预应力混凝土矮塔斜拉桥施工设计及控制.pptx

1第1页/共110页2目目 录录一概述概述二施工设计施工设计三施工控制施工控制四结语结语第2页/共110页3一、概述一、概述 矮塔斜拉桥（部分斜拉桥）塔、梁、墩和索四种基本构件组成的组合体系桥。第3页/共110页4一、概述一、概述 L/16 L/25L/30 L/50LL/30L/50L/30 L/50结构特点：塔矮、梁刚、索集中第4页/共110页5一、概述一、概述 三跨连续梁跨中弯矩及中间支座的负弯矩较大，而轴力为零。使梁体所受弯矩减小，最有效的办法是减小梁的跨度，即增加支点。三跨连续梁中增加4个支点，把三跨连续梁变成七跨连续梁，梁体弯矩大大的降低。第5页/共110页6一、概述一、概述 将增加的4个支点用斜拉索来替代，把单根较大的索分成若干较小的索布置在附近，则形成矮塔斜拉桥。第6页/共110页7一、概述一、概述 为了进一步减小梁的弯矩，可继续增加支点，减小梁的跨度，当支点增加至一定数量时，则梁的弯矩继续减小，把支承用斜拉索来代替形成斜拉桥。第7页/共110页8一、概述一、概述 从连续梁、矮塔斜拉桥到斜拉桥，主梁承受的弯矩逐渐减小，而轴力却逐渐增加。第8页/共110页9一、概述一、概述 在量化指标方面，部分学者引入了矮塔斜拉桥“斜拉索荷载效应影响度”的概念，定量分析矮塔斜拉桥斜拉索工作的实质，并提出能综合反映矮塔斜拉桥结构及受力特征的参数-“矮塔斜拉桥特征参数”。用“矮塔斜拉桥特征参数”来区分矮塔斜拉桥和斜拉桥。矮塔斜拉桥既不是梁桥也不是传统的斜拉桥，力学行为介于两者之间。第9页/共110页10一、概述一、概述 “矮塔斜拉桥特征参数”的表达式为：当a=4050时，斜拉索对静荷载的荷载效应影响度均小于30%，斜拉索的作用主要是改善主梁的受力，即体外预应力的作用，可以界定为矮塔斜拉桥。典型特征：主梁刚度大，设置斜拉索主要作用是改善主梁受力，以适应更大的跨度，因此矮塔斜拉桥结构可认为是带有体外预应力的梁桥。第10页/共110页11(1)美学景观特征：主梁高度是连续梁的1/2左右，具有纤细、柔美的美学效果，克服了连续梁桥主梁高度过大带来的压迫感和桥梁上、下部结构不协调的弊端。桥塔和斜拉桥的设置使其具有斜拉桥宏伟、壮观的视觉效果。(2)跨径布置灵活：矮塔斜拉桥可设计成单塔双跨、双塔三跨和多塔多跨等不同的结构形式。单跨径在100300m范围内为宜，克服了多塔斜拉桥做带来的刚度不足和各跨相互影响的弊端，发挥了多跨连续梁桥的优点，布置选择空间大。一、概述一、概述 矮塔斜拉桥的特点：(3)结构受力可靠：索短、垂度小，振动次应力小；主梁刚度较大，索力变化对主梁影响较小；索对结构抗力的贡献较小，荷载下的索应力变化较小，抗疲劳性能提高。(5)经济性好：该桥型每延米造价与连续梁桥基本持平，低于一般斜拉桥造价，具有可观的经济效益。(4)施工简便：矮塔斜拉桥的施工方法与连续梁桥基本相同，可采用悬浇法施工。索力变对主梁影响较小，施工中不必调整斜索拉力。由于矮塔斜拉桥桥塔较矮，桥塔施工也没有斜拉桥桥塔施工复杂。第11页/共110页12一、概述一、概述 斜拉桥和梁桥的协作体系。塔、梁、墩和索四种基本构件不同的结合方式将产生不同的结构体系。三种主要结合方式塔梁固结体系塔墩固结体系塔墩梁固结体系第12页/共110页13一、概述一、概述 塔与梁固结，塔墩分离，主梁一般在塔柱处设置固定支座，相当于顶面用拉索加强的连续梁或悬臂梁。主梁的内力与挠度直接与索塔的弯曲刚度比值有关。适用中、小跨度，应用最广。优点：减小主梁中央段承受的轴向拉力；塔根弯矩较小；结构的整体刚度较小，主梁和索塔中的温度内力也比较小。缺点：主梁在墩顶处转角位移导致塔柱倾斜，塔顶水平位移大；显著增大主梁跨中挠度和边跨负弯矩；支座吨位大。