京杭運(yùn)河特大橋主橋施工監(jiān)控-2019年文檔

1、京杭運(yùn)河特大橋主橋施工監(jiān)控工程概況京杭運(yùn)河特大橋位于江蘇省揚(yáng)州市境內(nèi)， 橫跨京杭運(yùn)河， 是 江都至六合高速公路上的控制性工程。 京杭運(yùn)河特大橋主橋?yàn)殡p 塔雙索面混凝土斜拉橋，孔跨布置為28.5m+79.5m+248m+79.5m+28.5m邊跨設(shè)有輔助墩。主梁為雙向 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，截面為邊主梁形式 , ，邊主梁之間用橫梁及 橋面板相連，橋面板厚度為 30cm,主梁頂面設(shè)2%Z向橫坡，斜 拉索采用扇形索面布置。施工監(jiān)控的目的和意義 京杭運(yùn)河特大橋主橋?yàn)殡p塔雙索面混凝土斜拉橋，主橋支 撐體系采用半漂浮體系， 在邊墩、輔助墩墩頂處設(shè)縱向活動(dòng)支座， 單側(cè)橫向約束；在主塔處設(shè)縱向活動(dòng)支座， 橫橋向設(shè)

2、有橫向支座。 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜， 為了確保主橋在施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)受力和變形始終 處于安全的范圍內(nèi)， 且成橋后的主梁線形符合設(shè)計(jì)要求， 結(jié)構(gòu)恒 載內(nèi)力狀態(tài)接近設(shè)計(jì)期望， 在主橋施工過(guò)程中必須進(jìn)行嚴(yán)格的施 工控制。斜拉橋作為大跨度高次超靜定結(jié)構(gòu)， 所采用的施工方法、 材 料性能、澆筑程序、 立模標(biāo)高以及斜拉橋的安裝索力等都直接影 響成橋的線形與受力，且施工現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)的假定總會(huì)存在差異， 為此必須在施工中采集需要的數(shù)據(jù)， 及時(shí)掌握結(jié)構(gòu)實(shí)際狀態(tài)， 并 通過(guò)計(jì)算，對(duì)澆筑主梁立模標(biāo)高和斜拉橋的安裝索力給以調(diào)整與 控制，以滿足設(shè)計(jì)的要求。通過(guò)施工過(guò)程的數(shù)據(jù)采集和優(yōu)化控制， 在施工中逐步做到把 握現(xiàn)在，預(yù)估未來(lái)，避

3、免施工差錯(cuò)， 盡可能減少索力調(diào)整工作量， 縮短工期，節(jié)省投資。施工監(jiān)控的計(jì)算采用橋梁通用有限元分析軟件 Midas/civil 2010 復(fù)核設(shè)計(jì) 計(jì)算所確定的理論成橋狀態(tài)和施工狀態(tài)， 同時(shí)結(jié)合通用有限元軟 件橋梁博士 3.0 來(lái)進(jìn)行塔柱和主梁施工過(guò)程中的空間局部應(yīng)力 分析。 通過(guò)對(duì)全橋各施工工況進(jìn)行空間模擬分析， 并提出各施工 控制工況下主梁線形、 索塔的變形、 斜拉索內(nèi)力及相關(guān)位置的應(yīng) 力狀態(tài)。結(jié)合施工過(guò)程中測(cè)得的各階段主梁、索塔內(nèi)力（應(yīng)力） 與變形、斜拉索索力等數(shù)據(jù)，考慮溫度的影響，隨時(shí)分析各施工 階段主梁、 索塔內(nèi)力和變形、 實(shí)際索力與設(shè)計(jì)索力預(yù)測(cè)值的差異 并找出原因，提出修正方案，避

4、免誤差的積累，以確保成橋后全 橋內(nèi)力狀態(tài)和線形與設(shè)計(jì)保持一致?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容及注意事項(xiàng)標(biāo)高測(cè)量 標(biāo)高測(cè)量是整個(gè)大橋各塊段施工時(shí)的立模標(biāo)高按照理論計(jì) 算結(jié)果給出。由于斜拉橋跨徑大、懸臂長(zhǎng)度較大，白天在日照的 作用下，主梁的上表面溫度較高，混凝土產(chǎn)生膨脹，而主梁下表 面的溫度相對(duì)較低， 從而使懸臂端部有下?lián)献冃蔚内厔?shì)， 并且白 天主梁、斜拉索以及索塔的溫度場(chǎng)不均勻，所以立模時(shí)要盡量避 免溫度的影響，選擇在溫度較低并且溫度場(chǎng)比較穩(wěn)定的凌晨進(jìn) 行。索力測(cè)量京杭運(yùn)河特大橋在施工時(shí)， 斜拉索分三次張拉：第一次張拉 是在掛籃處于空載狀態(tài)下進(jìn)行，第二次張拉在澆完塊段一半混凝 土之后進(jìn)行，第三次張拉在塊段混凝土澆

