大跨度橋梁沉降觀測(cè)與線性控制ppt課件

1、第一部分 大跨度橋梁沉降觀測(cè)第二部分 大跨度橋梁線形控制1.1 1.1 大跨度橋梁沉降觀測(cè)意義與目的大跨度橋梁沉降觀測(cè)意義與目的 1.2 1.2 橋梁沉降的危害橋梁沉降的危害 1.3 1.3 橋梁沉降產(chǎn)生的緣由橋梁沉降產(chǎn)生的緣由 1.4 1.4 沉降觀測(cè)的要求沉降觀測(cè)的要求 1.5 1.5 工后沉降的計(jì)算工后沉降的計(jì)算 1.6 1.6 橋梁沉降觀測(cè)的方法橋梁沉降觀測(cè)的方法 1.7 1.7 沉降評(píng)價(jià)技術(shù)沉降評(píng)價(jià)技術(shù) 第一部分第一部分 大跨度橋梁沉降觀測(cè)大跨度橋梁沉降觀測(cè) 1.1 大跨度橋梁沉降觀測(cè)意義與目的 客運(yùn)專線無(wú)碴軌道的永久變形，通常只能經(jīng)過(guò)扣件進(jìn)展調(diào)整以恢復(fù)其正常的幾何外形，而扣件的調(diào)整

2、量非常有限。 目前的要求是在無(wú)碴軌道施工完成后，墩臺(tái)均勻沉降量不超越20mm，相鄰墩臺(tái)的沉降差不超越5mm。 除了扣件調(diào)整外，還可以經(jīng)過(guò)專門的無(wú)碴軌道特殊支座舉行調(diào)整，調(diào)整量可以到達(dá)數(shù)公分，但專門支座的本錢較高。1.1 大跨度橋梁沉降觀測(cè)意義與目的 對(duì)于高速鐵路或客運(yùn)專線，橋涵后不均勻沉降量過(guò)大會(huì)呵斥線路的平順性較差，從而引起列車振動(dòng)、輪軌動(dòng)力作用增大，導(dǎo)致列車經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生宏大的沖擊力；在高速行車條件下，列車平穩(wěn)、溫馨、平安性目的方面下降嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致列車脫軌。 廣義上講，對(duì)大跨度橋梁構(gòu)造，除了根底、墩臺(tái)沉降會(huì)引起線路現(xiàn)行變化，還應(yīng)包括大跨混凝土構(gòu)造的溫度變形、長(zhǎng)期收縮徐變等要素導(dǎo)致的構(gòu)造變形。

3、 1.1 大跨度橋梁沉降觀測(cè)意義與目的橋梁沉降監(jiān)測(cè)目的 針對(duì)大橋正常任務(wù)形狀下進(jìn)展定期沉降觀測(cè)，經(jīng)過(guò)對(duì)各期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處置和分析，并借助橋梁構(gòu)造、工程地質(zhì)等資料，得出大橋正常運(yùn)營(yíng)形狀下的下沉值，找出大橋下沉規(guī)律和趨勢(shì)，分析大橋下沉的緣由。 為橋梁的運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)、線路標(biāo)高調(diào)整提供技術(shù)根據(jù)；同時(shí)檢查大橋設(shè)計(jì)，施工質(zhì)量，同時(shí)為科學(xué)研討提供相關(guān)信息。1.2 橋梁沉降的危害 1引起鐵道路路的不平順引起鐵道路路的不平順 橋梁的不均勻沉降量過(guò)大會(huì)呵斥線路的平順性較差，橋梁的不均勻沉降量過(guò)大會(huì)呵斥線路的平順性較差，從而引起列車振動(dòng)、輪軌動(dòng)力作用增大，導(dǎo)致列車經(jīng)過(guò)時(shí)從而引起列車振動(dòng)、輪軌動(dòng)力作用增大，導(dǎo)致列車經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)

4、生宏大的沖擊力；在高速行車條件下，列車平穩(wěn)、溫馨、產(chǎn)生宏大的沖擊力；在高速行車條件下，列車平穩(wěn)、溫馨、平安性目的方面下降嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致列車脫軌。平安性目的方面下降嚴(yán)重，甚至導(dǎo)致列車脫軌。 1.2 橋梁沉降的危害 2不均勻沉降裂痕不均勻沉降裂痕 對(duì)于超靜定構(gòu)造，當(dāng)?shù)鼗壮休d力不均勻或構(gòu)造對(duì)于超靜定構(gòu)造，當(dāng)?shù)鼗壮休d力不均勻或構(gòu)造在不同部位的荷載差別較大發(fā)生不均勻沉降時(shí)，引起構(gòu)件在不同部位的荷載差別較大發(fā)生不均勻沉降時(shí)，引起構(gòu)件的約束變形，使構(gòu)造內(nèi)力發(fā)生變化，當(dāng)構(gòu)造內(nèi)部拉應(yīng)力超的約束變形，使構(gòu)造內(nèi)力發(fā)生變化，當(dāng)構(gòu)造內(nèi)部拉應(yīng)力超越本身的抗拉強(qiáng)度時(shí)，在構(gòu)造的薄弱部位就會(huì)產(chǎn)生沉降裂越本身的抗拉強(qiáng)度時(shí)

