连续刚构桥施工监控计算要点分析
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探讨连续钢构桥梁施工监控关键点及体会摘要:连续钢构桥梁结构为墩梁固结,避免了传统预应力连续梁中墩、梁临时固结及解除固结的复杂施工过程,使施工变得更加简单。
但是同时连续刚构桥墩多为柔性,主梁相对纤细,其悬臂施工就显得尤其重要,其节段多、工期长的特点,成为施工的技术难点,悬臂标高误差等问题都成为施工过程中重点控制的内容,成为造成合拢困难的主要原因,从而在结构中产生不利的附加力而影响桥梁的使用寿命。
关键词:连续钢构梁;施工监控;关键Abstract: the continuous steel structure bridge structure for pier beam consolidation, avoid the traditional prestressed concrete continuous beam of mound, beam temporary rigid fixity and remove consolidation of the construction process complex construction become more simple. But at the same time continuous rigid frame bridge pier for more flexible, relatively slender girder, the cantilever construction appears especially important, and its section more, time limit long characteristics, become the construction technical difficulties, and cantilever elevation error can have become key control in the construction process of the content and cause a closed the main reason for the difficulty, thus in the structure of the additional force and produce adverse influence the service life of the bridge.Keywords: continuous steel structure beam; Construction supervision; key随着我国基础设施建设的不断投入,公路事业得到了突飞猛进的发展,道路和桥梁施工不断增加,其质量问题也正成为一个焦点问题。
连续刚构桥监控方案目录一、内容概述 (2)1.1 编制目的 (3)1.2 编制依据 (3)二、监控目标与原则 (3)2.1 监控目标 (5)2.2 监控原则 (5)三、监控方案概述 (6)3.1 监控内容 (7)3.2 监控方法 (8)四、关键部位与重点监控 (9)4.1 关键部位 (10)4.2 重点监控 (11)五、监控设备与系统 (12)5.1 监控设备 (14)5.2 监控系统 (15)六、监控实施与管理 (16)6.1 实施计划 (17)6.2 管理制度 (18)七、应急响应与处置 (19)7.1 应急响应 (20)7.2 处置措施 (21)八、监控效果评估与改进 (23)8.1 评估方法 (24)8.2 改进措施 (25)一、内容概述桥梁结构的监测对象和方法:明确需要监测的桥梁结构的关键部位,如主梁、支座、索塔等,以及采用的监测方法,如无损检测、振动监测、应变监测等。
数据采集与传输:介绍数据采集设备的选择和安装位置,以及数据传输系统的搭建和管理,确保数据的准确性和实时性。
数据分析与处理:对采集到的数据进行预处理,如滤波、去噪等,然后通过专业的数据分析软件进行分析,提取关键参数的特征值,判断桥梁结构的安全性和稳定性。
预警与报警系统:根据分析结果,设定预警阈值,当桥梁结构出现异常时,自动触发报警系统,通知相关人员进行处理。
应急响应与处置:制定应急响应预案,包括事故发生时的现场处置、数据记录和报告等环节,确保在发生事故时能够迅速、有效地进行处理。
监控平台与信息管理系统:搭建监控平台,实现数据的集中存储、查询和展示,同时开发信息管理系统,方便管理人员对监控数据进行管理和维护。
持续改进与优化:根据实际运行情况,对监控方案进行持续改进和优化,提高监测效果和可靠性。
1.1 编制目的连续刚构桥作为重要的交通基础设施,对于其安全性与稳定性的要求极高。
随着桥梁建设技术的不断发展与应用,长期运营过程中的环境荷载、车辆通行以及结构老化等因素可能对桥梁结构的安全产生影响。
