浅谈预应力混凝土简支梁桥的施工监测技术_黎颉
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试析大跨度预应力混凝土桥梁施工监控技术摘要:目前,由于我国经济的发展,交通建设取得了巨大进步,其中桥梁施工技术也得到了很大提升。
最近几年,大跨度桥梁预应力技术取得了快速发展,在许多地区,都广泛采用了大跨度预应力混凝土桥梁施工技术。
而为了确保桥梁工程的施工质量,保证桥梁工程建设与设计方案相一致,需要做好桥梁施工的监控工作,本文详细探讨了大跨度预应力混凝土桥梁施工监控技术问题。
关键词:大跨度;预应力混凝土;桥梁施工;监控技术;桥梁工程作为一项重要的国家交通基础设施建设项目,伴随我国社会各项建设事业得到了迅速发展。
桥梁的建成投入使用过程中,桥梁的质量安全也成为关注的焦点问题,需采取一系列技术措施加强控制桥梁整体质量,其中,大跨度预应力桥梁施工监控技术就是保证工程质量的一项极其重要的手段。
1新的施工监控技术的意义大跨度桥梁施工工艺复杂,施工需与设计要求高度吻合,施工过程中各种影响主体结构线形和应力的参数(如主梁刚度、梁段自重、锚下有效预应力、主梁温度场等)存在误差。
这些误差需在施工过程中进行严格的控制调整,防止误差的累计使结构线形和应力与设计要求严重偏离,导致成桥后主体结构的线形和应力无法满足设计及规范要求,并且施工过程中容易出现超应力情况,造成严重后果。
因此为了确保桥梁结构在施工过程中线形和应力始终处于设计及规范要求的允许范围内,且成桥后的变形满足设计要求,结构应力状态符合理论预期,桥梁施工监控是必要的控制手段。
2桥梁施工监控的方法和程序2.1 施工过程的仿真分析与计算根据设计要求和施工工序,合理选择计算参数,进行施工全过程的仿真计算分析,对各阶段的施工监控关键参数进行预测,利用参数分析,为针对施工过程出现的偏差进行调整的控制手段提供理论依据。
2.2 施工过程的参数识别如各施工阶段中实际桥跨结构状态与理论预期吻合不理想,结合实际测试的材料参数变异,通过不断调整仿真分析计算参数,拟合桥跨结构实际状态,确定较为适合的计算参数,为后续施工控制提供合理的分析模型。
预应力混凝土连续箱梁桥施工监控技术[摘要]以S329省道射阳河大桥预应力混凝土连续梁桥为例,介绍混凝土连续梁桥施工控制内容、方法。
实践证明,通过采用严格的施工控制方法,射阳河大桥合拢段标高相差1cm以内,满足要求,确保了桥梁施工过程中结构的可靠性和安全性。
【关键字】预应力混凝土;连续梁桥;施工;监控1.工程概况S329省道位于盐城市阜宁县境内,跨越V级航道射阳河,通航净宽为60m,净高为5m,桥梁全长547.28m,单幅宽度12.75m。
主跨上部结构为50m+80m+50m 变截面预应力连续箱梁结构。
箱梁为单箱单室结构,顶面宽度12.75m,箱宽为6.75m,根部梁高为4.5m,合拢段梁高2.0m,梁底下缘按二次抛物线变化。
汽车荷载为公路Ⅰ级。
2.施工控制的内容和目的桥梁施工阶段的控制是一个系统工程,通过对相关数据的采集、分析和处理,研究理论计算值与实测值不一致的原因,以确定下一个施工阶段合理的施工参数(立模标高),从而调整桥梁的内力和线形,使二者同步达到设计期望值,以此来保证成桥后桥面线形、合龙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.施工控制分析预应力混凝土连续梁桥的施工过程比较复杂,其不仅要经历T型刚构悬臂浇筑节段形成主梁的过程,还要经历体系转换的过程,即由对称的单“T”静定结构转变为超静定结构。
通过理论分析,可以得到各施工阶段的理想标高和内力值,但实际施工中受各种因素的干扰,可能导致合拢困难,使成桥线形与内力状态偏离设计要求,给桥梁施工安全、外形、可靠性、行车条件和经济性等方面带来不同程度的影响,因此在施工过程中,必须实施有效的施工控制,主要包括线形控制、应力控制、结构安全控制、温度观测和有关材料试验控制等。
从某种意义上讲,线形控制尤其是悬浇施工中挠度控制和预拱度控制是保证桥梁线形符合要求的必不可少的措施。
3.1线形控制线形控制主要是桥梁成桥纵向标高控制,即针对箱梁的标高进行监控。
预应力混凝土箱梁徐变观测方案一、引言预应力混凝土箱梁是一种广泛应用于桥梁工程的重要结构形式。