塔梁固结体系第13页/共110页14一、概述一、概述 塔墩固结、塔梁分离，在塔墩处主梁下设置竖向支承，是一种具有多点弹性支承的连续梁。一般均设活动支座，以避免由于不对称约束而导致不平衡温度变位，水平位移将由斜拉索制约。适用跨度稍大、墩高较矮。特点：主梁内力在塔墩支承处出现负弯矩峰值，需加强支承区段的主梁；若在塔墩处设置可调节高度的支座或弹性支承，并在成桥时调整支座反力，以消除大部分收缩、徐变等的不利影响，这样就可以在经济和减小纵向漂移方面将会有一定好处；整体刚度比塔梁固结体系大。塔墩固结体系第14页/共110页15一、概述一、概述 塔墩梁固结体系也称为刚构体系，它的特点是塔、墩、梁相互固结，形成跨度内具有多点弹性支承的刚构。跨度内具有多点弹性支承的刚构。适合于独塔且墩高稍大、跨度稍大的矮塔斜拉桥,双塔时需是柔性墩，否则温度附加力大。优点：结构刚度很大，主梁和塔柱挠度小，免除了大型支座又能满足悬臂施工的稳定要求，是最适合用悬臂法施工的一种体系。缺点：主梁固结处负弯矩大，使固结处附近截面需要加大，而且动力性能较差。塔墩梁固结体系第15页/共110页16目目 录录一概述概述二施工设计施工设计三施工控制施工控制四结语结语第16页/共110页17二、施工设计二、施工设计第17页/共110页18二、施工设计二、施工设计第18页/共110页19二、施工设计二、施工设计施工流程第19页/共110页20二、施工设计二、施工设计第20页/共110页21二、施工设计二、施工设计第21页/共110页22二、施工设计二、施工设计具体施工步骤第22页/共110页23二、施工设计二、施工设计第23页/共110页24二、施工设计二、施工设计第24页/共110页25二、施工设计二、施工设计第25页/共110页26二、施工设计二、施工设计施工设计的主要内容0#块施工设计悬浇挂篮施工设计主塔施工设计边跨直线段施工设计以塔梁固结体系的矮塔斜拉桥为例，介绍矮塔斜拉桥施工设计方面的内容。合龙设计第26页/共110页270#块施工设计施工的流程一般是：搭设墩旁托架安装临时支座安装正式支座整修锚固钢筋安装底模预压节段施工二、施工设计二、施工设计第27页/共110页28二、施工设计二、施工设计第28页/共110页29二、施工设计二、施工设计牛腿托架：墩高、桥墩刚度大第29页/共110页30稳定设计的设计参数需通过对大悬臂状态的主梁进行稳定计算来确定。一般通过墩梁临时固接或者墩旁设临时支架来克服最大悬臂状态下的不平衡力矩。二、施工设计二、施工设计第30页/共110页31二、施工设计二、施工设计稳定设计以大悬臂状态下的结构稳定计算为依据。1、大悬臂状态主体结构抗倾覆计算（1）荷载取值（2）最大不平衡弯矩计算（3）稳定系数计算2、墩梁固结主墩的安全性计算3、稳定设计第31页/共110页32二、施工设计二、施工设计（1）荷载的取值W1挂篮等自重W2不平衡荷载，包括少一个节段重量、混凝土方量误差5%、少一只挂篮、桥面临时荷载等。P1、P2分别为两侧主梁所承受的均布风荷载（主梁升举力）。P1=PP2=P/2第32页/共110页33二、施工设计二、施工设计大悬臂状态下主体结构的抗倾覆计算主要是要计算出大悬臂状态下主梁结构的不平衡弯矩。不平衡荷载：挂篮不平衡荷载、梁段滞后一个节段不平衡荷载、不平衡风荷载（升举平衡风和横向风）。（2）最大不平衡弯矩计算第33页/共110页34工况1：T构施工至大悬臂，此时一边有挂篮，一边无挂篮；工况2：梁升举不平衡风载，T构施工至大悬臂，此时一边有挂篮，一边无挂篮；二、施工设计二、施工设计按照实际可能出现的各种最不利状况对三种不平衡荷载进行组合后，一般考虑以下几种计算工况：第34页/共110页35二、施工设计二、施工设计工况3：T构一边施工至大悬臂，另一边滞后一个节段，两边有挂篮；工况4：梁升举不平衡风载，此时T构一边施工至大悬臂，另一边滞后一个节段，两边有挂篮；第35页/共110页36二、施工设计二、施工设计工况5：横向风荷载，T构两边施工至大悬臂，此时一边有挂篮，一边无挂篮；（计算T构锚固结构的剪力）综合以上各工况的计算结果，得出大悬臂状态下主梁结构的最大不平衡弯矩，以此为依据进行抗倾覆稳定设计。