Road & Bridge︱98︱2016年10期探讨连续刚构桥梁施工监控要点及体会王中华 刘 洋湖南省交通规划勘察设计院,湖南 长沙 410008摘要:随着社会经济的快速发展,人们的生活水平不断提高,汽车的数量不断增加,经济的发展与道路的建设密不可分,近年来,道路建设项目越来越多,在新技术不断出现并运用的情况下,不同地区采用不同的施工技术,为了山区经济的发展,公路交通是基础,在山区的公路桥梁建设中,连续刚构桥梁施工技术是山区公路最常见的道路施工技术之一,主要是跨河流或跨山沟的桥梁建设,缩短了地区之间的距离,减少了工程的施工量。
对山区的公路建设而言,需要在施工技术方面进一步增强,主要从桥梁建设的质量着手,确保桥梁在投入使用中的安全性。
关键词:连续刚构桥梁施工;施工质量管理;监控要点分析中图分类号:U445 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)10-0098-02一个国家的经济发展是建立在交通建设的基础之上,道路交通的发达程度决定了一个地区经济发展的程度,并且,交通也是地区与地区之间交流贸易的主要通道,如今,交通建设的构建形式越来越多,如桥梁、隧道、高速公路等都是交通建设最重要的一部分。
在桥梁施工建设中,连续刚构桥梁随着经济建设的需要不断的增多。
但在其建设中也出现了一些问题,比如:桥墩顶部桥梁出现断裂,桥墩墩身出现裂缝等,这些问题给桥梁的使用与桥梁的安全带来严重的影响。
为了进一步认识桥梁建设的重要性,需要对连续刚构桥梁施工监控技术方面存在的问题进行深入的分析探讨。
1 连续刚构桥梁在施工建设中存在的问题 在桥梁工程施工建设中,裂缝是桥梁施工建设中容易出现的问题,比如:刚构桥腹板裂缝、桥底板裂缝、墩顶梁断裂缝等。
出现这些问题的主要原因是在桥梁施工过程中材料质量不过关,或者在施工期间工程监理工作不到位所造成的。
在连续刚构桥梁建设中,混凝土工程是连续刚构桥梁建设的主体,也是确保桥梁工程安全性与稳定性的重要组成部分,而混凝土结构主要成分为水泥、粗细集料、以及外加剂等,它是一种合成材料。
连续刚构桥施工监控计算要点分析作者:康玉强来源:《价值工程》2014年第25期摘要:连续刚构桥一般采用挂篮悬臂施工,在施工阶段随着节段的增加和挂篮的移动,各截面的内力和位移不断变化。
在施工期间布置位移、应力、温度测点,监控桥梁状态,设置合理的预拱度确保使用期间的性能。
以某预应力混凝土连续刚桥为实例,建立有限元模型,综合考虑挂篮、收缩徐变、预应力张拉、温度变化等多种因素的作用,对该桥在施工阶段的内力位、移作了分析,计算得到了桥梁施工阶段立模标高及成桥预拱度,通过和施工监控测试数据做比较分析,指导施工顺利实施。
Abstract: Basket cantilever construction is commonly used in the construction of continuous rigid frame bridge. The internal forces and displacements of each section are constantly changing with segment increasing and basket shifting. During the construction measurement points for displacement, stress, and temperature are applied to monitor the state of the bridge, meanwhile a reasonable camber is required to ensure performance during service. A prestressed concrete continuous rigid bridge is taken as an example, so the finite element model is applied to analyze the internal forces and deflection, considering the basket, shrinkage, creep, prestress,temperature and other factors. The bridge elevation in construction phase and camber during service is got. The comparative analysis of monitoring and test data is helpful to successful implementation and construction.关键词:薄壁高墩;连续刚构;预拱度;施工监控;悬臂施工Key words: thin-wall and high-pier;continuous rigid frame bridge;camber;construction monitoring;cantilever construction中图分类号:U448 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)25-0142-030 引言连续刚构桥具有刚度均匀,高墩大跨、造价低、施工速度快等优点,在山区公路中修建较多。
