公铁路特大桥连续梁施工线形监控方案[优秀工程方案]
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第一章编制依据及编制范围1.1 编制依据1.1.1 新建南京至安庆城际铁路招标文件、施工合同、施工图设计文件等。
1.1.2 国家、铁道部现行的技术标准、施工规范(指南)、操作规程和工程质量检验评定标准;1.1.3 施工现场调查资料、企业施工经验、劳动力及技术装备、专业化程度、机械设备实力、综合施工能力等。
1.1.4中南大学《宁安铁路无砟轨道连续梁施工监控方案》。
1.2编制范围编制范围为XX特大桥(DK99+714.59-DK112+663)连续梁线型监控施工。
第二章工程概况2.1工程简介XX特大桥(DK99+714.59-DK112+663)跨越规划青弋江分洪道、芜铜铁路、XX、峨溪河及淮九公路。
区段内有八处连续梁,详情见下表:连续梁为变高度变截面单箱单室、直腹板箱梁,梁高按圆曲线变化。
梁体按纵向、横向、竖向全预应力设计,预应力筋采用高强度低松驰钢绞线,竖向预应力筋采用高强精轧螺纹粗钢筋,混凝土采用C50混凝土。
连续箱梁采用挂篮悬臂施工。
2.2地震地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35-0.45s。
2.3气象情况XX特大桥属亚热带湿润气候,季风显著,气候温和,梅雨集中,阳光充足,无霜期长,降雨丰沛集中。
区内降水季节性强,5~9月份占年降雨的60%以上,多年平均降雨量1053mm,最大日降雨1895.5mm,每年6月下旬~7月上旬都会出现一段降水量大,降水日数多的梅雨天气。
多年平均气温15.6℃,年极端最高、最低气温分别为41.1℃、-13.0℃;一年中最热为7月,平均气温28.2℃,最冷为1月,平均气温2.7℃。
季风气候明显,年平均风速3.3m/s,年最大风速24.3m/s。
2.4主要技术标准⑴铁路等级:客运专线。
⑵正线数目:双线。
⑶速度目标值:250km/h。
⑷线间距:4.6m。
⑸设计竖向荷载:“ZK活载”。
⑹轨道类型:有档肩的新型无砟轨道。
第三章线型监控方案连续梁线型控制包括监控计算和施工监测,监控项目主要包括线形和应力。
目录1、工程概况 (1)1.1工程概况 (1)2、编制依据及适用范围 (2)3、施工控制重点分析 (3)3.1主跨预拱度计算 (3)3.2合拢施工的控制 (4)4、施工控制方案 (5)4.1施工控制的目标和方法 (5)4.1.1监控目标 (5)4.1.2监控方法 (6)4.2施工控制工作计划 (8)4.3施工控制工作内容 (8)4.3.1施工控制仿真计算 (8)4.3.2施工控制现场监测 (11)4.4提交监测成果形式 (15)5、施工控制实施组织 (16)5.1施工控制组织机构 (16)5.2施工控制中的职责 (16)5.3现场施工控制数据信息交流与工作流程 (18)6、施工控制人员及设备配备 (19)6.1人员及设备配备 (19)6.2施工监控全过程的软件系统 (20)7、质量保证措施 (21)连徐线东海特大桥连续梁桥施工监控方案7.1建立健全质量保证体系 (21)7.2组织保证体系 (21)7.3制度保证体系 (22)8、安全保证措施 (25)8.1人员安全保障措施 (25)8.1.1对现场监控人员进行安全教育与管理 (25)8.1.2现场监控准备 (25)8.1.3现场作业安全管理措施 (26)8.2安全检查 (26)8.3安全应急预案 (26)8.3.1处理原则 (26)8.3.2应急组织机构及职责 (27)9、附件 (28)连徐铁路站前I标连续梁施工监控方案1、工程概况1.1工程概况中铁四局连徐铁路站前1标位于江苏省连云港市境内,途径连云港市的海州区、东海县。