5、，在構(gòu)造的薄弱部位就會(huì)產(chǎn)生沉降裂痕。這類裂痕普通寬度大，數(shù)量少，多為深進(jìn)或貫穿性的，痕。這類裂痕普通寬度大，數(shù)量少，多為深進(jìn)或貫穿性的，其位置與沉降方向一致。其位置與沉降方向一致。 大跨度橋梁的墩臺(tái)沉降、收縮徐變，除了導(dǎo)致上述結(jié)大跨度橋梁的墩臺(tái)沉降、收縮徐變，除了導(dǎo)致上述結(jié)果外，還能夠?qū)е聵?gòu)造受力體系發(fā)生明顯的變化。果外，還能夠?qū)е聵?gòu)造受力體系發(fā)生明顯的變化。1.2 橋梁沉降的危害 3公路橋梁的橋頭跳車公路橋梁的橋頭跳車 橋臺(tái)與路堤之間由于剛度的不同，往往出現(xiàn)非均勻橋臺(tái)與路堤之間由于剛度的不同，往往出現(xiàn)非均勻沉降，引起路面標(biāo)高突變，導(dǎo)致車輛經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生顛簸，這沉降，引起路面標(biāo)高突變，導(dǎo)致車輛經(jīng)過(guò)

6、時(shí)產(chǎn)生顛簸，這種景象即為橋頭跳車。種景象即為橋頭跳車。 橋頭跳車會(huì)使駕駛者及乘客產(chǎn)生不適感，影響道路橋頭跳車會(huì)使駕駛者及乘客產(chǎn)生不適感，影響道路效力程度；同時(shí)橋頭跳車對(duì)橋梁和道路產(chǎn)生附加沖擊荷載，效力程度；同時(shí)橋頭跳車對(duì)橋梁和道路產(chǎn)生附加沖擊荷載，會(huì)加速橋臺(tái)、橋頭搭板、支座和伸縮縫的損害。會(huì)加速橋臺(tái)、橋頭搭板、支座和伸縮縫的損害。 2.3 橋梁沉降產(chǎn)生的緣由 按照橋梁沉降主要來(lái)源及特征可分為橋梁內(nèi)部要素與外部要素引起的變形。 1內(nèi)部要素引起的變形合理變形：荷載分布不平衡 ，施工誤差變形 ，混凝土構(gòu)造本身的收縮徐變等。 2外部要素引起的變形：根底形變，根底下地質(zhì)構(gòu)造不均勻，季節(jié)性和周期性的溫度和

7、地下水的變化引起以及受風(fēng)力引起的擺動(dòng)等 1.3 橋梁沉降產(chǎn)生的緣由 大跨度橋梁不均勻沉降的緣由主要可以分為以下幾種 ：1地質(zhì)勘察精度不夠、實(shí)驗(yàn)資料不準(zhǔn)。 2地基地質(zhì)條件差別太大。 3構(gòu)造荷載差別太大。 4構(gòu)造根底類型差別大。 5分期建造的根底。 6地基凍脹。 7橋梁根底置于滑坡體、溶洞或活動(dòng)斷層等不良地質(zhì)時(shí)，能夠呵斥不均勻沉降。 8橋梁建成以后，原有地基條件變化。 1.4 沉降觀測(cè)的要求 1水準(zhǔn)基點(diǎn)設(shè)置要求 沉降觀測(cè)任務(wù)獨(dú)立建網(wǎng)，精度按二等精度控制，宜按國(guó)家一等水準(zhǔn)丈量的技術(shù)要求施測(cè)。沉降觀測(cè)水準(zhǔn)基點(diǎn)從精細(xì)控制網(wǎng)最近的水準(zhǔn)基點(diǎn)引測(cè)，引測(cè)前應(yīng)對(duì)援用的水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)展檢核。 沉降觀測(cè)標(biāo)志的設(shè)置：每個(gè)墩

8、、臺(tái)均要進(jìn)展沉降觀測(cè)，觀測(cè)標(biāo)志應(yīng)盡量接近地面(水面)。觀測(cè)點(diǎn)原那么上應(yīng)設(shè)在墩身、臺(tái)上，每個(gè)墩、臺(tái)不少于4處，分別設(shè)在每個(gè)墩、臺(tái)的四角，觀測(cè)點(diǎn)距地面(水面)高度應(yīng)在1m左右。 對(duì)于長(zhǎng)期收縮徐變引起的變形，觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)該總體沿著橋跨方向等等間接布置。1.4 沉降觀測(cè)的要求 詳細(xì)原那么為“五定：沉降觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)、任務(wù)基點(diǎn)和被觀測(cè)物上的沉降觀測(cè)點(diǎn)要穩(wěn)定；所用儀器、設(shè)備要固定；觀測(cè)人員要固定；觀測(cè)時(shí)的環(huán)境條件根本一致；觀測(cè)道路、鏡位、程序和方法要固定。上述原那么，皆為降低觀測(cè)誤差程度1.4 沉降觀測(cè)的要求 2監(jiān)測(cè)儀器、人員 儀器設(shè)備要求：運(yùn)用精度不低于DSZ1的自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀或DS1的氣泡式水準(zhǔn)儀，水準(zhǔn)標(biāo)尺