0000m连续刚构桥监控方案清晨的阳光透过窗帘,洒在刚铺开的稿纸上,我开始构思这个0000m连续刚构桥的监控方案。
这是一个挑战,也是一个机遇,毕竟,我有10年的方案写作经验,足以应对这样的任务。
我们要明确监控的目标。
0000m连续刚构桥跨度大,结构复杂,监控的目的在于确保桥梁的安全运行,提前预警可能出现的风险。
那么,我们从哪里入手呢?一、监控系统的设计1.监控设备的选择桥梁监控设备要考虑到环境的特殊性,如湿度、温度、腐蚀等。
因此,我们选择了耐候性强的传感器,包括位移传感器、应变传感器、加速度传感器等。
这些传感器可以实时监测桥梁的位移、应力、振动等参数。
2.数据采集与传输数据采集是监控系统的核心。
我们采用分布式数据采集系统,将各个传感器的数据实时传输至监控中心。
传输方式采用光纤通信,保证了数据传输的高速和稳定。
3.监控中心的建设监控中心是整个监控系统的指挥中心。
我们在这里设置了大型显示屏,用于显示桥梁的实时数据和监控画面。
同时,监控中心还具备数据分析、预警发布、应急指挥等功能。
二、监控内容与预警机制1.监控内容桥梁的监控内容包括:位移、应力、振动、温度、湿度等。
这些参数可以反映出桥梁的健康状况,为我们提供决策依据。
2.预警机制预警机制是监控系统的关键。
我们设置了多级预警阈值,当桥梁的某个参数超出阈值时,监控系统会自动发出预警信号。
预警信号的发布方式包括:短信、邮件、声光报警等。
三、应急响应与维护1.应急响应当监控系统发出预警信号时,应急响应机制立即启动。
我们组建了一支专业的应急队伍,负责现场处置和救援工作。
同时,监控中心会根据预警信息,指导现场人员进行应急处置。
2.维护保养为了保证监控系统的正常运行,我们制定了严格的维护保养制度。
包括:定期检查传感器、更换电池、清洗镜头等。
我们还定期对监控系统进行升级,以适应桥梁运行环境的变化。
四、实施与效果评估1.实施步骤监控方案的实施分为三个阶段:前期调研、设备安装与调试、运行与维护。
连续刚构桥施工监控及挠度控制分析摘要:桥梁最常见的结构是连续刚构桥形式,特别是在山区和交通较多的地区,在连续刚构桥适用于,它对于控制框架结构的扩展具有重要作用,因为如果梁在施工过程中挠度的控制不良,其范围很广,不仅直接影响发展和穿束合龙,而且影响横梁的形状和质量。
本文还对监控和挠度进行了重要的研究,分析了内容以及挠度监控影响其因素和控制措施,以帮助开展相关项目。
关键词:连续刚构桥;施工监控;挠度控制连续刚构桥用于悬臂浇筑对称挂篮,这些桥梁往往较大长度,并且在挠度不受管理时具有明显的挠度,线性的内部力偏离了控制目标,因此,不利于合龙,分析影响挠度的内容和因素并找到正确的解决方案是非常重要的一、慨况连续刚构桥式混凝土预应力具有成本节约、使用寿命合理、施工简单、舒适行车、线条优美等特点,它被广泛用于桥梁建设。
自1980年以来,连续刚性桥梁经过几十年的发展,已成为最长的混凝土桥梁之一。
随着桥梁长度的增加和载荷的增加,连续刚性桥梁逐渐病害被被发现,如:失去预应力,局部开裂腹板,特别长期下挠期问题,形主要表现在:长期挠度趋于增加,增长速度可能随着时间的推移而加速,减速或保持恒定速度。
这个结构挠度比预期的要大得多。
桥梁的舒适度和安全性因主梁的过度挠度会影响以及桥梁的景观效果。
挠度会导致梁的底板出现裂纹,而裂纹的增加会降低主梁的刚度,导致变形的增加,导致恶性循环,导致维护成本增加,甚至影响结构的安全性。
二、施工监控的主要内容1.几何控制。
当采用悬臂浇筑施工连续刚性桥梁时,桥梁结构会有一定程度的变形,影响其变形的因素很多,如温度、施工荷载等。
所有这些因素都会影响构建过程中的位置偏移,从而导致应用程序不匹配。
因此,有必要在施工期间对桥梁结构进行检查,以确保桥梁的实际位置和设计要求的偏差在允许范围内;同时,桥梁线性平滑几何控制应成为桥梁连接精度的标准,桥梁的整体线性形状与桥梁建造后的线性形状相似。
2.监测应力。
首先,将测量点固定在桥梁的关键区域,并监测,以确定桥梁是否满足设计要求。
简述连续刚构大桥施工图计算要点1 概述灵仙河特大桥位于重庆市江津区柏林镇柳青村,大桥跨越灵仙河。
该桥起止桩号K2+084.5~K2+638,桥长553.5m,孔跨布置为5×30+85+160+85+2×30m,桥面宽度12.0m,最大墩高120.0m,设计桥面高程:669.749~676.867m,桥面纵坡为1.2%。
主桥上部结构采用预应力砼连续刚构,下部结构采用双薄壁墩、承台桩基础。