正线长度47.701公里,合同工期42个月,合同造价27.005亿元,主要工程包括路基及站场10.8km,地基处理245.6万m,路基土石方152.9万方。
桥梁46.2km/4座,其中桩基11594根,承台1441个,墩身1444个。
框架桥10300顶平米/8座,涵洞733横延米/22座,箱梁预制架设726孔,T梁预制架设108单线孔。
某公路特大桥大跨连续梁线性控制施工技术摘要:本文介绍某公路特大桥连续梁施工过程中应力、标高等施工监测的内容以及实测值与理论计算值数据对比析的方法,阐述大跨度预应力混凝土连续梁桥的应力、高程控制方法,对同类桥型的施工及控制具有一定指导意义和参考值。
关键词:连续梁;施工控制;合龙Abstract: this paper introduces some highway super major bridge construction process of continuous beam in stress, such as the elevation of the content of the construction monitoring and measurement values and the calculated data contrast analysis method, this paper expounds the large span prestressed concrete continuous girder bridge elevation control methods of str ess, of the similar bridge’s construction and control which is significant and references.Keywords: continuous beam; Construction control; closure一、工程概况某公路特大桥(DK99+714.59-DK112+663)连续梁为混凝土大跨度变截面单箱单室连续箱梁、主梁截面为单室直腹板箱形梁,截面梁高8.70m ~5.40m,梁高按圆曲线变化,圆曲线半径R=423.1m。
其梁体根据横向和竖向以及纵向全预应力设计,预应力大桥钢筋使用低松驰高强度钢绞线,大桥竖向预应力筋使用高强精轧螺纹粗钢筋,混凝土采用C50混凝土。
2023-11-07CATALOGUE目录•工程概述•监控方案•监控数据采集与分析•监控技术与方法•工程应用案例•结论与展望01工程概述随着我国交通基础设施建设的快速发展,大跨度连续梁桥已成为重要的桥梁形式,具有跨越能力大、外形美观、结构合理等优点。
但同时大跨度连续梁桥的施工难度较大,需要进行严格的监控和管理。
项目背景本工程为某高速公路上的大跨度连续梁桥,主桥采用三跨连续梁结构,桥梁全长360米,其中主跨跨度为180米。
工程规模较大,涉及的施工环节较多,需要采取科学有效的监控措施以保证施工质量和安全。
工程规模本工程位于山区,地形起伏较大,施工环境较为复杂。
工程特点施工环境复杂由于桥梁跨度大,需要采用挂篮施工等高难度技术,施工难度较大。
施工难度大为了保证施工质量和安全,需要采取严格的监控措施,对施工过程中的变形、应力、温度等参数进行实时监测和数据分析。
监控要求高02监控方案监控方案设计确定监控内容对大跨度连续梁的挠度、应力、温度等关键参数进行监测,同时记录施工过程中的材料性能、荷载情况等。
选择监控方法和设备采用非接触式测量方法,如激光测距、红外线测温等,同时使用计算机控制系统进行数据采集和远程监控。