然而,在长期使用过程中,受荷载、环境因素等影响,箱梁的混凝土会发生徐变现象,导致结构性能发生变化。
为了确保桥梁的安全运行,对预应力混凝土箱梁的徐变进行观测显得尤为重要。
本文将介绍一种实用的预应力混凝土箱梁徐变观测方案。
二、观测方案目的1、监测预应力混凝土箱梁在施工过程中的徐变变化情况,为施工质量控制提供依据。
2、通过对运营期预应力混凝土箱梁的徐变进行长期观测,掌握桥梁结构性能的变化趋势,为桥梁维护和安全评估提供数据支持。
三、观测方案实施步骤1、准备工作:在观测前,应收集相关的设计文件、施工记录和环境条件等资料,了解桥梁的基本情况。
同时,根据桥梁的实际情况,确定观测点位和观测频率。
2、观测点布设:在预应力混凝土箱梁的关键部位(如跨中、支点等)设置观测点,利用测量仪器(如全站仪、水准仪等)进行初始高程测量。
每个观测点应进行编号并记录相关信息。
3、施工期观测:在箱梁施工过程中,对各个观测点进行定期测量,记录各阶段徐变变化情况。
根据施工进度和实际需要,可适当调整观测频率。
4、运营期观测:桥梁投入使用后,按预定频率进行长期观测。
根据实际情况,可与施工单位或运营管理部门合作,定期对观测数据进行整理和分析。
5、数据处理与分析:对收集到的观测数据进行处理和分析,提取关键指标(如挠度、曲率等),评估预应力混凝土箱梁的徐变状况及其对结构性能的影响。
结合设计值和其他实测数据,判断桥梁的整体性能及安全性。
6、结果反馈与调整:将观测结果及时反馈给相关单位和专业技术人员,以便对桥梁进行针对性的维护和加固。
同时,根据观测数据的分析结果,对原设计进行评估和优化,提高桥梁的设计质量和施工水平。
四、注意事项1、观测点的布设应考虑桥梁的结构特点和实际施工情况,确保观测数据的准确性和可靠性。
2、在施工过程中,应对观测人员进行专业培训和技术交底,确保观测工作的顺利进行。
预应力混凝土连续刚构桥施工监测与控制摘要:随着我国交通事业的迅速发展,桥梁建设能力不断提高,预应力混凝土连续刚构桥作为一种大跨度桥梁,以其造价低廉、行车舒适、养护方便、耐久性高等独特优势在桥梁领域越来越受到重视,并得到了广泛的应用。
因此,探讨预应力混凝土连续刚构桥施工监测与控制具有重要的作用。
本文首先对预应力混凝土连续刚构桥施工监测与控制的意义进行了概述,详细探讨了预应力混凝土连续刚构桥施工监测与控制,旨在确保预应力混凝土连续刚构桥的质量。
关键词:预应力混凝土连续刚构桥;施工监测;控制随着悬臂浇筑施工技术的不断发展,预应力混凝土连续刚构桥得到了空前发展。
预应力混凝土连续刚构桥在悬臂施工过程中,受到各种不确定的因素影响,导致结构的内力和变形发生变化,探讨预应力混凝土连续刚构桥施工监测与控制具有重要的作用。
1 预应力混凝土连续刚构桥施工监测与控制的意义近些年来,由于悬臂法施工得到广泛应用,预应力混凝土桥也得到了迅速的发展。
与此同时,采用悬臂法施工时桥梁的内力和位移变化情况也较为复杂。
钢筋混凝土桥梁所使用的材料本身就是非均质材料,此外它还会受到温度、湿度等多种因素的影响,随着梁段的延伸,线形将会偏离设计值,合拢将会遇到困难。
为了满足设计要求,需要运用有限元软件对施工过程进行仿真模拟分析,计算并且预测各个施工阶段主梁的内力与变形,并将计算值与实测值做对比、调整,从而保证施工质量。
随着桥梁建设事业的发展,对施工质量和施工安全提出了更高的要求,因此施工的监控成为桥梁施工过中必不可少的部分。
桥梁施工监控为桥梁施工提供安全保证,不同体系的桥梁要按照相应设计文件中的施工方法和工序施工,并需要监控每个施工阶段的变形和内力,并通过相应的监测手段进行跟踪,及时发现施工中存在的偏差,消除安全隐患,确保施工人员人身安全。
2 刚构桥结构形式刚构桥,主要承重结构采用刚构的桥梁,由梁和腿或墩(台)身构成刚性连接。
结构形式可分为门式刚构桥、斜腿刚构桥、T形刚构桥和连续刚构桥:2.1门式刚构桥:其腿和梁垂直相交呈门形构造,可分为单跨门构、双悬臂单跨门构、多跨门构和三跨两腿门桥。
预应力混凝土梁桥的施工方法
预应力混凝土梁桥的施工方法主要有以下几种:
1. 支架法:支架法施工时,首先应确保支架的地基承载力符合要求,必要时应采取加强处理或其他措施。
安装支架时,应根据梁体和支架的弹性、非弹性变形,设置预拱度。
浇筑混凝土时应采取防止支架不均匀下沉的措施。
2. 移动模架法:模架长度必须满足施工要求,利用专用设备组装,在施工时能确保质量和安全。