9、應(yīng)采用與之配套的帶有兩排分劃的線條式銦瓦合金標(biāo)尺，水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺各項(xiàng)技術(shù)目的應(yīng)符合(GB 12897-91)有關(guān)規(guī)定，在沉降觀測(cè)前和沉降觀測(cè)過(guò)程中的規(guī)定時(shí)間段應(yīng)對(duì)儀器和標(biāo)尺進(jìn)展檢定。 人員應(yīng)具備相關(guān)資質(zhì)，構(gòu)成專業(yè)構(gòu)造合理，且任務(wù)閱歷豐富，確保監(jiān)測(cè)任務(wù)的順利進(jìn)展。1.4 沉降觀測(cè)的要求 3沉降觀測(cè)周期確實(shí)定 應(yīng)以能系統(tǒng)反響所測(cè)沉降的變化過(guò)程而又不脫漏其變化時(shí)辰為原那么，根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)沉降量大小及外界影響程度來(lái)確定。另外，沉降觀測(cè)周期的長(zhǎng)短與勞動(dòng)本錢親密相關(guān)。 沉降觀測(cè)周期的計(jì)算方法：沉降觀測(cè)的周期決議于變形值的大小和變形速度，以及觀測(cè)的目的。當(dāng)沉降點(diǎn)的高程沉降量大于或等于沉降點(diǎn)的高程丈量誤差的

10、假設(shè)干倍時(shí)，沉降觀測(cè)成果才可靠。 1.4 沉降觀測(cè)的要求 特殊情況下沉降觀測(cè)周期確實(shí)定：在特殊情況下，很難掌握沉降變化速率，如周邊施工地基開挖、地下水處置、基坑維護(hù)等，必需縮短觀測(cè)周期，以利于監(jiān)測(cè)沉降變化規(guī)律。 修復(fù)分類 修復(fù)階段 觀測(cè)周期 塌方清理及緊急維護(hù) 1h河岸中央部分 河岸根底建立 3h 岸體建立 1d 塌方清理及緊急維護(hù) 3h河岸兩段部分 河岸根底建立 6h 岸體建立 2d河岸穩(wěn)定期 視沉降量大小調(diào)整為3d、5d、10d等不同周期1.4 沉降觀測(cè)的要求 4沉降觀測(cè)各項(xiàng)限差規(guī)定及精度要求 水準(zhǔn)視野長(zhǎng)度、視距差及視野高度要求見下表。觀測(cè)的各項(xiàng)精度要求為:1)每測(cè)站高差中誤差0. 5 m

11、m；2)沉降觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于水準(zhǔn)基點(diǎn)高差中誤差1. 0 mm。1.5 工后沉降的計(jì)算 對(duì)工后沉降的定義為：工后沉降等于“根底設(shè)備的最終沉降量與鋪軌時(shí)的沉降量之差。 橋梁根底工后沉降可按恒載作用下從鋪軌開場(chǎng)時(shí)根底產(chǎn)生的固結(jié)沉降來(lái)計(jì)算。工后沉降Sgh可表示為 式中Sgh-工后沉降；S-最終沉降(總沉降)；Se-瞬時(shí)沉降；St-至鋪軌時(shí)產(chǎn)生的固結(jié)沉降。 1.5 工后沉降的實(shí)測(cè)與計(jì)算 京滬高速鐵路滬寧段蘊(yùn)藻浜特大橋某墩群樁根底。蘊(yùn)藻浜特大橋跨吳凇江橋群，6橋10線并行，大跨度延續(xù)梁，工藝復(fù)雜，直接導(dǎo)致有相當(dāng)數(shù)量的簡(jiǎn)支梁需由“場(chǎng)制機(jī)架法改為現(xiàn)澆法施工，是橋涵根底沉降監(jiān)控的關(guān)鍵部位和受力復(fù)雜的區(qū)段。計(jì)算參數(shù)：

12、承臺(tái)尺寸8.5m10.2m3，12根(34)鉆孔灌注樁、樁徑1.0m、樁長(zhǎng)43.0m、樁的縱向間距2.7m、橫向間距3.2m。 1.2 橋梁沉降的危害 圖2 蘊(yùn)藻浜特大橋某墩沉降實(shí)測(cè)、計(jì)算與預(yù)測(cè)對(duì)比圖1.6 橋梁沉降觀測(cè)的方法 1.6.1 水準(zhǔn)丈量方法1建立固定的觀測(cè)道路 2觀測(cè)方法及要求 (1)支道路法:當(dāng)沉降觀測(cè)點(diǎn)距引測(cè)的水準(zhǔn)基點(diǎn)較近，且高差也相近時(shí)，應(yīng)盡能夠一次置鏡測(cè)得沉降觀測(cè)點(diǎn)與水準(zhǔn)基點(diǎn)之間的高差。(2)附合水準(zhǔn)道路法:附合水準(zhǔn)道路法往返測(cè)的高差之差及附合道路閉合差均應(yīng)小于規(guī)定值。(3)沉降觀測(cè)每測(cè)站觀測(cè)程序及詳細(xì)要求參照(GB12897-91)有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 1.6 橋梁沉降觀測(cè)的方

13、法 1.6.1 水準(zhǔn)丈量方法3沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)處置 沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)處置和計(jì)算主要包括:沉降觀測(cè)手簿的計(jì)算；沉降觀測(cè)成果的質(zhì)量評(píng)定(計(jì)算每千米或每測(cè)站水準(zhǔn)丈量偶爾中誤差)；沉降觀測(cè)點(diǎn)每期沉降量、累計(jì)沉降量的計(jì)算和繪制p-T-S(荷載、時(shí)間、沉降量)，U-T-S(沉降速度、時(shí)間、沉降量)曲線；沉降趨勢(shì)分析和預(yù)測(cè)；橋梁鋪設(shè)時(shí)機(jī)、線路調(diào)整時(shí)機(jī)的評(píng)價(jià)。1.6 橋梁沉降觀測(cè)的方法 圖京津城際鐵路楊村特大橋991號(hào)墩p-T-S圖1.6 橋梁沉降觀測(cè)的方法 1.6.2 其他丈量方法1GPS丈量方法 利用GPS接納器布置于相應(yīng)測(cè)點(diǎn)，進(jìn)展相對(duì)位移自動(dòng)在線測(cè)試。已在超大型橋梁安康監(jiān)測(cè)中廣泛運(yùn)用，但費(fèi)用較為昂貴。2連通管丈

