另外,为了使得对其控制的精度得到有效保证,相关的设计人员还需要加强与现场施工人员的交流,探讨实际施工中出现的问题,从而将各种安全隐患问题从根源上进行消除。通过这样的方式,才能使得连续钢构桥梁施工的实际水平得到有效提高。
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连续刚构桥梁设计论文 第10篇
20世纪桥梁工程领域的成就不仅体现在预应力技术的发展和大跨度索支承桥梁的建造以及对超大跨度桥梁的探索, 而且反映了人们对桥梁结构实施智能控制和智能监测的设想与努力。近20年来桥梁抗风、抗震领域的研究成果以及新材料新工艺的开发推动了大跨度桥梁的发展, 一些大跨度和超大跨度的桥梁相继建成, 人们对这些大型重要桥梁安全性、耐久性与正常使用功能的日渐关注和重视, 桥梁健康监测的研究与监测系统的开发应运而生。桥梁健康监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状态的监控与评估, 为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号, 为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。为此, 健康监测系统一般对以下几个方面进行监控:
1) 桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学状态;
2) 桥梁重要非结构构件 (如支座) 和附属设施 (如振动控制元件) 的工作状态;
3) 结构构件耐久性;
4) 大桥所处环境条件;
5) 大桥承载能力评估。
2 连续刚构桥抗震特点
从近年来对不同的大跨连续刚构桥的动力特性所进行的分析来看, 大跨度连续刚构桥的动力特性有以下几个特点;
首先, 从振动模态上来看, 大跨度连续刚构桥的振动模态主要以竖弯和纵飘为主, 二者的区别在于边界条件及实际桥梁的墩梁刚度不同。综合各研究成果, 对于大跨径连续刚构桥来说, 桥墩面内、面外以及主梁平面横摆振型频率明显低于其它振型频率, 也就是说, 这三种振动模态是最容易被激起的。同时, 我们从计算结果也可以发现, 在前几阶重要振型中, 均未出现扭转振型。由于大跨径连续刚构桥上部结构大多采用箱梁结构形式, 因此也可以证明连续刚构箱梁桥的抗扭刚度较大。从数值来看, 大跨径连续刚构桥各方向振动的基频也较低。通过对不同跨径的连续刚构桥进行动力特性分析可知 (宗周红, 2004;丰硕, 2005) , 大跨径连续刚构桥的基本周期都较小。对于高墩大跨连续刚构桥, 其基本周期较长。
也就是说, 大跨径连续刚构桥基本周期的长短是表征其抗震性能好坏的一个关键指标。
3 连续刚构桥基准桥模型选取
3.1 跨径
跨径连续刚构桥的主梁具有跨度大的特点, 主跨径一般超过100m。随着大吨位预应力体系的推广应用, 使得梁式桥的经济跨径发展到350m。基准桥主跨跨径的选取必须在已建桥梁的基础上, 结合大跨径桥梁的发展趋势, 以保证分析结果的通用性为目标来确定。通过实桥资料的收集整理, 并结合本文的工程背景, 取基准桥的主跨跨径为180m。
3.2 桥墩
连续刚构桥的墩高一般不小于跨径的1/10, 当跨径加大而墩高不高时, 可采用双薄壁墩来增加桥墩的柔性。鉴于双薄壁墩为连续刚构桥较为常用的桥墩形式, 因此, 基准桥桥墩的型式采用双薄壁墩形式, 且壁厚的取值根据桥墩壁厚与墩顶梁高之比为0.15~0.25来确定, 取为2.0m。
3.3 跨径比
对于预应力混凝土连续梁桥, 边跨与中跨的比值通常在0.5~0.8之间选择。中、大跨径的连续梁桥一般情况下常采用不等跨布置形式, 边跨跨径一般为中跨跨径的0.65~0.7倍。
根据国内外已经建成并投入使用的大跨径连续刚构桥跨径比的统计分析来看, 跨径比范围在0.5~0.7之间变动。
3.4 主梁
顶板厚度通常为0.25~0.28m;底板在跨中截面厚度通常为0.25~0.30m, 在根部厚度为根部梁高的1/10~1/12;腹板的最小厚度一般为0.40m, 最大厚度在0.55~0.80m之间变化。根据上述要求, 基准桥的顶板厚度27cm, 底板跨中截面厚度0.3cm, 跨中截面位置腹板厚0.55cm。其余尺寸均根据变化要求选取。
4 桥梁评估方法的研究现状
4.1 层次分析法
层次分析是美国运筹学家A.L.Satty在七十年代提出的。层次分析法 (AHP法) 是多指标综合评价的一种定量方法。它能把定性因素定量化, 并能在一定程度上检验和减少主观影响, 使评价更趋于科学化。AHP法的工作步骤和内容大致包括如下几点:
1) 明确问题;2) 划分和选定有关因素;3) 建立层次;4) 构造各层的判断矩阵;5) 检验判断矩阵的一致性并修正判断矩阵。
4.2 常规综合评估方法
该方法采用加权算术平均、加权几何平均以及这两种方法的混合评估方法。这种方法简单, 应用范围广泛, 被认为是一种经典的评估方法。此法的特点是概念清晰、应用简单, 主要用于对桥梁运营状态的评估, 其广泛的适用性说明该方法具有很强的生命力。但由于采用了固定的权重, 很难对事物描述准确, 并且规定的权重值可能并不适用于某些特殊的桥梁结构, 因此, 该综合评估方法的评估结果可靠性不足。
4.3 专家系统评估方法