第36页/共110页37二、施工设计二、施工设计(3)稳定系数计算Ki1.3第37页/共110页38二、施工设计二、施工设计2、墩梁固结主墩的安全性计算（1）墩身抗弯验算墩身按照普通钢筋混凝土构件进行分析，主要是根据计算的弯矩和剪力进行正截面强度计算，计算各截面混凝土压应力和钢筋的拉应力。（2）基础验算对主墩基础进行稳定性验算，保证基础的强度和水平位移满足规范要求。若基础稳定性不满足要求，则应采取适当辅助措施（如落地钢管托架等）减小墩身承受的不平衡弯矩，使之满足规范要求。第38页/共110页39二、施工设计二、施工设计形式一：墩梁临时固结此种做法在斜拉桥和连续梁桥施工中较为常见，具有用料省、工艺简单等诸多优点，是现行最常用的抗倾覆设计方法。顺桥向3、稳定设计第39页/共110页40二、施工设计二、施工设计形式二：墩旁托架常用的墩旁托架有落地钢管托架和墩顶牛腿托架两种。落地钢管托架：0号块长，墩身刚度弱或基础较差。第40页/共110页41悬浇挂篮设计二、施工设计二、施工设计挂篮结构形状：桁架式（平弦式、菱形、弓弦式、鹰嘴式）、斜拉式（常见为三角）、型钢式及混合式。挂篮为悬臂浇注的主要施工设备。第41页/共110页42二、施工设计二、施工设计三角挂篮平弦桁架式三角挂篮菱形挂篮第42页/共110页43二、施工设计二、施工设计第43页/共110页44二、施工设计二、施工设计第44页/共110页45二、施工设计二、施工设计第45页/共110页46二、施工设计二、施工设计第46页/共110页47二、施工设计二、施工设计第47页/共110页48二、施工设计二、施工设计挂篮的主要技术参数：a、挂篮自重：自重系数一般控制在0.30.5之间b、最大整体弹性变形要满足施工规范相应要求c、混凝土浇注时抗倾覆稳定系数：2d、空载行走时抗倾覆稳定系数：2e、设计要考虑施工过程的可调性和今后的通用性。挂篮加载试验-最大节段重量的1.2倍平衡方式-压重式、锚固式、混合式走行方式-一次到位、二次到位移动方式-滚动式、滑动式、组合式第48页/共110页49二、施工设计二、施工设计主塔施工设计主要内容：主塔施工支架和索鞍定位支架。第49页/共110页50二、施工设计二、施工设计第50页/共110页51二、施工设计二、施工设计第51页/共110页52二、施工设计二、施工设计边跨直线段施工设计边跨梁段施工一般宜采取就地设立支架，在支架上立模浇筑边跨梁段混凝土。边墩较高，可采用牛腿式支架进行边跨梁段施工。第52页/共110页53二、施工设计二、施工设计足够的强度和刚度；简便可行的脱模措施；基础设计与施工要求牢固，防止产生不均匀下沉；支架预压，压重为1.2倍浇筑梁段重。支架立设时，要注意以下几点：第53页/共110页54二、施工设计二、施工设计合龙设计合龙段施工的一般原则：先边后中，依次对称进行。合龙前适时采用劲性骨架对合龙口进行临时锁定。第54页/共110页55二、施工设计二、施工设计合龙段底模平台的设置可采用支架、吊架或挂篮进行施工，箱梁顶应预留进灰孔，以便浇筑底板混凝土。合龙段施工如立模、绑扎钢筋或安装钢筋骨架，制孔管的安装、浇筑混凝土及张拉方法均与其它梁段施工相同。第55页/共110页56目目 录录一概述概述二施工设计施工设计四结语结语施工控制施工控制三第56页/共110页57三、施工控制三、施工控制超静定结构的最终受力状态与施工过程密切相关。