引桥上部结构采用30m装配式预应力混凝土先简支后连续T梁;下部结构桥墩根据墩高的不同及上部结构形式的不同采用双柱式墩和空心薄壁墩,基础采用承台桩基础;江津岸桥台采用桩柱式桥台,四屏镇岸桥台采用重力式U型桥台。
拟建桥梁主墩处无乡村水泥公路和机耕道可达,交通条件较差。
2 设计要点2.1 主桥结构计算分析2.1.1 静力计算分析。
桥梁计算采用MIDAS 8.05软件建立进行模型设计计算分析的整个桥的模型。
下部桩基础采用“m”法进行计算,上部的结构按全预应力混凝土构件设计,截面配筋严格按规范进行验算。
计算参数采用如下:2.1.2 永久作用。
第一,结构自重:包括桥梁主体结构自重、桥面铺装和防撞护栏等各种桥上设施。
第二,混凝土收缩、徐变:按公路混凝土规范(JTG D62-2004)规定计算。
第三,主桥二期恒载包括护栏、铺装等,合计50kN/m,按顺桥向均布作用计。
第四,预应力荷载:预应力的计算参数取值如下:钢绞线抗拉强度标准值fpk=1860MPa;钢绞线弹性模量Ep=1.95×105MPa;体内预应力锚下张拉控制应力=0.75fpk=1395MPa;锚具变形和钢筋回缩值,每端6mm;管道摩阻系数μ=0.17;管道偏差系数k=0.0015;锚具变形及钢束回缩值ΔL=6mm。
2.1.3 可变作用。
第一,汽车荷载:车道荷载为公路—I级。
第二,汽车冲击力:冲击系数按《公路桥涵设计通用规范》有关规定取值为0.05。
特大连续刚构桥梁施工监控要点分析作者:陈幸章来源:《城市建设理论研究》2013年第27期摘要:为了保证特大连续刚构桥梁主桥预应力混凝土连续刚构采用悬臂浇筑施工方法和桥墩采用翻模(或滑模)施工方法的质量和安全,控制各施工阶段的桥墩、主梁中线位置和标高,监测施工过程中各块箱梁的挠度变化情况,为箱梁标高调整提供依据,保证悬臂浇筑施工的悬臂合拢平面和高程差控制在设计要求的范围之内,对主桥施工的平面和高程进行施工监测和控制是非常有必要的。
文中根据多年施工监控经验详细介绍了该类型桥梁施工监控的要点,并针对某特大连续刚构桥进行了仿真计算分析。
关键词:连续刚构;施工监控;要点分析;仿真计算Abstract: In order to ensure continuous rigid frame bridge large main bridge prestressed concrete continuous rigid frame construction methods and using Cantilever piers using molds (or sliding) method of construction quality and safety, controlling each construction stage piers, main beam midline and elevation of each block to monitor the construction process girder deflection changes, provide the basis for the girder elevation adjustments to ensure the construction of the cantilever cantilever close control plane and elevation difference within the scope of the design requirements, the plane of the main bridge construction and elevation for construction monitoring and control is very necessary. In this paper based on years of experience in construction monitoring of the type described in detail the main points of the bridge construction monitoring, and against a large continuous rigid frame bridge was simulated analysis.Key words: continuous rigid frame; construction monitoring; Point Analysis; simulation 中图分类号:U445文献标识码:A1连续刚构桥梁的结构特点对于桥梁来说,连续刚构桥梁是钢筋混凝土梁桥的一种,只是将主梁做成连续梁体与薄壁桥墩固结。
大跨径预应力混凝土刚构—连续箱梁桥的施工监控现代桥梁朝着大跨径的方向发展,尤其预应力混凝土连续梁级连续刚构桥,随着跨径的增大,桥梁整个施工过程中的不安全因素也增多。
为确保成桥后的桥面线形和内力符合设计要求,同时保证整个施工过程安全,对其进行施工监控十分有必要的。