确定监控目的确保大跨度连续梁施工过程中的线型符合设计要求,避免施工误差和变形,保障工程质量。
1监控方案实施23在关键部位设置监测点,安装传感器和数据采集设备,连接电源和网络,确保数据传输的稳定性和安全性。
现场布置通过计算机控制系统自动采集数据,并实时传输到数据中心,以便进行数据分析和处理。
数据采集与传输确保施工现场的安全,采取措施如设置警戒线、安装安全警示标志等,保障工作人员和设备的安全。
现场安全措施对采集到的数据进行处理和分析,提取关键指标,如挠度、应力等,并进行对比和分析,以评估施工质量和安全性。
数据处理与分析监控方案效果评估根据监测结果进行风险评估,对可能存在的风险和问题进行预测和判断,采取相应的应对措施,以确保施工质量和安全。
桥梁施工大跨度悬浇连续梁线性监控作者:张豪曼来源:《装饰装修天地》2015年第07期摘要:挂篮悬臂浇筑使用少量施工机具设备,避免大量支架,可以方便地建造跨越深谷、流量大的河道和交通量大的立交桥,而且施工不受跨度限制,跨度越大,其经济效益越高。
本文以某高速铁路特大桥为工程背景,通过理论预测与实测数据分析研究了悬浇连续梁桥线形监控技术,探讨了施工过程中影响梁体线形的主要因素如预应力、温度、自重等。
关键词:大跨度连续梁;线性监控;高程监测;悬臂浇筑法一、铁路特大桥大跨连续梁的施工方法发展及监控悬臂浇筑法是连续梁桥施工中常用的一种施工方法,在施工中使用挂篮作为移动模架,混凝土的灌注、钢筋的绑扎、预应力筋的张拉等工作全部在挂篮内实施。
悬臂浇筑法施工从20世纪60年代阿前西德首先使用以来,发展至今,已成为修建大中跨径桥梁的一种有效施工手段。
1.施工监控理论施工监控工作旨在利用桥梁施工控制理论和方法对连续梁桥的施工过程进行严格的控制及调整。
一方面根据实际施工方法对施工每一阶段进行理论计算,求得施工阶段施工控制参数的理论计算值;另一方面对施工过程中的关键控制值(主梁线形)进行精确测量,针对实际施工过程中由于各种因素所|起的理论与实际结果偏差,采用会理的方法加以控制、调整。
2.线形监控工作内容高铁桥梁系按悬臂浇筑法施工,在梁段不断外伸的施工过程中,实时监测数据得到不断累积,并及时反馈修正后续梁段的立模标高及其它施工计算参数,形成一个自适应的闭环控制过程。
然而,与斜拉桥不同,该桥的主梁线形后期调控手段有限。
因此,在施工实时计算中,要根据既有经验通过调查和反馈分析尽可能准确地取定各项计算参数,以求得符合实际的挠度预测值和立模标高。
同时在梁段悬臂施工的每一阶段,必须严格测定立模标高,监控挂篮变形,杜绝标高误差出现累积。
一旦出现实际标高偏离预测值。
则需要结合精度要求,及时做出分析判断,并采取调整下一梁段立模二、悬浇连续梁线形监控重要性和基本原则连续梁悬臂施工要经历一个漫长而复杂的过程,以及体系转换的过程。
连续梁悬臂施工线形监控技术摘要:结合新建铁路宝鸡至兰州客运专线社堂渭河特大桥(48+80+48m)连续梁悬臂施工,通过建立施工阶段计算模型,模拟施工过程分析控制因素,介绍施工线形控制方法、施工布点、测量及数据分析方案,全面总结施工线形控制要点,为类似连续梁悬臂施工线形控制提供实施指导。
关键词:悬臂施工有限元分析线形控制施工测量1.工程概况社棠渭河特大桥(48+80+48m)连续梁,施工墩号128#墩(DK758+815.38)至131#墩(DK759+993.08);梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。
梁体采用单箱梁室变高度直腹板箱形截面,主墩墩顶5.0m范围内梁高相等,梁高6.65m,跨中及边跨现浇段梁高3.85m,梁底曲线为二次抛物线。