第57页/共110页58三、施工控制三、施工控制矮塔斜拉桥采用分段悬臂施工时，施工控制原则为：主梁架设阶段-主梁标高控制为主、兼顾拉索索力和结构应力；二期恒载施工阶段-拉索索力控制为主，即以减小拉索索力的离散性和改善结构的受力性能为主；由于矮塔斜拉桥主梁的刚度较大，施工过程中一般不通过改变拉索索力来调整主梁标高。第58页/共110页59三、施工控制三、施工控制桥梁施工控制采用的方法主要有：设计参数识别方法、Kalman滤波方法，灰色理论方法和神经网络方法等。设计参数误差：在对桥梁结构进行分析时，所采用的理想设计参数值与桥梁结构实际状态所具有的相应设计参数值之间的偏差。施工控制中如何恰当地计入这些误差，使计算模型中的结构参数尽量接近桥梁的真实结构参数，是首先需要解决的问题。第59页/共110页60三、施工控制三、施工控制1材料容重2构件截面尺寸3材料弹性模量4构件预加应力5斜拉索索力6施工荷载7与时间相关的参数（温度、收缩、徐变等）桥梁结构的设计参数：第60页/共110页61三、施工控制三、施工控制(1)混凝土弹性模量，根据斜拉索张拉前后主梁标高的变化计算出结构刚度，再反算混凝土的弹性模量。(2)浇注混凝土误差，根据混凝土浇注前后测试索力的变化和主梁标高的变化来判断。(3)挂篮定位误差，根据实测定位标高与理论标高的差值来判断。设计参数误差判断：第61页/共110页62三、施工控制三、施工控制(4)温度的影响，根据24h观测主梁标高和索力的变化来判断。(5)预应力误差，根据预应力钢束张拉端油表读数和钢铰线伸长量的变化来判断。(6)索力误差，根据索力测试结果来判断。(7)测量误差，根据测量资料的变化趋势来判断。第62页/共110页63三、施工控制三、施工控制主要控制内容（1）混凝土弹性模量（2）混凝土容重及配合比（3）截面特性参数（4）挂篮弹性变形（5）钢材的力学性能（6）混凝土材料的收缩徐变参数（7）预应力施工控制参数（8）温度场控制测量（9）施工线形控制测量（10）施工应力测量（11）张拉索力测量第63页/共110页64三、施工控制三、施工控制施工监控计算包括施工过程与成桥阶段仿真计算、施工控制计算两部分内容。监控计算第64页/共110页65三、施工控制三、施工控制设计参数增加10%引起的应力变化值参数敏感度分析第65页/共110页66三、施工控制三、施工控制设计参数增加10%引起的位移变化值第66页/共110页67三、施工控制三、施工控制温度场测量温度场控制大气环境温度场测量主梁梁体温度场测量主塔温度场测量斜拉索温度场测量温度对线形及内力的影响测量第67页/共110页68三、施工控制三、施工控制在施工监控过程中，温度场测量结果仅作为分析参数，除了大体积混凝土浇注及在合龙阶段需要对温度进行精度控制外，一般不作精度控制，只需将温度作为施工控制影响参数进行相关分析。全桥合龙前的大悬臂阶段，需进行“24小时线形温度”观测。第68页/共110页69三、施工控制三、施工控制（1）主梁和主塔的线形预测线形控制矮塔斜拉桥主梁的刚度较大，施工过程中一般不通过改变拉索索力来调整主梁标高。最初的主梁标高、预应力张拉控制应力接近或者达到预先设计的结构状态和线形，是线形控制的关键。第69页/共110页70三、施工控制三、施工控制设计预拱度（或预偏量）=（成桥累计恒载位移+活载挠度/2）的反值。预拱度的设置以理论计算为基础,以实际测量的主梁变位为依据,考虑施工过程中混凝土的实际容重、斜拉索的安装索力误差、温度等方面的影响,科学合理地设定预拱度。第70页/共110页71三、施工控制三、施工控制线形控制的目标：成桥线形=设计标高+成桥预拱度成桥预拱度：成桥三年状态下的位移+1/2静活载位移。第71页/共110页72三、施工控制三、施工控制按照施工实际情况计算,不计初始位移;施工预拱度：施工阶段至全桥合龙时的各点累计位移;成桥预拱度：成桥三年状态下的位移+1/2静活载位移;施工过程中还得考虑挂篮的变形,挂篮变形包括弹性变形和非弹性变形;调整值是理论计算值与实测值的误差。