5、完并養(yǎng)護(hù)達(dá)到強(qiáng)度之后 進(jìn)行。第一次張拉時(shí)由于索力比較小，且掛籃處于空載狀態(tài)，斜 拉索的垂度效應(yīng)最明顯， 這時(shí)候測(cè)量索力往往比較困難， 應(yīng)以張 拉千斤頂?shù)挠蛪罕碜x數(shù)為主要參考，第二、三次張拉時(shí)斜拉索的 索力較大，能比較方便的用索力儀測(cè)出索力。和標(biāo)高測(cè)量一樣， 索力測(cè)量也要盡量避免溫度的影響，選擇在溫度比較低且溫度場(chǎng) 穩(wěn)定的時(shí)段進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試混凝土斜拉橋在施工時(shí)的應(yīng)力測(cè)試非常重要，它能及時(shí)反映橋梁在施工時(shí)是否處于安全狀態(tài)。 斜拉橋施工中的主梁應(yīng)力測(cè)試 是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、艱苦的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作。 我們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用大量的 不同類(lèi)型的應(yīng)變測(cè)試元件進(jìn)行測(cè)試分析， 認(rèn)為針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)選 用振弦式應(yīng)變計(jì)測(cè)試結(jié)果較好，

6、且長(zhǎng)期的穩(wěn)定性也較好。 對(duì)于不 同截面可選用不同壓應(yīng)變量程的應(yīng)變計(jì)， 受拉區(qū)采用振弦式鋼筋 應(yīng)變計(jì)。京杭運(yùn)河特大橋采用了國(guó)產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)振弦式應(yīng)變計(jì)，實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，必須在試驗(yàn)段混凝土內(nèi)埋入應(yīng)變計(jì)以消除非應(yīng)力應(yīng)變，同時(shí)對(duì)徐變應(yīng)力進(jìn)行較為準(zhǔn)確的計(jì)算， 以便掌握混凝土的實(shí) 際應(yīng)力狀況。邊跨和主跨的合攏 邊跨和主跨合攏是整個(gè)大橋施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)， 合攏質(zhì)量的好 壞關(guān)系到成橋狀態(tài)的好壞，主跨和邊跨的合攏應(yīng)引起高度重視。 整個(gè)合攏工作主要有合攏前的準(zhǔn)備工作、 合攏口混凝土澆筑以及 合攏后的養(yǎng)護(hù)。合攏前主要工作有：對(duì)合攏口兩側(cè)的標(biāo)高、合攏 口寬度等進(jìn)行 2 至 3 天的連續(xù)觀測(cè)， 作為合攏施工依據(jù)； 進(jìn)行合 攏段

7、鋼筋綁扎（不綁緊）、預(yù)應(yīng)力管道安裝、預(yù)應(yīng)力穿束；設(shè)置 合攏壓重水箱， 在低溫穩(wěn)定時(shí)段鎖定合攏支撐架。 合攏時(shí)的工作 有：在低溫穩(wěn)定時(shí)段澆筑合攏口混凝土， 同時(shí)同步釋放壓重水箱 中的水，保證合攏口在澆筑混凝土?xí)r受力平穩(wěn)。 合攏后的工作有： 對(duì)合攏口混凝土及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，保持合攏口混凝土處于濕潤(rùn)狀 態(tài)，待混凝土達(dá)到指定強(qiáng)度后，拆除合攏支撐架，并進(jìn)行合攏口 預(yù)應(yīng)力張拉。京杭運(yùn)河特大橋施工監(jiān)控結(jié)果主梁線型 京杭運(yùn)河特大橋成橋后在比較均勻的溫度場(chǎng)下測(cè)量了橋面 標(biāo)高， 橋面標(biāo)高測(cè)點(diǎn)位于兩側(cè)邊主梁橋面處， 全橋主梁標(biāo)高實(shí)測(cè) 值與理論值很好的吻合，兩者誤差很小，均控制在20mm以內(nèi)，整體線型平順。從圖 4 可以

8、看出， 5 年后全橋主梁線型高于設(shè)計(jì) 線型，符合收縮徐變對(duì)主梁標(biāo)高的影響規(guī)律，達(dá)到了監(jiān)控目標(biāo)。索力 京杭運(yùn)河特大橋成橋后實(shí)測(cè)索力值與理論值吻合較好，相 對(duì)誤差都控制在理想范圍內(nèi)（± 5%以內(nèi)），斜拉索受力合理。主梁控制截面應(yīng)變大橋成橋后應(yīng)力測(cè)量結(jié)果與理論計(jì)算基本吻合， 結(jié)合大橋合 攏時(shí)測(cè)得的應(yīng)力，可知全橋結(jié)構(gòu)受力安全，處于理想狀態(tài)。6. 結(jié)語(yǔ)1）在混凝土斜拉橋的懸澆施工中，當(dāng)前施工梁段斜拉索的 分次索力和標(biāo)高的全過(guò)程控制同等重要， 它將決定相鄰梁段線型 的控制精度；對(duì)長(zhǎng)索用傳感器進(jìn)行標(biāo)定可減少外界因素的干擾， 提高測(cè)力的精度。2）立模和第三次張拉時(shí)，同步實(shí)測(cè)溫度場(chǎng)（特別是索、梁 溫差等） 有利于設(shè)計(jì)參數(shù)的準(zhǔn)確識(shí)別； 跟蹤監(jiān)測(cè)主梁中關(guān)鍵截面 的應(yīng)變， 不僅對(duì)主梁應(yīng)力安全起預(yù)警作用， 而且還可對(duì)理論的收 縮、徐變參數(shù)進(jìn)行校核。3）根據(jù)理論分析結(jié)果：