对桥梁结构进行施工过程模拟,实际施工中对主梁的变形及控制截面应力进行监测,通过实测数据与计算数据的动态调整,保证这两项指标在允许误差范围之内。
标签:连续刚构;监控;线形;内力1 工程概况某特大桥主桥为(66+120+2×138+120+66)m预应力混凝土连续刚构箱梁,全长648m,截面形式为单箱单室。
底板厚度及梁高按照1.8次抛物线进行变化,120m跨的主梁高度由跨中3.1m变化到端部7.0m;138m跨梁(中间跨)主梁高度由跨中3.1m变化到端部的8.0m;两侧悬臂为2×2.8m,悬臂板根部厚度为80cm;底板宽6.0m,顶板宽度11.6m,桥面设置坡度为2%的单向超高横坡;腹板的厚度包括40cm、60cm及90cm三种,中间设置变截面过渡段。
主桥采用挂篮对称悬臂浇筑施工,15号墩和19号墩先采用临时固结,然后进行悬臂浇筑,16墩~18墩为刚构直接悬臂浇筑;次边跨合龙后,应解除15、19号墩的临时约束;在主墩墩顶及托架上现浇完成各个“T”构的0、1号块主梁,其他各块采用悬臂挂篮施工。
主桥合龙的顺序为先边跨、再次边跨、最后中跨;边跨、次边跨合龙段采用安装劲性骨架,悬臂端配重,采用挂篮进行浇筑施工;中跨合龙段,先对梁端进行顶推,安装劲性骨架,悬臂端进行配重,同样采用挂篮进行浇筑施工。
为确保成桥后的桥面线形和内力符合设计要求,同时保证整个施工过程安全,对其进行施工监控十分有必要的。
2 施工监控方法桥梁施工监控方法现普遍采用的主要有3种:开环控制、反馈控制及自适应控制。
经过分析本桥的实际情况,经过论证认为宜采取自适应控制方法。
浅谈连续钢构桥梁施工监控要点及体会摘要: 随着我国科学技术和交通事业的发展,在山岭重丘区高速公路建设中,预应力混凝土连续刚构桥梁以其跨越能力强、适用地形广泛、无支架施工简便、受力合理、行车舒适等优势得到了广泛应用。
在预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工过程中,为了保证大桥的顺利合龙及成桥线形满足设计要求,同时成桥内力控制在设计容许范围内,必须在桥梁施工过程中开展全过程施工监控工作。
本文结合某特大桥的施工监控实践,介绍了连续钢构桥梁施工监控的步骤和指标,并提出了监控过程中需要注意的主要事项,以达到其预定目标。
其研究成果可为同类工程提供参考。
关键词:连续钢构桥梁;桥梁施工;施工监控技术工况:某大桥采用逐节段跟踪控制的方法对上部结构的施工进行了全过程监控,通过对施工阶段各节段挠度测点的测量分析,确定了每一阶段的立模标高,确保该桥合龙精度;通过对控制断面测点处混凝土应力的监测,确保该桥施工过程中结构的安全。
一、施工控制的内容与原则1.监控工作内容监控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。
监控的原则是: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。
2.监控采用的计算软件和测试仪利用midas/civil和桥梁博士软件建立全桥施工阶段的仿真分析模型,并将计算结果进行比较,确定两套模型计算结果差距不大,表明模型参数选择合理,计算分析正确合理,能够较好地反映结构实际情况。
在计算过程中,混凝土的弹性模量、混凝土的容重、钢束的特性、挂篮的自重均根据现场采集的数据取值,其他的计算参数均按规范取值。
在进行挠度计算时,对梁段自重及钢束张拉产生的挠度进行了修正。
挠度监测工作由施工单位配合完成,分为3个工况进行了监测,即在混凝土浇筑前、混凝土浇筑后、钢束张拉后用精密水准仪分别测量节段前方箱顶测点的标高,通过数据分析,计算箱梁的实际变形值。
为了准确测量挂篮在各个节段施工时的变形值,在每对挂篮拼装完成后,均进行了预压工作,通过分级加载卸载,消除了挂篮的塑性变形,得到了挂篮在各节段的变形值。
连续刚构桥施工监控计算要点分析发表时间:2014-11-26T15:13:04.500Z 来源:《价值工程》2014年第9月上旬供稿作者:康玉强[导读] 连续刚构桥具有刚度均匀,高墩大跨、造价低、施工速度快等优点,在山区公路中修建较多。
Calculation Points for Construction Monitoring of Continuous Rigid Frame Bridge康玉强KANG Yu-qiang(四川建筑职业技术学院交通与市政工程系,德阳418000)(Department of Traffic and Municipal Engineering,Sichuan College of Architectural Technology,Deyang 418000,China)摘要院连续刚构桥一般采用挂篮悬臂施工,在施工阶段随着节段的增加和挂篮的移动,各截面的内力和位移不断变化。
在施工期间布置位移、应力、温度测点,监控桥梁状态,设置合理的预拱度确保使用期间的性能。