14、量沉降 利用連通器中液體等高的原理，進(jìn)展測(cè)點(diǎn)的人工或自動(dòng)測(cè)試。已在南京長(zhǎng)江三橋(公路橋)的安康監(jiān)測(cè)中運(yùn)用。1.7 沉降評(píng)價(jià)技術(shù)1.7.1 沉降評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型的建立 目前，在沉降過(guò)程回歸分析中運(yùn)用雙曲線函數(shù)等一元非線性函數(shù)作為沉降過(guò)程回歸分析的根本數(shù)學(xué)模型。在算法上，一元非線性函數(shù)回歸分析比較復(fù)雜，但可以經(jīng)過(guò)變量代換轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)單的一元線性回歸函數(shù)解算回歸系數(shù)。 1通用一元線性回歸函數(shù)模型: yi=a+bxi-vii=1，2，.，n (1) 式(1)中，y為與沉降量有關(guān)的因變量，x為與時(shí)間有關(guān)的自變量，v為隨機(jī)要素對(duì)y的影響的總和(矯正數(shù))，a，b為系數(shù)。1.7 沉降評(píng)價(jià)技術(shù) 2評(píng)價(jià)方法曲線回歸(雙曲

15、線法) 雙曲線方程為 St=S0+t/a+bt Sf=S0+1/b (6) 式中，St為時(shí)辰t的沉降量；Sf為最終沉降量(t=)；S0為初期沉降量(t=0)；a，b為將荷載不再改動(dòng)以后的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)回歸求得的系數(shù)。1.7 沉降評(píng)價(jià)技術(shù)圖1 沉降與時(shí)間關(guān)系曲線1.7 沉降評(píng)價(jià)技術(shù)2分析評(píng)價(jià)前的資料搜集(1)橋梁沉降及變形觀測(cè)資料。(2)橋梁地段線路縱斷面圖、工程地質(zhì)縱橫斷面圖、橋梁設(shè)計(jì)圖紙和闡明書、沉降計(jì)算報(bào)告等相關(guān)設(shè)計(jì)資料。(3)施工過(guò)程、施工核對(duì)、施工記錄和原資料檢驗(yàn)情況等施工資料。(4)施工質(zhì)量控制過(guò)程和抽檢情況等監(jiān)理資料。1.7 沉降評(píng)價(jià)技術(shù)3評(píng)價(jià)分析方法橋梁根底沉降分析評(píng)價(jià)應(yīng)采用曲線回

16、歸法。對(duì)于預(yù)制梁橋，根底沉降應(yīng)按墩臺(tái)混凝土施工后、架梁前及架梁后3個(gè)階段進(jìn)展；對(duì)于原位施工的橋梁，根底沉降應(yīng)根據(jù)實(shí)踐施工形狀及荷載變化情況劃分階段。根據(jù)橋梁實(shí)踐荷載情況及觀測(cè)數(shù)據(jù)，應(yīng)作回歸分析及預(yù)測(cè)，綜合確定沉降變化的趨勢(shì)，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)應(yīng)不低于0.92。初次回歸分析時(shí)，觀測(cè)期不應(yīng)少于橋梁主體工程完工后3個(gè)月；對(duì)于巖石地基等良好地質(zhì)的橋梁，不應(yīng)少于1個(gè)月。1.7 沉降評(píng)價(jià)技術(shù)4評(píng)價(jià)規(guī)范根據(jù)實(shí)測(cè)沉降觀測(cè)資料推算的工后沉降，根據(jù)不同線路要求對(duì)應(yīng)不同的規(guī)范。如高速鐵道路路應(yīng)符合以下規(guī)范:(1)橋墩臺(tái)均勻沉降量20 mm。(2)相臨墩臺(tái)沉降量之差5 mm。 第二部分第二部分 大跨度橋梁的線形控制大

17、跨度橋梁的線形控制2.1 2.1 橋梁線形控制的意義及目的橋梁線形控制的意義及目的2.2 2.2 橋梁線形控制的任務(wù)流程橋梁線形控制的任務(wù)流程 2.3 2.3 橋梁線形測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)總體布置橋梁線形測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)總體布置2.4 2.4 橋梁線形監(jiān)控方法橋梁線形監(jiān)控方法2.5 2.5 橋梁線形監(jiān)控影響要素橋梁線形監(jiān)控影響要素2.6 2.6 橋梁線形控制計(jì)算橋梁線形控制計(jì)算2.7 2.7 橋梁線形監(jiān)控要點(diǎn)橋梁線形監(jiān)控要點(diǎn)2.8 2.8 小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見2.9 2.9 沙田贛江特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見沙田贛江特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見2.1 橋梁線形控制的意義及