箱梁顶宽12.2m,箱梁底宽6.7m,单侧悬臂长2.75m,悬臂端部厚24.8m,悬臂根部厚65cm。
箱梁腹板厚度由箱梁梁体主墩墩顶根部90cm变至跨中及边敦支点附件梁段48cm;底板在箱梁梁体主墩墩顶根部厚90cm变至跨中及边跨直线段厚40cm;顶板厚40cm,其中箱梁梁体墩顶根部加厚至80m。
顶板设90×30cm的倒角,底板设30×30cm的倒角。
箱梁在主墩及边墩墩顶设置横隔墙,主墩墩顶横隔墙厚250cm,该处横隔设置高205cm×宽150cm的过人洞;边墩墩顶横隔墙厚150cm,该处横隔墙设置高185cm×宽150cm的过人洞。
箱梁每个梁段各腹板距梁梁顶1.5m处设置Φ10cm的通风孔,在箱梁顶面悬臂处沿桥纵向每隔4.0m左右设置Φ10cm的泄水孔。
桥面宽度:防护墙内侧净宽9米,桥上人行道钢栏杆内侧净宽12.1米,桥梁宽12.2米,桥梁建筑总宽12.4米。
桥梁全长177.5m,计算跨度为48+80+48m,中支点处梁高6.65m,跨中2m直线段及边跨7.75m直线段梁高为3.85米,梁底下缘按二次抛物线变化,边支座中心线至梁端0.75m。
新建铁路黄冈至黄梅铁路HHZQ-2标段蕲河特大桥(40+64+40)m连续梁施工监控方案编制人:审核人:责任人:中铁三局集团有限公司黄黄铁路HHZQ-2标项目经理部二0一九年三月目录1. 工程概况 (1)2. 施工监控监测目的和意义 (1)3. 施工控制依据及目标 (2)3.1 施工控制依据 (2)3.2 施工控制目标 (2)4. 监控监测组织机构 (2)4.1 组织机构 (2)4.2 各单位职责分工 (3)5. 施工控制方法 (3)5.1 施工控制流程 (3)5.2 结构计算内容 (4)5.2.1 有限元模型建立 (4)5.2.2 数据处理 (7)5.2.3 提供计算表格 (8)5.2.4 设计参数的测定 (11)6. 主梁线形监测 (11)6.1 墩顶测点布置 (11)6.2 截面测点布置 (12)6.3 主梁平面线形控制 (12)6.4 主梁各节段的挠度观测 (12)6.4.1 调整模板标高时测量 (12)6.4.2 绑扎钢筋后复测 (13)6.4.3 混凝土浇筑完后测量 (13)6.4.4 预应力张拉前测量 (13)6.4.5 预应力张拉后测量 (13)6.5 测量时间 (13)6.6 同跨两边对称截面相对高差的直接测量 (13)6.7 多跨线形的通测 (13)6.8 结构几何形状测量 (13)6.9 测量精度控制 (13)6.10 测量仪器 (14)7 主梁应力监测 (14)7.1 主梁混凝土应力监测测点布置 (14)7.2 应力测试工况 (15)7.3 其它注意事项 (15)8 有限元计算结果 (15)8.1 各施工阶段理论变形 (15)8.2 各施工节段理论应力 (16)蕲河特大桥(40+64+40)m连续梁施工监控方案1. 工程概况新建铁路黄冈至黄梅铁路HHZQ-2标段蕲河特大桥(40+64+40)m悬臂浇筑施工预应力混凝土双线连续梁,适用于蕲河特大桥50#-53#墩之间的连续梁。
铁路客运专线(60+100+60)m连续梁桥施工监控方案一、桥梁概况客运专线于里程(60+100+60)m的连续梁,线路于****处跨二黄渠,与铁路交角23度。
60m+100m+60m预应力混凝土连续梁为三向预应力砼连续梁,采用单箱单室、变高度、变截面结构。
二、施工监控的目的和意义预应力混凝土连续梁桥的施工过程比较复杂,不仅要经历悬臂浇筑箱段的过程,还要经历边、中跨合拢以及临时支座解除等一系列结构体系转换的过程,因此,在整个施工过程中主梁标高和内力都是不断变化的。