浇筑分段工作缝,必须设在弯矩零点附近。
箱梁内、外模板在滑动就位时,模板平面尺寸、高程、预拱度的误差必须控制在容许范围内。
此外,预应力混凝土梁桥的施工还需要注意以下几点:
1. 各种支架和模板安装后,宜采取预压方法消除拼装间隙和地基沉降等非弹性变形。
2. 支架底部应有良好的排水措施,不得被水浸泡。
3. 混凝土内预应力筋管道、钢筋、预埋件设置应符合规范规定和设计要求。
4. 在施工之前,需要进行工程准备工作,包括地质勘探、场地平整和清理工作、准备施工图纸和施工方案等。
5. 钢筋加工、预应力钢束加工、混凝土浇筑、钢束张拉、防水处理等步骤也需要注意。
以上信息仅供参考,如需获取更多详细信息,建议咨询桥梁工程专家或查阅相关文献资料。
大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控摘要:以预应力连续梁桥的悬臂施工过程为背景,介绍了施工监控的方法和影响成桥线形及结构内力的主要因素。
通过施工监测和采取一定的控制措施,大桥悬臂施工顺利合龙,很好地达到了规范及设计要求。
关键词:预应力混凝土桥;连续梁;悬臂施工;施工监测;控制引言桥梁结构实际状态与理想状态之间存在差异,因此在桥梁施工过程中有必要对桥梁的实际反应(高程、线形、应力等)实施严格的全过程施工控制,保证桥梁建造质量、确保施工过程的安全,以及成桥结构内力和线形等符合规范及设计要求。
1施工控制影响因素分析1.1截面特征参数。
桥梁施工可能存在截面尺寸误差,这种误差将直接导致截面特征参数(截面面积、截面惯性矩等)的误差,控制过程中通过结构变形和内力的实时监测数据对截面特征参数进行动态修正并作误差分析。
1.2材料特性参数。
材料特性参数主要指材料的弹性模量E,对于混凝土材料来说,弹模在施工过程中会有一定的波动,在桥梁施工计算中要按照实测值进行分析。
1.3温度及混凝土收缩徐变。
温度变化对桥梁结构的内力和变形有较大影响,但桥梁结构中的温度场的影响比较复杂,一贯作法是通过定时观测(如每天早晨日出前进行观测)来尽量减小温度影响。
混凝土收缩徐变与桥梁结构的形成历程有着密切的关系,在混凝土桥梁结构中,混凝土收缩、徐变对结构的内力与变形都有明显的影响。
1.4荷载参数。
荷载参数主要是指结构构件自重力(容重)、施工临时荷载和预加力。
对于悬臂施工预应力混凝土连续梁,由于容重变化、涨模等原因引起的构件自重变化经常发生而又没有一定的规律。
由于施工组织不合理材料堆放引起的施工临时荷载,也会有较大的误差。
对于结构体系中的有效预加力,由于预应力损失的变化也常常引起不小的误差。
2监控方法和步骤在实际桥梁的施工控制是一个施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程。
在这个过程中需要对主梁标高和内力实行双控。
它既是一个技术问题,又是一项系统工程。
浅谈预应力悬浇箱梁施工高程监控文章对悬浇箱梁高程控制的特点、原理、方法进行了研究和分析,对南京绕越高速公路东北段RY-DB4标八百河、冶山铁路大桥主桥悬浇箱梁施工进行了实例。
在施工阶段结构计算基础上,对悬浇箱梁施工的重要环节——模板标高控制进行了研究,并考虑了影响变形的诸多因素,验收了高程监控方法的有效性,确保了悬浇箱梁施工达到设计要求的线形。
标签:线形控制;施工挠度;预拱度;模板标高1 工程概况八百河、冶山铁路大桥主桥为36+60+36m预应力混凝土连续梁结构,桥梁起迄点桩号:K11+696.8~K11+828.8,总长132m。
设计公路等级为全封闭双向六车道高速公路,车辆荷载等级为公路-I级,桥面标准横断面宽度为34.5m,设计横坡为2%。
箱梁采用挂篮悬臂浇筑法施工,各单“T”箱梁除墩顶现浇块件采用在支架上现浇外,其余均采用对称平衡悬臂浇筑法施工。
边跨现浇段长度为4.92m。
主桥按先边跨合拢,后解除临时锚固,最后中跨合拢。
悬臂浇筑梁段中最大重量为133.67吨,挂篮控制重量小于55吨,合拢段施工吊架控制重量小于25吨。
2 施工高程监控方案2.1 立模标高的计算通过施工过程结构的仿真计算,并结合现场试验实测影响桥梁施工控制的主要参数,预测立模标高。
计算结果具体指导施工中梁段立模标高。
其中标高的测试工作由一人完成,另一人进行独立复测,保证成桥线形符合设计要求。