桥梁评估专家系统, 就是利用计算机模拟有经验专家的决策机理, 对既有桥梁进行综合评估的方法。专家系统评估方法, 可以在没有专家或缺少专家的条件下, 进行综合评估, 同时专家系统评估方法具有辅助专家总结经验、精炼知识、博采众家之长、避免专家个人的局限性的优点。由于桥梁在设计、施工和管理等方面存在不确定性, 这使得研究桥梁专家系统面临很多困难, 真正使用的桥梁专家系统很少。日本于1985年开发了主要用于损伤评定的“既有桥梁承载能力评估”专家系统, 借助评估专家系统, 能在缺乏专家的情况下提供咨询。我国类似这样的系统乃在开发中, 进入工程实用阶段尚需时间。但也应该指出, 专家系统给出的是连带可信度估计的定性结论, 这一结论对评估决策的影响往往是辅助性的。
摘要：本文针对大跨径连续刚构桥梁健康进行了一系列的分析, 对健康监测系统监控方面, 连续刚构桥抗震特点, 桥基准选取, 评估方法做了针对性的讲解分析。
关键词：大跨径,连续刚构桥梁,监测,评估
参考文献
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浅谈大跨度连续刚构桥梁的施工控制 第11篇
1 控制截面应力应变的观测
应力应变的监测即测定主梁和桥墩的控制截面钢筋应力或混凝土应变在施工过程中的变化情况。在大跨度桥梁的施工过程中, 为了把握桥梁的受力状态, 应变测量是必须的环节。实践中测量结构的应变而计算应力的方法, 即利用实验手段, 直接获取结构某些部位的变形信息。通过科学分析, 对结构的受力状态做出客观的评价。从国内外实验应力分析技术来看, 应变测量的方法很多, 主要取决于传感元件。
1.1 传感器的选择
在工程实际应用中, 传感器的选择既要考虑传感器的测量量程, 测量精度等特性, 又要全面考虑被测结构特点等诸多因素。本项目采用玻璃纤维光纤光栅加强筋应变传感器。其基本原理为光纤光栅在变形的作用下中心波长移动, 通过解调光纤光栅的中心波长就可以方便地获得应变值。根据该原理制作的光纤光栅温度传感器具有如下优点:
1) 精度高, 量程范围大, 线性度好;2) 抗潮湿, 抗电磁干扰, 耐久性好;3) 准分布测量, 绝对测量, 可以长期在线监测;4) 与混凝土的相容性好, 耐久性好, 抗腐蚀能力强 (比钢筋的耐久性和抗腐蚀能力好) , 同时对桥梁结构具有加强作用;5) 体积小, 价格低。
1.2 应变监测断面的布置
考虑到本项目桥型特点的需要, 选取箱梁关键断面 (根部, 1/8, 1/4, 3/8, 1/2断面) 、腹板变化断面、应力最大断面和应力最小断面设置监测点。控制截面的具体位置见图1, 图2。
2 高程控制的观测
施工控制的首要工作是设置施工控制的测量控制网, 复测与加密施工测量控制网, 设置高程控制观测点与施工临时水准点。
主梁的线形测量是指对主梁各块件控制点的标高测量和主梁中轴线测量。主梁的线形以线形通测和局部块件的标高测量相结合。在每个悬浇梁段的浇筑阶段和张拉阶段结束后, 应对已成梁段进行一次通测, 以反映主梁的挠度变化。在合龙前后阶段、二期恒载施加前后阶段等关键的施工阶段应对全桥线形进行一次通测。这些数据是进行施工控制分析中的重要因素, 必须准确及时的进行测量。
2.1 观测点的设置
每一梁段悬臂端截面梁顶距梁段10 cm处, 在距两腹板外侧50 cm的位置分别设立2个标高观测点, 防撞栏杆内侧设立2个标高观测点。测点须用短钢筋预埋设置并用红漆标明编号, 测点钢筋露出混凝土表面5 cm。当前现浇梁段悬臂端截面在底模上设立两个临时标高观测点, 作为当前梁段控制截面的梁底标高, 并给出相应于梁顶位置处对应两个测点的高程关系。
2.2 高程测量具体操作及顺序
每一个施工梁段分为三个工况:
1) 挂篮前移并定位立模。测试内容:挂篮立模标高和悬臂梁段标高。要求:检测时间避开局部温差影响 (在一天中结构内温度场最均匀的时间) 。
2) 主梁混凝土浇筑。测试内容:主梁悬臂梁段标高。
3) 预应力张拉。测试内容:主梁悬臂梁段标高。
通过实测值与理论值的比较可以看出:计算值与实测值吻合较好, 实测值的徐变挠度为4.7 cm, 理论值为4.12 cm, 在主梁合龙前, 主梁徐变已完成一部分, 这样有利于减小后期徐变。
3 立模标高的修正
在施工控制计算中, 虽然可以计算出各施工阶段的应力和相应的梁体变形, 但是按理论计算给出的内力、线形进行施工时, 结构的实际变形却未必能达到预期的结果。这主要是由于设计时采用的计算参数, 诸如材料的弹性模量、结构重量、混凝土的收缩徐变系数、施工中温度变化以及施工临时荷载条件所表现出来的理论与实际不完全一致所引起的。在施工中表现出来的这种理论与实际的偏差具有累计性, 如不加以及时、有效的控制和调整, 随着主梁悬臂施工长度的增加, 主梁标高最终会显著偏离设计目标, 造成合龙困难, 并影响成桥后的内力和线形。
调整立模标高是主梁线形最直接的调控手段, 各种误差引起主梁标高的变化, 都通过调整立模标高予以修正, 立模标高建议值为:
其中, f成为成桥阶段 (考虑三年徐变效应) 各截面的累计竖向位移;f篮为预计挂篮产生的变形, 由加载实验提供;f使为使用阶段活载在该点产生的挠度影响。
参考文献
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