由于设计计算是建立在一系列理想化假定的基础上的,并且自开工到竣工期间为实现设计目标而必须经历的过程中,将受到许许多多确定和不确定因素(误差)的影响,其中包括设计计算模型、材料性能、施工误差、施工临时荷载、预应力损失、收缩徐变以及温度等诸多方面在理想状态与实际状态之间存在的差异,导致合拢困难,给成桥线形、结构可靠性、行车条件和经济性等方面带来不同程度的影响。
因此,要求在施工过程中,必须实施有效的施工控制。
实时监测、识别、调整(纠偏)、预测对设计目标的实现是至关重要的。
因此,从某种意义上讲,施工控制成了大跨度桥梁修建过程中必不可少的保证措施。
本跨度所有桥梁均采用悬臂现浇施工,这类桥梁的施工工序和施工阶段较多,这就可能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,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线型与内力不符合设计要求。
对桥梁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,保证桥梁成桥后线形及受力状态符合设计要求。
为了使成桥后桥梁的线形和内力(应力)符合设计的目标线形和容许内力(应力),保证施工质量和桥梁精确合拢,使桥梁状态处于控制之中,必须对大西线60+100+60m 连续箱梁桥的施工过程进行监测与监控。
三、主桥箱梁施工过程监测与监控目标桥梁施工控制的目标就是要根据施工过程中实际发生的各项影响桥梁内力与变形的参数,结合施工过程中测得的各阶段主梁内力与变形数据,随时分析各施工阶段中主梁内力和变形与设计预期值的差异并找出其原因,提出修正对策指导施工,确保施工过程的桥梁安全和成桥内力和外形曲线与设计值相一致。
改建铁路XX线扩能改造工程后坝湾双线特大桥(33+48+33)m预应力混凝土连续梁施工线形监控方案编制:复核:审核:XXX标项目部二〇年月目录1工程概况 (1)2 施工监控目的及依据 (2)3 施工监控测点布置及内容、方法 (3)4监控流程 (3)5 监控测点的保护 (4)6 质量保证措施 (4)附表一: (6)附表二: (7)附表三: (8)1.工程概况1.1桥梁概况改建铁路XX线扩能改造工程D1K238+065后坝湾双线特大桥,主跨采用结构形式为(33+48+33)m的预应力混凝土双线连续梁,主跨上跨南楠二级路,采用悬臂浇筑施工。
1.2设计主要技术标准(1)铁路等级:国铁Ⅰ级。
(2)桥上线路:双线,本梁线间距按4.468m设计,平曲线半径R=7000m,连续梁梁部曲线曲做。
(3)设计行车速度:旅客列车速度目标值200km/h。
(4)设计活载:“中-活载”(5)牵引类型:电力(6)轨枕及钢轨:全线均采用钢筋混凝土轨枕,200km/h速度目标值路段范围内铺设Ⅲbc型有挡肩混凝土轨枕;钢轨类型为60kg/m。
(7)环境:一般大气条件下无防护措施的地面结构,环境类别为碳化环境,作用等级为T2。
(8)地震动峰值加速度:0.05g。
(9)施工方法:悬臂浇筑法。
1.3梁部构造梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁,梁体全长115.1m,中跨10m梁段和边跨端部14.55m梁段为等高梁段,梁高2.7m;主墩处梁高为4.0m,其余梁段梁底下缘按二次抛物线Y=2.7+1.3×x2/289(m)变化,其中以6号、18号截面顶板顶为原点,x=0~17(m)。
全桥顶板厚35cm;边跨端块处顶板厚由35cm渐变至52cm,底板厚39~100cm,边跨端块处底板厚由39cm渐变至70cm;腹板厚35~60cm,边跨端块处腹板厚由35cm渐变至60cm。