梁段立模标高计算式为:式中,Hlm为立模高程;Hsj为设计高程(成桥高程);fypg为结构自重、预应力效应、混凝土收缩、徐变、施工临时荷载、使用荷载等对梁段引起的挠度;fgl为支架预压变形或挂篮预压变形值(必须通过支架或挂篮预压试验获得);?驻f为施工误差调整值。
2.2 现场监测2.2.1 高程测试截面及测点布置本桥主梁高程监测截面为各施工梁段的端部截面,每个截面共设测点9个。
全桥单幅面共需布设高程监测断面36个,监测点324个。
双幅桥共需布设监测点648个。
浅议预应力混凝土连续梁桥施工控制预应力混凝土梁桥具有结构自重小,跨度大的特点,所以,已经被广泛的运用于公路,铁路及城市立交等大型工程当中。
预应力作为预应力混凝土梁桥的主要受力体系,关系到桥梁的使用安全及使用寿命。
文章结合桥梁施工控制需要,探讨了大跨度连续梁桥施工控制的理论方法及监控工作流程,为连续梁施工控制提供一些经验,保证工程的顺利进行。
标签:预应力混凝土;连续梁桥;控制桥梁施工控制是以现代控制论为理论基础,为满足现代桥梁建设需要而发展起来的。
为保证大桥的顺利合龙、整体线形以及成桥内力满足设计要求,必须做好施工控制工作。
在近几年,预应力混凝土连续梁桥得到了广泛的应用,对其进行施工控制的研究也具有重要的现实意义。
1 预应力混凝土连续梁桥施工控制的原理连续梁桥是超静定结构,成桥后理想的几何线形和合理的内力状态不仅与设计有关,还依赖于科学合理的施工方法,尤其依赖施工过程中对高程、应力的正确控制。
对于悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续梁桥来说,施工控制就是根据施工监控所得的结构参数真实值进行施工阶段计算,确定每个悬臂浇筑阶段的立模标高并在施工过程中根据施工监测的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、合龙段两悬臂标高的相对偏差不大于规定值,结构内力状态符合设计要求。
2 当前预应力现浇连续梁桥常见的施工方法2.1 就地浇筑施工就地浇筑施工是一种古老的施工方法,它是在支架上安装模板、绑扎及安装钢筋骨架、预留孔道、并在现场浇筑混凝土与施加预应力的施工方法。
由于施工需用大量的模板支架,一般仅在小跨径桥或交通不便的边远地区采用。
随着桥梁结构型式的发展,出现了一些变宽的异型桥跨、弯桥等复杂的混凝土结构,又由于近年来临时钢构件和万能杆件系统的大量应用,在其他施工方法都比较困难或经过比较施工方便、费用较低时,也有在中、大桥梁中采用就地浇筑的施工方法。
2.2 悬臂施工悬臂施工法是在已建成的桥墩上,沿桥梁跨径方向对称逐段施工的方法。
混凝土梁桥预应力张拉质量控制及锚下有效预应力检测技术探讨摘要:在我国经济的快速发展下,人们的出行方式和出行次数开始逐渐增多,交通运输业不仅得到了迅速发展,同时也成为了我国国民经济的重要组成。
在现代土木工程中,桥梁工程的核心离不开预应力,所以直接决定了相关工程的稳定性与使用寿命。
同时,在桥梁工程中,预应力施工难度较大,有着较多的施工步骤,施工专业性较强。
因此,为了进一步控制混凝土桥梁施工质量,规避安全隐患,制定相关的质量控制策略以及分析常见检测技术就显得尤为重要了。
关键词:混凝土梁桥;预应力张拉;锚下预应力检测引言我国交通运输业在近几年来得到了快速发展,各地区陆续开展了桥梁工程,规模与数量正在不断上升。
值得注意的是,在预应力桥梁应用较长时间以后,可能会受到内部、外部因素的影响,导致出现梁体下挠、开裂等一系列情况。
结合业内专家的研究显示,出现梁体开裂、下挠等一系列问题的主要原因来自于预应力损失过大。
为此,对混凝土梁桥工程的预应力张拉预应力检测技术的应用,以及质量的控制进行深入研究有着巨大的现实意义。
1混凝土梁桥预应力张拉质量控制措施1.1做好波纹管施工管理在混凝土梁桥张拉施工中,金属波纹管的镀锌壁厚需要保证超过0.3mm,如果是先简支,后连续的预应力结构,则选择塑料波纹管。
在塑料波纹管的应用过程当中,可以选择专业的焊接设备,对塑料结构进行连接,不能采用简单的胶带纸,或者绳子绑扎进行连接。
在管道方面,可以采用井型钢筋进行固定,施工时要控制好钢筋间距,曲线则不能超过50cm,直线则不能超过80cm,管道在安装时应该平整、平顺,并按照工程设计要求进行拉筋。