以某预应力混凝土连续刚桥为实例,建立有限元模型,综合考虑挂篮、收缩徐变、预应力张拉、温度变化等多种因素的作用,对该桥在施工阶段的内力位、移作了分析,计算得到了桥梁施工阶段立模标高及成桥预拱度,通过和施工监控测试数据做比较分析,指导施工顺利实施。
Abstract: Basket cantilever construction is commonly used in the construction of continuous rigid frame bridge. The internal forces anddisplacements of each section are constantly changing with segment increasing and basket shifting. During the construction measurementpoints for displacement, stress, and temperature are applied to monitor the state of the bridge, meanwhile a reasonable camber is required toensure performance during service. A prestressed concrete continuous rigid bridge is taken as an example, so the finite element model isapplied to analyze the internal forces and deflection, considering the basket, shrinkage, creep, prestress, temperature and other factors. Thebridge elevation in construction phase and camber during service is got. The comparative analysis of monitoring and test data is helpful tosuccessful implementation and construction.关键词院薄壁高墩;连续刚构;预拱度;施工监控;悬臂施工Key words: thin-wall and high-pier;continuous rigid frame bridge;camber;construction monitoring;cantilever construction中图分类号院U448 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)25-0142-030 引言连续刚构桥具有刚度均匀,高墩大跨、造价低、施工速度快等优点,在山区公路中修建较多。
一般来说,在沟壑地区大多数连续刚构桥均采用挂篮悬臂施工,此工艺成熟,效率高,速度快,施工质量稳定可靠,已被我国工程界掌握[1]。
在施工过程中,结构为静定,无多余约束,且高墩刚度小,荷载种类多且不断变化,故在施工时桥梁的内力状态也是变化的;另外根据已有的实测资料表明连续刚构桥投入使用后下挠过大,偏离设计线型,导致行车不舒适。
如1997年建成的重庆江津长江大桥到2007 年跨中下挠31.7cm,肉眼已经能明显分辨出跨中下凹[2]。
综上因素,施工期间埋设仪器监控桥梁的受力状态,将实测数据和模型计算结果比较,及时纠正施工中存在的偏差,使桥梁合龙时达到预想的状态,设置足够的预拱度,保证营运期间有良好的工作性能。
1 测点布置1.1 应力测点布置截面应力不能直接测试得到,一般通过应变仪测试得到,再乘以弹性模量得到应力(混凝土弹性模量的测定一般由施工单位实验室完成)。
施工期间的截面横向测点布置见图1,测点布置根据箱梁的宽度确定,对于宽箱为了考虑剪力滞后的影响,横向应增加测点数量。
应力计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。
施工过程中注意对应力计和引出导线的保护[3]。
1.2 挠度测点桥梁悬臂施工的每一个阶段均要做线形测量,在每个块件对称布置三个以上的测点,不仅测试挠度的同时,还可以观察是否出现扭转,各个测点之间也可以相互校核。
挂篮就位后,对每个节段混凝土浇筑前后、预应力钢筋张拉前后均要做高程测量,并和计算模型的结果比较,修正控制模型,保证线形在可控范围内。
在具体实施时高程控制点布置在离块件前端一定距离处(10~15cm),采用钢筋垂直方向与顶板的上下层钢筋点焊牢并要求竖直,钢筋露出箱梁混凝土表面一定高度(2~5cm),测点磨平并用红油漆标记(图2)。
1.3 温度测点施工和使用期间温度的变化都将影响桥梁的线形,温度的影响包括年温差和温度梯度。