悬臂施工时的主梁立模标高计算由模拟施工过程确定。立模标高=设计标高+施工预拱度+成桥预拱度+挂篮变形+调整值。主塔立模坐标的计算原理与主梁基本相同。第72页/共110页73三、施工控制三、施工控制（2）线形监测采用悬臂施工法，每施工节段的标高即每个节点坐标位置的变化与偏离都可能造成合龙困难，影响最终成桥线形。为保证线形符合设计要求，必须在施工过程中进行线形控制。主梁线形测试按以下3个工况进行：混凝土浇筑前；混凝土浇筑后；张拉预应力后。第73页/共110页74三、施工控制三、施工控制1）主梁线形控制网的测定及高程控制基准点的定期复测2）中轴线偏位测量3）主梁标高测量4）主梁横向位移及扭转变形测量线形测量的主要内容：第74页/共110页75三、施工控制三、施工控制5）主塔偏位及沉降定期测量主塔偏位测量采用坐标法，仪器架设在岸上，后视高程控制基准点，再瞄准主墩各测点的棱镜，测出各测点的三维坐标，从而算出主塔的实测偏位。第75页/共110页76三、施工控制三、施工控制6）合龙前后线形24小时联测7）成桥线形测量主塔基础沉降采用直接测量的方法。测试工作每完成35个节段后进行一次。第76页/共110页77三、施工控制三、施工控制施工控制误差范围序号序号检查项目检查项目规定值或允许偏差规定值或允许偏差1 1轴线偏位轴线偏位(mm)(mm)L/10000L/100002 2悬臂梁段高程悬臂梁段高程(mm)(mm)10103 3相邻节段高差相邻节段高差(mm)(mm)10104 4断面尺寸（断面尺寸（mmmm）高度高度+5+5，-10-10顶宽顶宽3030底宽底宽2020顶板腹板厚顶板腹板厚+10+10，0 05 5合龙后同跨对称点高程差（合龙后同跨对称点高程差（mmmm）L/5000L/50006 6横坡（横坡（%）0.150.157 7平整度（平整度（mmmm）8 88 8立模标高允许误差（立模标高允许误差（mmmm）559 9成桥后主梁线形成桥后主梁线形(mm)(mm)2020第77页/共110页78三、施工控制三、施工控制几何控制数据分析过程流程图第78页/共110页79三、施工控制三、施工控制混凝土温度及应力监控混凝土温度及应力监测元件采用埋入式钢弦应变计。第79页/共110页80三、施工控制三、施工控制第80页/共110页81三、施工控制三、施工控制第81页/共110页82三、施工控制三、施工控制对于钢弦式应力计是利用传感器内腔中钢弦频率的变化来反映被测物体的应变。钢弦式应力计的输出信号为钢弦的振动频率，其与应变的关系为：式中：为钢弦自振频率；为钢弦长度；为钢弦所受应力；钢弦材料的线密度。第82页/共110页83三、施工控制三、施工控制采用钢弦式应力计测得的是总应变，其包括了非应力应变成分，要得到被测位置的真实应力，必须准确扣除非应力应变。而非应力应变又因测量对象及测量位置的不同而异。其应力测量的计算公式如下：式中：为荷载作用下被测结构测点的应力为应力计直接测得的应变为各非应力应变成分的总和E为被测结构材料的弹性模量第83页/共110页84三、施工控制三、施工控制对于埋入混凝土中与粘贴在混凝土表面的应力计而言，的组成可分别由以下两个表达式给出：式中，为温度变化引起的材料变形量，为钢材的线膨胀系数，为温度变化量；和分别为混凝土徐变和收缩引起的非应力应变成分。第84页/共110页85三、施工控制三、施工控制温度影响：一是对传感器而言的，温度变化会引起弦振频率改变；二是对结构的影响，由于材料的热胀冷缩效应，温度变化引起结构自由伸长和缩短，当这种自由变化受限制时，便会产生应力，在应力计算时须将温变引起的自由应变予以扣除。埋入弦式应力计：混凝土徐变和收缩引起的非应力应变成分须采取相应措施剔除。目前通常是在应力计附近埋置无应力计进行应力补偿。