1.2规范钢绞线穿束质量在混凝土梁桥工程中,预应力钢绞线、钢丝在进行穿孔时,必须要按照工程要求规范来进行,避免钢绞线、钢丝出现缠绕的现象,并把钢丝或钢绞线顺直,扎牢。
在过往时期的混凝土梁桥预应力张拉施工过程中,钢绞线穿束不标准是一种较为常见的缺陷,很容易出现受力不均匀的情况[1]。
预应力混凝土简支T梁预应力施工技术摘要:预应力混凝土T型梁作为一种常用的结构构件,在桥梁和建筑领域具有广泛应用。
然而,预应力混凝土T型梁的制作过程和质量控制对其性能和安全性至关重要。
本论文旨在研究预应力混凝土T型梁的预制工艺和质量控制方法,通过深入分析预制工艺的关键环节和质量控制的要点,提出有效的控制措施,以提高梁体的质量和施工效率。
关键词:预应力混凝土T型;预制工艺;质量控制1.引言预应力混凝土T型梁是一种常用的结构构件,具有较高的强度和刚度。
它采用预应力技术,在混凝土浇筑前施加预先计算好的预应力,使梁体在使用过程中能够有效地承受荷载。
T型梁的横截面形状呈“T”字形,具有上下翼缘和中央砼梁体,适用于跨度较大、荷载较重的桥梁和建筑结构。
预应力混凝土T型梁的预制工艺和质量控制是保证其结构安全性和施工效率的重要因素,因此对其进行深入研究和优化具有重要意义。
2.工程概况曲江跨河桥K0+047.00(YXGL03-08)分部工程位于玉溪通海县高大傣族彝族自治乡境内,为跨越曲江而设,连接三家村与下寨。
桥梁上部结构为2×20 米预应力混凝土 T 形梁,结构简支,桥面连续,全桥为 2 孔一联,共 1 联,全桥总长46.08 米;下部结构桥台采用桩柱式桥台,桥墩采用圆形双柱墩,墩台均采用钻孔灌注桩基础,桩基均采用端承桩。
本桥在两端桥台台口处分别设置 1 道80 型伸缩缝,全桥共计 2 道伸缩缝。
在桥台伸缩缝处及桥面连续处均采用GYZφ400×84mm 支座。
为便于桥梁与老路顺接修建 120.456m 桥梁引道。
图1 曲江跨河桥平面图由于原桥承载力不满足要求,在原桥位上游新建一座2X20m的预应力简支T梁桥,为便于桥梁与老路顺接修建120.456m桥梁引道。
K0+047m曲江跨河桥及引道分部工程于2019年7 月1 日到2019年 8月 30日主要是进行引道路基土石方工程、软基换填、排水工程、涵洞工程、砌筑防护工程、浇筑防护工程的施工,于 2019 年 7 月 15 日到 2019 年 9月 10 日进行桥梁基础及下部构造施工,于2019年8月5日到2019年10月30日进行上部构造预制和安装施工,于2019年 11 月 1 日到 2019 年 12 月 10 日进行桥面系施工,2019 年 12 月 11 日到 2020 年 1月15日进行桥梁附属工程及引道路面结构层的施工。
预应力混凝土梁桥施工的安全控制与技术要求随着城市交通的不断发展,大型桥梁工程的建设日益增多。
其中,预应力混凝土梁桥作为一种重要的桥梁类型,具有承载能力高、使用寿命长等优点,在工程中得到广泛应用。
然而,预应力混凝土梁桥的施工过程中涉及到许多复杂的工艺和技术问题,必须严格控制施工安全,并按照技术要求进行操作。
本文将从施工安全的控制和技术要求两个方面进行论述。
一、材料选用与质量控制预应力混凝土梁桥施工的第一步就是对材料进行选用与质量控制。
预应力混凝土梁桥的施工所需的材料主要包括混凝土、钢筋和预应力钢束等。
在材料选用上,必须根据设计要求和工程环境选择适当的材料。
在质量控制上,要进行材料的验收,并对混凝土强度、钢筋抗拉强度、预应力钢束的预应力力值等进行检测,确保各项指标符合规定标准,以保证桥梁的施工质量和使用安全。
二、施工过程中的安全控制1.施工现场安全预应力混凝土梁桥的施工现场需要设置完善的安全措施,如围栏、警示标识等。
同时,施工现场人员必须接受岗前培训,了解各种施工作业的安全风险和预防措施。
施工现场应严禁吸烟、明火作业等危险行为,确保施工现场安全。
2.模板支撑安全预应力混凝土梁桥的施工过程中,需要使用模板和支撑设备。
模板支撑稳定是保证施工安全的基础。
必须严格按照设计要求进行模板支撑的设计和施工,确保模板支撑的牢固和稳定,防止模板倒塌造成人员伤亡和桥梁结构破坏。
3.钢筋安装安全预应力混凝土梁桥的施工过程中,钢筋的安装是一个重要环节。
钢筋的安装必须符合设计要求,钢筋之间的距离、间隔、交错方式等都需要严格控制。
在钢筋的安装过程中,要做好安全防护工作,如佩戴安全帽、防护手套等,防止钢筋伤人。