梁体在边支座处及主墩处设横隔板,全联共设4道,横隔板中部设有孔洞,以利检查人员通过。
公铁路特大桥连续梁施工线形监控方案对于分节段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。
桥梁施工控制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。
大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工控制包括两个方面的内容:变形控制和内力控制。
变形控制就是严格控制每一节段箱梁的竖向挠度及其横向偏移,若有偏差并且偏差较大时,就必须立即进行误差分析并确定调整方法,为下一节段更为精确的施工做好准备工作。
横向偏移可以通过精确测量控制和调整来达到要求,而影响竖向挠度的因素很多(如施工荷载、挂蓝自重、温度变化等),施工时就要充分考虑影响挠度的各种影响,在各节段设预抛高,也就是控制立模标高。
内力控制则是控制主梁在施工过程中以及成桥后的应力,尤其是合拢时间的控制,使其不致过大而偏于不安全,甚至在施工过程中造成主梁破坏。
悬臂施工属于典型的自架设施工方法。
由于连续梁桥在施工过程中的已成结构(悬臂节段)状态是无法事后调整的,所以,施工控制主要采用预测控制法。
连续梁桥施工控制主要体现在施工控制模拟结构分析、施工监测(包括结构变形与应变监测等)施工误差分析以及后续施工状态预测几个方面。
施工控制的最基本要求是确保施工中结构的安全和确保结构形成后的外形和内力状态符合设计要求。
东方红大桥采用悬臂浇筑施工,因其跨径较大,最终形成必须经历一个漫长而又复杂的施工与体系转换过程。
通过理论计算可以得到各施工阶段的理论主梁标高值,但在施工中存在着许多误差,这些误差均将不同程度地对成桥目标的实现产生干扰,并可能导致桥梁合拢困难、成桥线形与设计要求不符等问题,因此,为了确保东方红大桥施工安全,成桥线形符合要求,在施工中必须实施有效的施工控制。
4 桥梁施工控制系统的建立任何产品的产生都是经历了管理流程、生产流程和技术流程,桥梁也可以当作一种特殊的产品,在桥梁建设的过程中也同样要经历着不同的流程。
在桥梁的施工中,为了保证大桥的安全和施工中准确性所经历的流程就构成了桥梁施工控制系统。
这个系统关系到业主单位、监理单位、监控单位、设计单位和施工单位等。
这个桥梁施工控制系统主要由两部分组成:管理实施流程和施工控制技术流程。
管理实施流程建立了施工控制中的总体工作流程,说明了各单位间的工作关系。
管理实施流程的运作直接关系大桥的建设进度和质量。
东方红大桥主桥建设施工控制系统的管理实施流程如图4-1-1所示。
图4-1-1 施工控制管理流程连续梁悬臂施工控制是施工→量测→识别→误差分析→修正→预告→施工的循环过程。
东方红大桥主桥建设施工控制系统的施工控制技术流程如图4-1-2所示。
5 悬臂施工中的挠度控制问题与结构分析5.1悬臂现浇施工中挠度控制问题在悬臂现浇前,准确计算各个施工阶段的挠度值和挠度累计值,并将施工完成阶段的挠度累计值作为现浇施工中的预设拱度,反向施加到施工完成阶段的结构理想状态——理想挠度曲线上,以便为每个悬臂施工阶段确定一条适当的现浇梁段轴线,这些轴线就是相应施工阶段的结构理想挠度曲线。
5.1.1悬臂现浇中的结构挠度以四个节段悬臂现浇施工为例(如图5-1-1a)。