年温差表现为桥梁的整体伸缩,会在结构中引起温度次内力,对结构的影响(挠度和应力)可以较准确的计算;日温变化比较复杂,温度场沿截面高度产生的温度差,使主梁产生挠曲,同时截面上下层纤维之间会有错动,产生温度自应力。
在实际测试过程中,可选在晚上无日照的时间测得年温差,温度梯度的测试应沿着截面的横向和竖向布置(图3)传感器测得。
根据实测数据,可以很方便的计算出温度对结构挠度和应力的影响,在施工监控时对立模标高做相应的调整。
2 预拱度计算2.1 计算方法及荷载桥梁施工控制的计算方法有正装分析、倒拆分析方法和无应力状态法,正装分析方法是按照桥梁实际的施工顺序安装单元计入相关荷载,直到桥梁合龙;倒拆分析是以成桥状态为起点,逐步卸载和拆除结构单元。
由于收缩徐变的影响这两种算法的计算结果是不闭合的,所以在施工过程中通常采用正算和倒拆结合,倒拆过程中考虑收缩徐变的影响,此过程交互迭代知道计算闭合。
在仿真模拟过程中,要考虑施工过程中桥梁可能的各种荷载。
如结构自重、桥面二期恒载、挂篮荷载、施工过程临时荷载、结构预应力、混凝土收缩徐变、结构临时支撑、结构体系转换等。
另外,还应考虑季节温度、日照温差和结构各部位不均匀的温度场等的影响。
2.2 计算方法及荷载在桥梁悬臂施工过程中,桥梁线形的控制主要通过立模标高来控制。
随着施工的进行,每一个阶段的受力都不一样,结构的挠度在施工过程中也是不断变化的,故先期施工的节段要计入后期施工荷载的影响,先期施工的块件要设置足够的预拱度,保证桥梁的顺利合龙,施工监控时计算公式如下[5]:依据现有的理论计算的收缩徐变的引起的下挠和实际工程中的挠度不完全吻合,根据工程实际经验采取以下方法设置附加预拱度:跨中按L/1000+1/2d2(L 为中跨跨径,d2 为活载挠度),边跨预拱度按中跨最大挠度1/4 计算,边跨最大挠度在3/4L 处。
在中孔跨中fc 确定后,中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2仔x/L))进行分配。
边孔3/4L 处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc 的1/4,边孔其余各点按余弦曲线分配。
由于余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零,满足平顺要求,若按照抛物线分配就不能满足墩顶平顺的要求;余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2,与有限元计算也是吻合的[6]。
3 计算实例3.1 工程概况主桥采用48垣86垣48m 变高度连续刚构,单箱单室直腹板横断面。
箱梁顶板宽8.0m,两侧翼缘板悬臂长1.5m,悬臂板端部厚20cm,根部厚66cm;顶板厚0.25m,底板厚度由箱梁根部的0.7m 变化至跨中0.3m。
顺桥向梁高采用抛物线变化,根部梁高5.5m,跨中及边跨直线段梁高均为2.2m,变截面段梁底曲线为1.8 次抛物线,合拢段及边跨膺架施工段均为直线段。
箱梁采用直腹板,腹板宽0.4耀0.6m,箱梁底宽5.0m。
主桥节段施工共分为0耀10 号节段、边跨支架现浇段及合龙段。
0 号节段长度为9.0m,1耀3 号节段长度为3.0m,4耀6 号节段长度为3.5m,7耀10 号节段长度为4.5m,合龙段长度2.0m,边跨支架现浇段长度4.0m,其余节段采用挂篮悬臂浇筑。
主梁采用三向预应力体系。
纵向预应力钢束设置了腹板束、顶板束和底板束。
腹板束、顶板束采用17椎s15.2 钢绞线,底板束采用12椎s15.2 钢绞线。
1 号墩高40m,2 号墩高52m,均采用双薄壁墩;汽车40 级,挂车220 级,双向两车道。
3.2 计算结果计算模型(图5)考虑了施工期间挂篮、收缩徐变、预应力张拉、温度变化等多种因素的作用,二期恒载以及使用期间汽车荷载作用。
从图中可以看出,正算的成桥线形呈上拱,主要是因为结构纵向预应力强大所致;附加预拱度按照前文所述的方法算得,总预拱度与已建成的跨度类似的桥梁接近,和实际经验吻合。
4 常见问题及结论通过对连续刚构桥在施工节段的计算分析,可以得出如下结论:淤一般采用正算法就能满足监控需要,计算时应全面考虑结构承受的荷载。
于附加预拱度的确定可根据文中的建议算法,此算法由工程经验归纳得来,具有一定的实用价值。
盂在施工期间,施工单位在主梁上堆放机具材料应对称,并靠近墩顶为宜,减少不平衡力矩。
同时,在连续刚构监控计算分析中仍存在以下问题:淤预应力钢筋张拉后,主梁变形并不会立即发生,预应力的克服摩擦传递需要时间,这和我们力学中的概念有所不同,故混凝土应力应变的测试宜在张拉后数小时进行。
于日照温差不仅存在于顶板和底板直接,还存在于左右腹板直接,这种温差会使主梁在平面上偏离轴线,计算时应考虑。
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