三、预应力张拉过程与控制预应力是预应力混凝土梁桥的主要特点之一,预应力的控制关系到桥梁结构的安全性和使用寿命。
预应力张拉过程中,首先需要进行张拉前的准备工作,如确认张拉力值、锚具位置等。
其次,对预应力钢束进行张拉,控制张拉力值和张拉速度,以及观察预应力钢束的变形情况,确保张拉过程的安全和控制。
大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控技术摘要:监管技术是桥梁工程施工中的重要内容,应当充分贯彻落实在桥梁施工的全过程中。
本文就大跨度预应力混凝土连续桥梁施工监控技术作出探究,简要概述监控技术的内容,并以实际工程案例来对施工监控的结构进行分析,以望能够提升我国桥梁施工质量。
关键词:大跨度;预应力混凝土联系桥梁;施工监控技术前言所谓的大跨度通常是指钢筋结构横向跨度大于60米或者是框架结构横向跨度大于28米的各种结构模式的建筑体。
所谓的预应力混凝土就是指通过拉伸钢筋,导致在钢筋混凝土结构在承受外在合力的作用前,承受作用力的混凝土就事先受到了一定的应力的混凝土。
一、监控技术的实施1、仿真计算的方式关于大跨度预应力的计算内容多种多样,其中以仿真计算最为常见也最为简便,对桥梁的设计运用分段计算悬臂施工系数的主要方法就是仿真计算,进而对结构的字后形成所产生的形变力与压应力进行准确的计算[1]。
在对桥梁施工设计进行监控的主要手段就是仿真计算。
在应用仿真计算的过程中,相关工作者应当积极的应用仿真计算方式对桥梁的各个受力点计算模拟,进而让其处于一种理想的状态,为桥梁工程的施工打下良好的基础。
在进行桥梁仿真计算的施工过程中,应当按照建筑师对工程工序图、建筑的施工图纸以及说明来对施工单位所提供的施工组织设计来确定施工流程。
要根据施工图的设计选取挂篮以及支架的重量,再根据实际设备的重量进行调整重压消除以及混凝土浇筑同时进行,准确的进行工程监控,为桥梁工程的质量做出保障。
2、应力监控的方式设备的性能、精确程度以及使用期限的长短是建筑师进行应力监控时必须要考虑的重要因素[2]。
大多数情况下都会采用钢弦式应力测量计并结合适合的频率接收机作为应力监控仪器来对应力进行监控。
这属于一种间接测量的方法。
这些实际测量出来的应变力数值也是建筑是进行混凝土应力设定的根据。
在应用钢弦式应力测量计的过程中,当出现测量长度高于两端固定的钢弦直径是,对压力膜片进行震动对钢弦施加震动力,在承受压力之后钢弦会出现形变。
2010年 第8期(总第198期)黑龙江交通科技HE I L ONG JI A NG J I A OTONG KEJINo .8,2010(S u m No .198)浅谈预应力混凝土简支梁桥的施工监测技术黎 颉(长沙市公路桥梁建设有限责任公司)摘 要:以Y 桥为依托工程,对该桥在施工过程中(特别是主梁预制过程中)对主要控制断面进行了应力跟踪监测,监测的主要内容包括主要控制截面累计施工应力监测、预拱度和侧向变形监测与分析、刚度评价。
关键词:预应力混凝土;简支梁;施工监测;桥梁中图分类号:U 44517 文献标识码:C 文章编号:1008-3383(2010)08-0157-02收稿日期:2010-06-251 工程背景1.1 结构尺寸Y 桥为公路大桥,设计荷载等级为汽-20级,挂-100级;桥面宽度为双向八车道,43.2m 。
Y 桥主梁采用采用拉压双预应力简支梁,梁长48.8m (斜交25b ),计算跨径48.0m ,梁高1.60m,高跨比1/30.5;中-中梁间距1.53m,中-梁间距1.545m,中梁预制宽度1.10m,边梁预制宽度1.36m ;中-中梁翼板间留有0.43m 宽的湿接缝,中-边梁翼板间留有0.415m 宽的湿接缝,以加强桥梁的整体性,同时也可以减轻吊装的重量。
主梁顶板厚23~25cm ;腹板宽22cm ;底板宽90c m,厚20~30c m 。
主梁具有大跨度,低高度,侧向刚度校,横截面抗扭惯矩小,显著增加了吊装的施工难度等特点。
1.2 预应力布置主梁顶板内布置10根30Cr M nsi A 预压调质钢管,在四分点前后分三次弯出顶板下缘锚固,锚点设齿板;底板内布置5根15~9和1根15~7预拉应力钢绞线,在梁端分别弯起锚固。
1.3 主要材料主梁和翼板湿接缝采用C 50混凝土,采用早强快硬水泥,水泥用量不小于475kg /m 3,石子的粒径采用5~20nun 。