假定施工荷载仅有结构恒载和结构预应力,当节段①按水平位置施工时,悬臂端挠度为-5mm(垂直挠度向下为正);当节段②与节段①切线相连时,节段②的端点会有初挠度-11mm,待节段②施工完毕时,节段①和②的端点将分别产生+1mm和+5mm的挠度增量;当节段③与节段②再切线相连时,节段③端点会有初挠度+9mm,待节段③施工完毕时,节段①、②和③的端点将分别产生+5mm、+10mm和+2021的挠度增量;最后,当节段④与节段③再切线相连时,节段④端点会有初挠度+30mm,待节段④施工完毕时,节段①、②、③和④的端点将分别产生+8mm、+18mm、+29mm和+49mm的挠度增量。
各个悬臂现浇施工阶段所产生的节段端点挠度增量如图5-1-1b所示。
(为了简化,图中以折线代替实际节段挠度曲线)图5-1-2 悬臂现浇施工中结构累计挠度(单位:mm)a)结构立面示意图;b)累计挠度曲线;c)挠度数值表5.1.2结构预拱度设置由图5-1-1可见,若各节段在施工中不设一定的预拱度,则施工完毕时的挠度曲线不可能恢复到结构理想状态线形——0—0直线上。
为了在各个施工阶段设置合理的预拱度,首先根据各个施工阶段的节段端点挠度增量(图5-1-1)计算确定各个施工阶段结束时的各个端点累计挠度,如图5-1-2所示。
然后,将各个节段端点的挠度值反号即可作为预拱度值,各个施工阶段节段端点预拱度值和预拱度增量如图5-1-3所示。
图5-1-3 悬臂现浇施工中预拱度和预拱度增量(单位:mm)a)结构立面示意图;b)预拱度和预拱度增量曲线5.1.3预拱度增量和总量控制在悬臂现浇施工中,为了达到对图5-1-3所示预拱度控制的目的,结合测量系统,一般可以采用两种方法,即预拱度增量控制和预拱度总量控制。
预拱度增量控制的具体实施方法为,当节段①悬臂施工时,在其端点处设置偏离理想线形的预拱度-9mm;当节段②施工时,先按节段①端点处的切线方向确定节段②端点的初始坐标,然后再设置偏离初始坐标的预拱度增量-4mm;当节段③施工时,先按节段②端点处的切线方向确定节段③端点的初始坐标,然后再设置偏离初始坐标的预拱度增量-6mm;当节段④施工时,先按节段③端点处的切线方向确定节段④端点的初始坐标,然后再设置偏离初始坐标的预拱度增量-9mm。
预拱度增量控制实施过程如图5-1-4所示。
预拱度总量控制一般比较复杂,主要困难在于各施工阶段中的结构体系受各图5-1-4 预拱度增量控制实施过程图种因素的影响都会发生变化,因而很难找到绝对坐标。
具体做法是:在节段①悬臂施工时,将其端点处的绝对坐标直接偏离理想线形-9mm;在节段②施工时,除了将左侧端点与节段①右侧端点相连外,将右侧端点直接偏离理想线形-33mm;在节段③施工时,将右侧端点直接偏离理想线形-49mm;在节段④施工时,将右侧端点直接偏离理想线形-49mm。
预拱度总量控制实施过程如图5-1-5。
图5-1-5 预拱度总量控制过程(单位:mm)5.2悬臂现浇施工中挠度计算方法简介工程过程中的挠度,涉及梁体自重、预应力、混凝土收缩徐变、施工菏载等因素的影响。
施工挠度与许多不确定因素(梁段砼材料性能、温度、湿度、及养护等方面的差异、各梁段的工期也难准确估计)有关,且施工中荷载随时间变化、梁体截面组成也随预应力筋的增多而变化,所以比较精确的计算挠度在施工中极为重要。
以图5-2-1a)所示悬臂现浇为例,说明考虑徐变影响的施工挠度计算原理。
5.2.1恒载、施工活载及预应力所产生的挠度悬臂梁挠度计算可以采用共轭梁(虚梁)法,图5-2-1b)中表示出了荷载(恒载、施工活载)、M处预应力等所产生的弯距M所引起作用在虚梁上的弹性荷载图形。
据此刻的任意截面i的挠度,表达式为:i i ii i i d EI z x M f ∑-=1)( (x ≤j) (5-2-1) 式中: i M ——第i 梁段的弯矩平均值,可近似地取该段始末截面弯矩之算术平均值;i I ——第i 梁段截面抗弯惯矩,可近似地取该段始末截面抗弯惯矩之算术平均值;式5-2-1实际为每一梁段的平均挠度角对挠度所作贡献的总和,见图5-2-1中的变形曲线。