在各关键工况前后分别测量应力测点和补偿点的应变值，通过计算增量的方法减少混凝土收缩、徐变对应力测试真值的影响。第85页/共110页86三、施工控制三、施工控制斜拉索索力监测第86页/共110页87三、施工控制三、施工控制第87页/共110页88三、施工控制三、施工控制采用“等值张拉、先单根后整体”的施工方法。先张拉一根钢绞线，然后安装锚下传感器，其余钢绞线的张拉值等于第一根钢绞线上传感器显示的索力值，这样就避免了钢绞线的离散误差。索力测试采用频谱仪和千斤顶油压表读数双控的原则。第88页/共110页89斜拉索索力一般采用索力动测仪进行测试。（1）测试原理根据张力弦振动公式,式中：F-弦振动频率；L-弦长度；-弦材料密度；-弦拉力；钢索的拉力T与基弦F有对应关系,其中：K-比例系数F-钢索基频T-钢索拉力，：主振动频率，n：主振动频率阶次三、施工控制三、施工控制第89页/共110页90比例系数K可采用理论计算或者试验标定的方法确定。A理论计算:。其中W-斜拉索单位长质量（kg/m）；L-斜拉索两嵌固点之间的距离（m）B试验标定对钢索分级张拉，通过张拉千斤顶和油表或其他装置，读取各级张拉力T，用索力动测仪测量各级拉力下钢索的基频F，则比例系数可以通过最小二乘法求出。由于理论计算法采用了一些假定，故一般用试验标定的方法。因此测量出斜拉索的主振动频率就可以求出斜拉索索力。三、施工控制三、施工控制第90页/共110页91（2）测试工况每安装及张拉一对斜拉索，对已安装斜拉索及相邻三对斜拉索索力进行测量；主梁施工过程中，调索前后均进行全桥(调索影响敏感区域的斜拉索)的索力测量；二期恒载铺装后成桥索力测量。三、施工控制三、施工控制第91页/共110页92三、施工控制三、施工控制（3）钢绞线斜拉索的索力评定误差标准：每根斜拉索各股钢铰线的离散误差不大于理论值的3；每对斜拉索两根间的差值不大于整索索力理论值的1；斜拉索整索索力误差不大于理论索力值的3第92页/共110页93三、施工控制三、施工控制导致钢绞线斜拉索索力测试误差的主要原因有三方面：1）频率测试方法无法测量钢绞线拉力的均匀性，同时拉力均匀性对频率测试有极大影响，引起频率波动；2）频率与索力的比例系数K值的参数取值目前还处于半经验半理论的状态；3）现有测试方法必须依靠测试所得的频率和计算的K值求出拉索的索力，从而导致误差累积。第93页/共110页94三、施工控制三、施工控制解决方案：1）张拉数据分析，提取出单根钢绞线张拉时的有效拉力。2）以单根钢绞线的拉力值为Y轴，以钢绞线张拉序号为X轴，进行线形拟合，推导出钢绞线张拉时有效拉力代表值的线性方程。3）代入各根钢绞线的张拉序号，即可求得各根钢绞线张拉时的有效拉力代表值。此代表值为一次线性分布，与等张力法的张拉原理完全吻合。4）按照等张力法的张拉原理，最后一根张拉钢绞线的序号代入方程即可求得基于实际状态的单根钢绞线张力平均值。第94页/共110页955）单根钢绞线张力平均值乘以钢绞线根数即可求得钢绞线斜拉索的整索索力T。6）把单根钢绞线张拉时的有效拉力与钢绞线张拉时的有效拉力代表值对比，即可求得钢绞线张力的均匀性。7）整索索力T和单根钢绞线张力均匀性评定合格后，测出整索的振动频率F，即可由：，推出整索的K值。8）后续施工阶段再采用频率法进行索力的测定。三、施工控制三、施工控制第95页/共110页96三、施工控制三、施工控制第96页/共110页97三、施工控制三、施工控制（标号及其对应名称如下：张拉到10%或15%张拉控制力的伸长量L15a；钢绞线张拉到100%张拉控制力时的伸长量L100b；90%或85%张拉控制力下包含垂度影响的钢绞线公称伸长量L85c；钢绞线在100%张拉控制力下的实际伸长量Ld）第97页/共110页98三、施工控制三、施工控制将钢绞线张拉到锚固张拉力时的伸长量La与张拉到100%张拉控制力时的伸长量L100相减，再与100%张拉控制力下的实际伸长量L相加，即可求出钢绞线锚固前的实际伸长量Lba。