18、目的 橋梁線形控制不僅是橋梁施工技術(shù)的重要組成部分，也是確保橋梁施工宏觀質(zhì)量控制的關(guān)鍵及橋梁建立的平安保證，它在施工過(guò)程中起著平安預(yù)警、施工指點(diǎn)以及及時(shí)為設(shè)計(jì)提供根據(jù)。 任何體系的橋梁在每一個(gè)施工階段的變形和內(nèi)力是可以估計(jì)的，因此當(dāng)施工中發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)的實(shí)踐值和估計(jì)值相差過(guò)大時(shí)，隨即進(jìn)展檢查和分析，找出緣由并排除問題后方可繼續(xù)施工，防止出現(xiàn)事故，呵斥不用要的損失。 1 經(jīng)過(guò)各橋梁施工過(guò)程中的線形監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握橋梁施工過(guò)程中經(jīng)過(guò)各橋梁施工過(guò)程中的線形監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握橋梁施工過(guò)程中的線外形狀，了解施工過(guò)程中各關(guān)鍵截面的撓度變化。的線外形狀，了解施工過(guò)程中各關(guān)鍵截面的撓度變化。 2 經(jīng)過(guò)各橋梁施工過(guò)程中控制

19、截面的應(yīng)力測(cè)試，及時(shí)跟蹤各施工經(jīng)過(guò)各橋梁施工過(guò)程中控制截面的應(yīng)力測(cè)試，及時(shí)跟蹤各施工階段關(guān)鍵截面的應(yīng)力大小，了解橋梁構(gòu)造的應(yīng)力情況。階段關(guān)鍵截面的應(yīng)力大小，了解橋梁構(gòu)造的應(yīng)力情況。 3 經(jīng)過(guò)測(cè)定新型構(gòu)造橋梁施工過(guò)程中的溫度效應(yīng)、混凝土的收縮經(jīng)過(guò)測(cè)定新型構(gòu)造橋梁施工過(guò)程中的溫度效應(yīng)、混凝土的收縮徐變效應(yīng)，為施工過(guò)程中的相關(guān)決策提供數(shù)據(jù)根據(jù)。徐變效應(yīng)，為施工過(guò)程中的相關(guān)決策提供數(shù)據(jù)根據(jù)。 4 經(jīng)過(guò)對(duì)橋梁施工過(guò)程中關(guān)鍵工況的應(yīng)力及變形監(jiān)測(cè)，吊桿力、經(jīng)過(guò)對(duì)橋梁施工過(guò)程中關(guān)鍵工況的應(yīng)力及變形監(jiān)測(cè)，吊桿力、斜拉索力等的監(jiān)測(cè)，了解施工過(guò)程最不利工況下關(guān)鍵截面的受力斜拉索力等的監(jiān)測(cè)，了解施工過(guò)程最不利工況下關(guān)

20、鍵截面的受力情況、關(guān)鍵截面的撓度，并與實(shí)際計(jì)算結(jié)果作對(duì)比，評(píng)價(jià)施工工情況、關(guān)鍵截面的撓度，并與實(shí)際計(jì)算結(jié)果作對(duì)比，評(píng)價(jià)施工工藝的可行性，并在必要時(shí)提供改良建議。藝的可行性，并在必要時(shí)提供改良建議。2.1 橋梁線形控制的意義及目的 2.2 2.2 橋梁線形控制的任務(wù)流程橋梁線形控制的任務(wù)流程 普通大跨度橋梁的施工控制是一個(gè)施工量測(cè)識(shí)別修正預(yù)告施工的循環(huán)過(guò)程。該過(guò)程中需求對(duì)主梁標(biāo)高和應(yīng)力實(shí)行雙控。 它主要包括兩個(gè)部分：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，即在橋上埋設(shè)各類傳感器和設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)，采集資料；資料分析仿真模擬系統(tǒng)，將采集到的資料進(jìn)展分析處置，以確定下一個(gè)施工階段的參數(shù)。 2.2 大跨度橋梁的施工控制大跨度橋梁的

21、施工控制橋梁線形、應(yīng)力等監(jiān)控系統(tǒng)框圖 2.3 橋梁線形測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)總體布置 橋梁構(gòu)造位移測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)布置如下：懸臂梁段的橋梁構(gòu)造位移測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)布置如下：懸臂梁段的各節(jié)段，拱、塔的位移控制斷面各節(jié)段，拱、塔的位移控制斷面. 在構(gòu)造位移測(cè)試的同時(shí)，通常進(jìn)展其他內(nèi)容的測(cè)試：在構(gòu)造位移測(cè)試的同時(shí)，通常進(jìn)展其他內(nèi)容的測(cè)試：1 應(yīng)力測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)布置：構(gòu)造控制截面、受力復(fù)應(yīng)力測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)布置：構(gòu)造控制截面、受力復(fù)雜位置。雜位置。 2 溫度測(cè)點(diǎn)布置：構(gòu)造混凝土內(nèi)部、構(gòu)造外表、箱梁溫度測(cè)點(diǎn)布置：構(gòu)造混凝土內(nèi)部、構(gòu)造外表、箱梁內(nèi)等內(nèi)等3 斜拉索力、大纜索力、吊桿索力等內(nèi)力測(cè)試。斜拉索力、大纜索力、吊桿