同时可知引起某梁段平均挠曲角的弯矩也是由该段本身以及其后逐段施工加载(包括预应力)所产生弯矩的总和。
在施工完毕后梁段i 的总弯矩1M 可表示为:∑=++++++=ni n i M M M M M M M 11113121111 (5-2-2) 式(5-2-2)中312111M M M 、、、……分别为梁段1、2、3、……施工时贡献给梁段i 中点截面处的弯矩。
5.2.2徐变挠度在荷载的持续作用下,混凝土的变形随时间不断增长的现象称为徐变。
混凝土的徐变是依赖于荷载且与时间有关的一种非弹性性质的变形。
在长期荷载作用下,混凝土体内水泥胶体微孔隙中的游离水将经毛细管里挤出并蒸发,产生了胶体缩小形成徐变过程。
混凝土徐变变形同混凝土收缩一样,初始增长很快,以后逐渐缓慢,一般在5一15年后其增长逐渐达到一个极限值。
它不同于收缩变形,其累计总和值常很可观,达弹性变形的1-3倍,在某些不利条件下还可能增大。
徐变将有利于结构构件产生内(应)力重分布,减小大体积混凝土内的温度应力,减少收缩 图5-2-1 悬臂施工挠度计算图示裂缝,但会使构件挠度增大,引起预应力损失,在高应力长期作用下,甚至会导致构件破坏。
混凝土在应力作用的当时(混凝土龄期为0τ天)产生瞬时弹性应变e ε,随荷载作用时间的延续(t)徐变变形不断增长,经过一段时间后卸载,瞬时产生的弹性恢复变形e ε,以后继续有恢复的徐变应变称为滞后弹性应变v ε,但仍有残留的永久变形,称屈服变形f ε,f v εε+为徐变应变的总和。
在桥梁结构中,混凝土的使用应力一般不超过其极限强度的40%~50%。
从实验中观察到,当混凝土棱柱体在持续应力不大于a R 5.0(混凝土棱柱强度)时,徐变变形表现出与初始弹性变形成比例的线性关系。
在使用菏载应力范围内引入徐变特征系数ϕ(徐变系数)。
徐变应变与弹性应变的比例系数,即为徐变系数。
徐变系数与徐变变形大小有关。
在影响徐变值的众多因素中,时间是很重要的因素。
徐变是随时间延续而增加的,但又随加载龄期的增加而减小。
将徐变系数表示为()τϕ,t ,即加载时混凝土龄期为τ,计算所考虑时刻的混凝土龄期为t 的徐变系数。
一般说,混凝土徐变和收缩对结构的变形、结构的内力分布和结构的内截面(在组合截面情况下)的应力分布会产生影响。
概括可归纳为:(1)结构在受压区的徐变和收缩会增大挠度(如梁、板)。
(2)徐变会增大偏压柱的弯曲,由此增大初始偏心,降低柱的承载能力。
(3)预应力混凝土结构中,徐变和收缩会导致预应力的损失。
(4)结构构件截面,如为组合截面,徐变会使截面上应力重分布。
(5)对于超静定结构,混凝土徐变将导致结构内力重分布,即徐变将引起结构的次内力。
由此可见,施工中徐变挠度的计算是非常必要的。
箱梁悬臂系逐节分段施工,块件自重和预应力也系逐级加载,加载龄期不断变化,同时二期恒载及活载作用时的箱梁各节段的龄期也不一样。
详细计算十分复杂。
因此,一般取统一的加载龄期,砼徐变终了时间一般定为3年。
下面以简明的方法说明悬臂施工中徐变对挠度的影响。
设梁段1加载时砼龄期为τ,相应的弹性摸量为1E ,则考虑徐变影响时,在龄期为t 时梁段1对j x 截面处总挠度的贡献为:()[]τϕ,1)(111111t d z x I E M j +-(5-2-3)梁段2的荷载以及此时施加的预应力在梁段1截面1z 处产生的弯矩为12M ,则龄期为t 时它对j x 截面处总挠度的贡献为:()[]τϕ2,1)(111212t d z x I E M j +-(5-2-4)式中,鉴于梁段2加载时自身的混凝土龄期为τ,此时梁段1的砼龄期应是τ2,相应的弹性模量为2E 。