预拉预应力钢绞线,采用高强度低松弛钢绞线,标准强度1860M P a ,弹性模量1.95@105M P a 。
预压预应力束:采用30C r M nsi A 热处理高强合金无缝钢管,屈服强度885M Pa ,弹性模量2.0@105M P a 。
钢板采用钢束锚板采用Q 345钢。
普通钢筋采用I 、Ò级钢。
2 预应力混凝土梁施工监测简介为了确保该桥主梁施工安全和施工质量,该桥在施工过程中(特别是主梁预制过程中)对主要控制断面进行了应力跟踪监测。
主要目的是为了及时发现梁体在预应力钢束张拉、预应力钢管放张施工过程中可能产生的异常应力、异常挠度(包括侧向)变化等情况,以便及时调整施工方法。
项目历时4个多月。
监测项目主要分为:主要控制截面累计施工应力监测、预拱度和侧向变形监测与分析、裸梁及成桥状态自振频率检测(刚度评价)。
3 主要控制截面累计施工应力监测/双向预应力0梁工作截面的预应力效应,是由预应力钢束和钢管作用叠加形成的。
本项目中的应力监测,其目的就是采用跟踪监测的手段掌握施工过程中主要控制截面混凝土是否建立起正常的预应力效应。
3.1 监测控制截面与测点在常用的工程测试技术中,构件的应力是通过安装在检测部位的传感元件(表面粘贴应变片或在构件内部预装应变传感器),检测/相关荷载0作用下构件截面纤维变形方向的/应变(=v L /L )0,然后通过被测构件的材料特性参数(主要是弹性模量E)间接计算测量/应力0。
为了提高检测数据的有效性和可靠性,本工程中采用了两种手段,即现场粘贴应变片和预埋应变传感器的方法进行应变检测。
3.2 应力检测项目采用的传感器为VW -4200型,标距为150mm;应变量程为3000LE ;最小应变分辨率为1.0LE ;非线性度<0.5%F.S .。
配套的检测记录仪表为VW -403C 。
根据施工进度和现场条件,采用应变片监测了第一根梁(编号B1),随后选择了三根梁(编号:Z9;Z10;Z15)分批逐渐预埋安装了共计25枚钢弦式应变传感器。
待构件混凝土达到设计强度后开始跟踪检测传感器读数变化值。
预埋传感器与构件同步变形,因此所测的数据将反映了施工过程中构件所张拉预应力钢束,放张预应力钢管以及吊装前后其他施工荷载产生的效应。
混凝土材料随龄期不同而表现的/收缩0/徐变0应变;不同检测时刻环境温度产生的应变也将叠加在上述主要的施工荷载效应中,这是需要在数据分析中加以甄别的。
项目最后一次检测时桥面己完成混凝土铺装施工,因此全程施工监测包括了构件混凝土自重效应、预应力效应、以及部分二期恒载效应等,可以认为最终监测的累计应力基本上为该桥主梁的实际/恒载应力0。
4 预拱度和侧向挠曲变形监测分析后张法施工的预应力梁,随着预应力钢束的逐步张拉,裸梁将相应的产生竖向挠曲变形(预拱效应),预拱挠度的设置是根据该桥梁的长期持续荷载效应弹性挠度、活载效应挠度、以及混凝土材料的终极徐变、收缩影响综合确定的。
监测预应力施工过程中裸梁的预拱度变化,是为了验证分析有效预应力效应的建立。
该桥裸梁较/细长0,截面的竖向和横向抗弯刚度相对较小;施工中对N 1、N 2实施交替的单侧张拉时可能产生侧向挠曲变形,为确保施工安全,对裸梁的变形监测尤为重要。
5 裸梁及成桥状态自振频率检测由于该桥梁高与跨经之比较小,即截面线刚度较小,通过监测手段了解结构的实际刚度表现是本次施工监测的内容之一。
项目中采用传感器检测记录成品裸梁和成桥状态的竖向振动时域信号,再通过软件分析得到简支状态上述两种工况下结构竖向自振频率。
根据结构振动原理,在边界条件确定的情况下,自振频率的大小反映了该结构实际刚度的大小。
监测采用的传感器为891-2型超低频高精度拾振器#157#总第198期黑龙江交通科技第8期和相应的配套二次仪表。
6主要应力监测结果6.1应变片法监测结果采用应变片检测张拉过程中主梁跨中和四分点下缘的混凝土应变。
分别为各预应力钢束张拉过程中监测的应变效应,B l梁跨中、四分点下缘两侧的检测结果。
检测中采用计算机控制自动连续采样方式记录(自动进行每秒10次间隙采样)。
应变曲线反映的主要检测结果是以下几方面。
(1)通过分批、分级张拉预应力钢束N2、N3、N4、N1主梁混凝土下缘混凝土随之逐渐产生预应力(应变)效应,图中可见跨中截面的应变略小于四分点截面,这与设计计算时的结果相吻合;(2)布置测点时在截面的两侧均有测点,见上述图中两根应变变化曲线。