22、索力等內(nèi)力測(cè)試。2.4 橋梁線形監(jiān)控方法1 線形監(jiān)控測(cè)試系統(tǒng)線形監(jiān)控測(cè)試系統(tǒng) 線形是衡量橋梁施工質(zhì)量的宏觀要素，施工過(guò)程線形是衡量橋梁施工質(zhì)量的宏觀要素，施工過(guò)程中線形控制的質(zhì)量直接關(guān)系到構(gòu)造的應(yīng)力形狀，也是中線形控制的質(zhì)量直接關(guān)系到構(gòu)造的應(yīng)力形狀，也是橋梁施工階段中能否準(zhǔn)確合攏的關(guān)鍵要素。為實(shí)現(xiàn)這橋梁施工階段中能否準(zhǔn)確合攏的關(guān)鍵要素。為實(shí)現(xiàn)這一目的，采用的線形測(cè)試系統(tǒng)如下：一目的，采用的線形測(cè)試系統(tǒng)如下：a 精細(xì)水準(zhǔn)儀量測(cè)系統(tǒng)。精細(xì)水準(zhǔn)儀量測(cè)系統(tǒng)。b 全站儀量測(cè)系統(tǒng)。全站儀量測(cè)系統(tǒng)。 在進(jìn)展線形監(jiān)控的同時(shí)，普通還同步進(jìn)展應(yīng)力的測(cè)在進(jìn)展線形監(jiān)控的同時(shí)，普通還同步進(jìn)展應(yīng)力的測(cè)試。同樣應(yīng)力有其監(jiān)控

23、系統(tǒng)。試。同樣應(yīng)力有其監(jiān)控系統(tǒng)。2 線形監(jiān)控實(shí)際計(jì)算及校核計(jì)算軟件線形監(jiān)控實(shí)際計(jì)算及校核計(jì)算軟件 計(jì)算軟件采用平面橋梁公用分析軟件如：計(jì)算軟件采用平面橋梁公用分析軟件如：BSAS、橋梁博士、橋梁博士、MIDAS-Civil等。等。 并采用另一平面分析軟件，或空間有限元分析軟件并采用另一平面分析軟件，或空間有限元分析軟件如如ANSYS、Mark等等 作計(jì)算校核。作計(jì)算校核。 2.4 橋梁線形監(jiān)控方法4 施工控制中的線形施工誤差調(diào)整實(shí)際方法 構(gòu)造參數(shù)識(shí)別與修正法； 卡爾曼濾波法； 灰色系統(tǒng)法； 最小二乘法； 約束優(yōu)化反演法等 2.4 橋梁線形監(jiān)控方法1構(gòu)造參數(shù)；構(gòu)造參數(shù)；2施工工藝；施工工藝；3監(jiān)

24、測(cè)測(cè)試；監(jiān)測(cè)測(cè)試；4構(gòu)造計(jì)算分析模型；構(gòu)造計(jì)算分析模型；5溫度變化；溫度變化；6資料收縮；資料收縮；7施工監(jiān)控設(shè)備的維護(hù)。施工監(jiān)控設(shè)備的維護(hù)。2.5 橋梁線形監(jiān)控影響要素2.6 橋梁線形控制計(jì)算1 施工控制計(jì)算方法 正裝計(jì)算法/試算法； 倒裝計(jì)算法； 無(wú)應(yīng)力形狀法； 2.6 橋梁線形控制計(jì)算一、正裝計(jì)算法 按照施工階段來(lái)進(jìn)展模擬，構(gòu)外型式、邊境條件以及荷載在不斷發(fā)生變化，前期構(gòu)造發(fā)生收縮徐變、撓度等的變化。后期計(jì)算需基于前期構(gòu)造形狀進(jìn)展。正裝計(jì)算模擬實(shí)踐的施工過(guò)程，得到每個(gè)施工階段對(duì)應(yīng)的內(nèi)力、變形。也思索與構(gòu)造構(gòu)成過(guò)程有關(guān)的要素，如構(gòu)造的非線性問題以及混凝土的收縮徐變問題。需求經(jīng)過(guò)正裝計(jì)算，解

25、橋梁構(gòu)造在各個(gè)階段的內(nèi)力和變形情況。2.6 橋梁線形控制計(jì)算二、倒裝計(jì)算法 倒裝分析法由前西德的F.Leonhardt在20世紀(jì)60年代提出來(lái)的。簡(jiǎn)單一點(diǎn)說(shuō)，也就是從開工后的設(shè)計(jì)理想形狀出發(fā)，按照與施工順序相反的倒拆順序，計(jì)算出理想施工條件下各個(gè)施工階段的構(gòu)造理想形狀。 是為獲得橋梁在各個(gè)施工階段理想的安裝位置和理想的受力形狀。由于我們看到的設(shè)計(jì)圖紙，只是給出了最終成橋形狀的設(shè)計(jì)線形和設(shè)計(jì)標(biāo)高，而橋梁構(gòu)造各中間形狀的標(biāo)高并沒有明確給出。2.6 橋梁線形控制計(jì)算三、無(wú)應(yīng)力形狀計(jì)算法 無(wú)應(yīng)力形狀計(jì)算法是以橋梁構(gòu)造各構(gòu)件的無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度和曲率不變?yōu)楦?，將橋梁?gòu)造的成橋形狀和施工各階段的中間形狀聯(lián)絡(luò)起來(lái)

26、。 這種方法目前在大跨度拱橋、斜拉橋以及懸索橋上。中鐵大橋局根據(jù)本人施工大跨橋梁的閱歷，。 由秦順全院士編寫的，對(duì)該方法有詳細(xì)的引見。2.6 橋梁線形控制計(jì)算四、正裝計(jì)算法和倒裝計(jì)算法的比較 正裝法的優(yōu)勢(shì)在于可以嚴(yán)厲按照實(shí)踐的施工步驟進(jìn)展分析，使控制更加具有針對(duì)性以及合理性；倒裝法存在兩個(gè)主要的問題：混凝土的收縮徐變、初始形狀確實(shí)定。 收縮徐變是不容忽視的，而收縮徐變屬于時(shí)變非線性的內(nèi)容，其計(jì)算只能按時(shí)間順序的正向進(jìn)展。而倒拆法雖然可以倒拆構(gòu)造，卻無(wú)法倒拆時(shí)間，因此原那么上來(lái)講，倒拆法是無(wú)法正常進(jìn)展收縮徐變的計(jì)算的。為了運(yùn)用倒拆法，必需求相應(yīng)地做一些處置才行。2.6 橋梁線形控制計(jì)算2 施工控

27、制計(jì)算過(guò)程 建立橋梁有限元模型及相應(yīng)施工工序工況； 采用相應(yīng)的方法進(jìn)展計(jì)算分析并提取結(jié)果； 將計(jì)算結(jié)果處置為施工立模標(biāo)高及各階段高程結(jié)果。 1測(cè)試元件設(shè)備的選用及檢驗(yàn)校核；測(cè)試元件設(shè)備的選用及檢驗(yàn)校核；2撓度、應(yīng)力等的測(cè)試應(yīng)在每天的同一時(shí)間，且應(yīng)撓度、應(yīng)力等的測(cè)試應(yīng)在每天的同一時(shí)間，且應(yīng)該在每天的早晨日出之前完成測(cè)試任務(wù)。該在每天的早晨日出之前完成測(cè)試任務(wù)。3及時(shí)處置測(cè)試數(shù)據(jù)，并進(jìn)展分析，對(duì)下一步施工及時(shí)處置測(cè)試數(shù)據(jù)，并進(jìn)展分析，對(duì)下一步施工做出指點(diǎn)。做出指點(diǎn)。4嚴(yán)厲及時(shí)控制，減小偏向的積累。嚴(yán)厲及時(shí)控制，減小偏向的積累。5施工誤差出現(xiàn)后的調(diào)整任務(wù)非常關(guān)鍵。施工誤差出現(xiàn)后的調(diào)整任務(wù)非常關(guān)鍵。2

28、.7 橋梁線形監(jiān)控要點(diǎn)p工程簡(jiǎn)介：工程簡(jiǎn)介：p 廣珠城際快速軌道交通工程設(shè)計(jì)旅客列車最廣珠城際快速軌道交通工程設(shè)計(jì)旅客列車最高行車速度高達(dá)高行車速度高達(dá)200km/h，站站停旅客列車的，站站停旅客列車的最高運(yùn)營(yíng)速度為最高運(yùn)營(yíng)速度為140km/h。廣珠城際快速軌道。廣珠城際快速軌道交通工程小欖水道特大橋，主跨為交通工程小欖水道特大橋，主跨為100+220+100m V構(gòu)構(gòu)拱組合橋拱組合橋 。p 斜腿采用單箱雙室箱形截面，橫橋向?qū)捫蓖炔捎脝蜗潆p室箱形截面，橫橋向?qū)?0m，高高4m。主梁采用單箱雙室截面。主梁采用單箱雙室截面 ，主梁支點(diǎn)處梁高，主梁支點(diǎn)處梁高采用采用7.8m，主跨跨中和邊跨支座處梁高

29、，主跨跨中和邊跨支座處梁高3.8m，V構(gòu)內(nèi)部最小梁高采用構(gòu)內(nèi)部最小梁高采用4.8m；拱肋采用；拱肋采用N形桁架，形桁架， 在接近拱腳位置采用變高度啞鈴形截面。在接近拱腳位置采用變高度啞鈴形截面。 2.8 小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見西東1936年建成1989年地震中損傷獨(dú)塔自錨式懸索橋，替代東側(cè)的桁架橋，2002年開工，由于經(jīng)濟(jì)緣由，工程延誤，估計(jì)2021年完工signature span 廣珠城際鐵路小欖水道特大橋廣珠城際鐵路小欖水道特大橋主跨主跨220m ，已開工，已開工10070主橋立面布置圖 主橋中心里程： DK43+018.42 主橋全長(zhǎng)：421.7

30、m3478.7(鋼管拱軸線失高3500)22000292931.72130.64232.125啞鈴形拱肋段啞鈴形拱肋段1007030.64231.721 主橋中心里程： DK43+018.42 主橋全長(zhǎng)：421.7 m2.8 小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見10070主橋立面布置圖 主橋中心里程： DK43+018.42 主橋全長(zhǎng)：421.7 m3478.7(鋼管拱軸線失高3500)22000292931.72130.64232.125啞鈴形拱肋段啞鈴形拱肋段1007030.64231.721 主橋中心里程： DK43+018.42 主橋全長(zhǎng)：421.7 m2.8

31、小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見a剛構(gòu)典型截面吊桿剛構(gòu)主跨跨中截面吊桿拱肋截面型式2.8 小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見p斜腿及主梁線形測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)布置p 立模標(biāo)高測(cè)點(diǎn)布置：斜腿及主梁立模標(biāo)高的測(cè)點(diǎn)位置為底板底部?jī)蓚?cè)兩個(gè)特定位置，如圖中“|。 斜腿主梁2.8 小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見 標(biāo)高測(cè)點(diǎn)布置：在內(nèi)外斜腿的頂部及斜腿墩高1/2處截面頂面兩側(cè)設(shè)立兩個(gè)標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)，主梁在每一梁段前端點(diǎn)頂板兩側(cè)設(shè)立3個(gè)標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)用短鋼筋預(yù)埋設(shè)置或用紅油漆闡明。如以下圖所示： 斜腿主梁2.8 小欖水道特大橋施工監(jiān)控