曲线的形态随预应力的施加,其变化趋势大致相同,但同一时刻的示值应变不同,这是截面两侧的预应力建立有一定差异的表现。
从施工现场对该梁的变形(挠度)的监测可见:该梁在产生竖向预拱挠度的同时,发生了一定程度的横向变形。
经分析变形的方向与两侧应变差相互印证;(3)张拉完所有预应力钢束后(时刻)。
跨中截面下缘测点处混凝土平均应变为398LE(压);相当于13.1M P a硅应力。
四分点截面下缘测点处混凝土平均应变为454LE (压);相当于14M Pa混凝土应力。
实测结果与理论计算基本吻合;(4)4月12日进行放张施工,预先在检测梁(B1#)的跨中截面上下缘分别布置了应变片测点,采用同样方法进行施工过程监测。
检测结果:上缘混凝土产生应变增量:120LE (拉);相当于4.1M P a硷应力增量;下缘混凝土产生应变增量:-29LE(压);相当于1.0M Pa硅应力增量。
上述实测结果与计算基本相符。
6.2应变传感器法监测结果由于应变片不适宜用于长期监测,本工程监测中仅分别用于张拉钢束和放张钢管时(短期)的混凝土应变增量监测。
主梁从制作到架梁、横向现浇连接以及桥面铺装的全部施工过程的荷载效应,采用预埋传感器法进行较长时的跟踪监测。
桥为上下行二幅桥梁,每幅桥梁由13榀梁组成,全桥共计26榀梁。
为有一定的代表性,随抽取3榀梁安装测点,测点主要安装在跨简梁跨中截面控制),其中选择一榀梁还在四分点也布置了测点。
主要工况测点应变示值变化曲线反映了梁体混凝土施工完成后,随着预应力施工、吊装、浇筑横向联系现浇段和浇.筑完桥面混凝土铺装过程中施工荷载产生的效应(应变)。
分析可知以下两点。
(1)随着张拉钢绞线过程,梁的检测截面逐渐建立预压应力,其应力变化的过程(曲线)与前述采用应变片监测结果基本一致;(2)放张预压应力钢管后,各梁跨中截面的上缘产生89LE,相当于3.0M P a拉应力增量;下缘产生-22LE,相当于0.7M Pa压应力增量;与上述应变片检测结果基本一致。
设计计算中上缘应力增量为此荷载效应是截面上缘预压钢管N5-N7放张后其储存的轴向力对截面产生的,也是该梁所谓/双向预应力0的内力特征。
以上述施工监测结果作为评价样本,取平均值与理论计算比较,见表1。
表1施工监测应力实测与设计计算值对比表施工工况实测平均值/M Pa设计计算值/M Pa比较(实测-计算)预应力施工完成时L2上缘下缘-7.0-1511-5.98-12143-1.02-2.67L4上缘下缘-5.8-1513-3.64-14197-2.16-0.33混凝土铺装完成后L2上缘下缘-8.5-1411-7.82-13125-0.68-0185L4上缘下缘-7.21410-7.75-1217-0.55-1.3表中数据表明以下几点。
(1)该桥主梁主要控制截面应力(包括有效预应力和主要恒载应力)与设计计算值基本一致,说明梁体实际有效预应力效应满足设计要求;(2)根据设计规范,自主梁预制、裸梁吊装、横向连接和浇注桥面铺装等主要施工阶段中,实测最大截面为应力-15.3M Pa(压),小于规范允许的施工阶段应力限值,因此满足规范要求。
参考文献:[1]李国平1桥梁预应力混凝土技术及设计原理[M].人民交通出版社,20041[2]杨文渊,张稗1桥梁工程师手册[M].人民交通出版社,20001[3]周志祥,范亮,吴海军1预应力混凝土桥梁新技术)探索与实践[M].人民交通出版社,20051(上接第156页)最大双悬臂状态稳定性。
对双薄壁墩上柱,K1=1567,K2=0.397,将K1、K2代入式2,可求得L在1.33与1.331之间,取L=1.33。
对双薄壁墩下柱,K1=0.397,K2=],将K1、K2(取足够大数)代入式2,同样可求得L在1.33与1.331之间,取L=1.33。
按式3计算临界力,即Pcr =P2E I(L H)2-013q H式中:E=3145e4M P a;I=018064;H=2215m;q= 174172kN/m。
则:Pcr=31063e5kN最大悬臂状态下,单个薄壁墩墩顶最大轴力为2.04e4kN,则自稳定系数K=15102。
6结论(1)在用欧拉公式计算双薄壁墩的稳定性时,柱的计算长度的确定是关键问题。
按本文公式1及公式2,可以方便地确定柱的计算长度。