32、實(shí)例引見小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見p應(yīng)力測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)布置p 小欖水道特大橋應(yīng)力測(cè)試截面合計(jì)28個(gè)，其中主梁15個(gè)測(cè)試截面，V型斜腿8個(gè)測(cè)試截面，拱肋5個(gè)測(cè)試截面，詳細(xì)位置及各截面測(cè)點(diǎn)布置見以下圖。此外針對(duì)197墩內(nèi)側(cè)斜腿節(jié)點(diǎn)處橫向的中部布置一定數(shù)量應(yīng)力測(cè)點(diǎn)以重點(diǎn)調(diào)查節(jié)點(diǎn)在施工過(guò)程中的應(yīng)力情況。全橋應(yīng)力測(cè)點(diǎn)總計(jì)172個(gè)。p溫度測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)布置p 溫度測(cè)試截面與測(cè)點(diǎn)布置同應(yīng)力測(cè)點(diǎn)。2.8 小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見1.5m1.5m1.5m1.5m33,0827,1416,7322,1816,9521,0734,4339,0339,2335,6919,611

33、7,1522,1816,5331,1233,08L9L15L14L13L12L11L10L8L7L6L5L4L3L2L1196#墩項(xiàng)目部197#墩廣州珠海T8T8T5T5T1T1T4T431.72130.64230.642T2T2T3T3T7T7T6T6G1G1G2G2G3G3G4G4G5G5測(cè)試節(jié)點(diǎn)2.8 小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見1.5m1.5m1.5m1.5m33,0827,1416,7322,1816,9521,0734,4339,0339,2335,6919,6117,1522,1816,5331,1233,08L9L15L14L13L12L11L1

34、0L8L7L6L5L4L3L2L1196#墩項(xiàng) 目 部197#墩廣 州珠 海T8T8T5T5T1T1T4T431.72130.64230.642T2T2T3T3T7T7T6T6G1G1G2G2G3G3G4G4G5G5測(cè) 試 節(jié) 點(diǎn)2.8 小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見截面 L 3 L 5其余梁截面截面L 2 L 6 L 1 0 L 1 4截 面 T 2 T 3 T 6 T 7截 面 T 1 T 4 T 5 T 82.8 小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見( 吊 桿 )拱 肋 截 面 G 4 - G 5拱 肋 截 面 G 1 - G 3(

35、吊 桿 )拱上 應(yīng)力測(cè)試截面及各截面測(cè)點(diǎn)1.5m197墩內(nèi)側(cè)節(jié)點(diǎn)處應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置圖2.8 小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見小欖水道特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見2.2 大跨度橋梁的施工控制大跨度橋梁的施工控制2.2 大跨度橋梁的施工控制大跨度橋梁的施工控制2.2 大跨度橋梁的施工控制大跨度橋梁的施工控制2.2 大跨度橋梁的施工控制大跨度橋梁的施工控制施工過(guò)程中施工過(guò)程中0號(hào)塊截面頂?shù)装鍛?yīng)力測(cè)試結(jié)果號(hào)塊截面頂?shù)装鍛?yīng)力測(cè)試結(jié)果闡明：闡明：1、工況數(shù)為應(yīng)力傳感器設(shè)置后的施工工況；、工況數(shù)為應(yīng)力傳感器設(shè)置后的施工工況； 2、“頂下為頂板上游側(cè)測(cè)點(diǎn)，其他同。頂下為頂板上游側(cè)測(cè)點(diǎn)，其他同。沙田贛江特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引

36、見沙田贛江特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見2.9 沙田贛江特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見1、工程簡(jiǎn)介： 改建鐵路南昌樞紐新建西環(huán)線沙田贛江特大橋主要跨越贛江、贛江大堤、富山大道以及南昌縣小蘭經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)規(guī)劃道路，主跨為120延續(xù)梁。主橋(69+4120+69) m延續(xù)梁梁體為單箱單室、變高度、變截面箱梁，梁體全長(zhǎng)619.6m，中跨中部26m梁段和邊跨端部22.8m梁段為等高梁段，梁高5.4m；中墩處梁高為10m，其他梁段梁底下緣按二次拋物線Y=5.4+4.6X2/1901(m)變化2 計(jì)算程序及計(jì)算模型 計(jì)算程序采用橋梁博士對(duì)構(gòu)造進(jìn)展離散，構(gòu)造包括主梁及墩柱，均采用梁?jiǎn)卧?，全橋主梁共劃?88個(gè)單元。全橋構(gòu)造計(jì)算模型如圖5.1所示，單T構(gòu)最大懸臂形狀構(gòu)造模型如下圖。 2.9 沙田贛江特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見2 計(jì)算程序及計(jì)算模型 計(jì)算程序采用橋梁博士對(duì)構(gòu)造進(jìn)展離散，構(gòu)造包括主梁及墩柱，均采用梁?jiǎn)卧?，全橋主梁共劃?88個(gè)單元。全橋構(gòu)造計(jì)算模型如下圖，單T構(gòu)最大懸臂形狀構(gòu)造模型如下圖。 2.9 沙田贛江特大橋施工監(jiān)控實(shí)例引見2 恒載撓度及組合撓度值 主橋思索收縮徐變