即：Lba=La-L100+L第98页/共110页99三、施工控制三、施工控制（标号及其对应名称如下：钢绞线张拉到锚固张拉力时的伸长量Lae；钢绞线锚固后的伸长量Laaf；锚固时由夹片回缩等因素引起的伸长量损失g）第99页/共110页100三、施工控制三、施工控制将钢绞线张拉至锚固张拉力时的千斤顶油压表读数按试验所得的标定公式进行换算，可求得钢绞线的实际锚固张拉力值Nai。将钢绞线锚固前的实际伸长量Lba减去伸长量损失后，再除以锚固前的实际伸长量Lba，然后与实际锚固张拉力Nai相乘，即可求得任意一根钢绞线锚固后的实际有效张拉力值Nei（i=1，2，3，n）。即：Nei=Nai（Lba-）/Lba以斜拉索各根钢绞线的实际张拉顺序号为X坐标，以锚固后的实际有效拉力Nei为Y坐标，按最小二乘法原理进行线性拟合，可推导出以X为自变量、Y为因变量的一次项式。即：Y=aX+b，其中，a、b均为常数。第100页/共110页101三、施工控制三、施工控制（标号及其对应名称如下：钢绞线的实际锚固张拉力值Naia；钢绞线锚固后的实际有效张拉力值Neib；钢绞线锚固后的有效张拉力代表值Nric）将各根钢绞线的张拉顺序号作为X变量分别代入推导出的一次项式，即可求得任意一根钢绞线锚固后的有效张拉力代表值Nri（i=1，2，3，n）第101页/共110页102三、施工控制三、施工控制偏差值：Nei-Nri【容许偏差值】偏差百分比：（Nei-Nri）/Nri【容许偏差百分比】第102页/共110页103三、施工控制三、施工控制最后一根张拉完成的钢绞线的有效拉力代表值Nrn是整根斜拉索施工完成后任意一根钢绞线的拉力代表值，因此整根斜拉索的索力代表值Tr应等于最后一根斜拉索的有效拉力代表值Nrn乘以该斜拉索包含的钢绞线数量n。将整根斜拉索的索力代表值Tr与理论值Tt进行对比，即可对整根斜拉索的索力状态进行评定。偏差值：Tr-Tt【容许偏差值】偏差百分比：（Tr-Tt）/Tt【容许偏差百分比】第103页/共110页104考虑到逐张拉根钢绞线会对其他钢绞线拉力造成影响，因此可按照各根钢绞线所需调整的伸长量进行控制。在悬链线垂度较小的情况下，垂度对悬链线弧长的影响可忽略，因此对钢绞线拉力进行少量调整时，钢绞线伸长量受垂度的影响也可忽略。若偏差不满足要求，说明斜拉索索力偏差太大，应对斜拉索索力进行调整。索力调整仍按单根钢绞线进行，则索力调整前，各根钢绞线需调整的拉力数值可采用如下公式进行计算：三、施工控制三、施工控制第104页/共110页105三、施工控制三、施工控制保证结构安全，避免施工中出现结构变形与内力过大现象是施工监控的基本任务之一。因此需要通过预先的理论分析对施工工艺进行优化，避免荷载和结构体系的剧烈变化，另外现场施工必须严格按规范以及设计图纸和施工指令要求进行施工，同时应事先建立一套预警系统。施工监控异常情况对策第105页/共110页106三、施工控制三、施工控制施工监控预警系统首先根据规范对结构内力、变形等监测参数建立明确的预警指标，系统根据告警事件的严重程度，分成提示、警告、报警的三级区别对待：第106页/共110页107三、施工控制三、施工控制施工控制和调控原则：通过现场检测及调查手段，收集已完成工程的结构状态及施工过程，整理实测控制参数，再通过监控分析计算，预测后续施工过程的结构线形及内力状态，提出后续施工过程应采取的措施和调整后的设计参数，指导施工、保证施工过程结构的安全，使桥梁最终达到设计成桥状态。第107页/共110页108四、结语四、结语今天我介绍的主要内容是：预应力混凝土矮塔斜拉桥预应力混凝土矮塔斜拉桥施工设计及控制方法”。由于水平有限，错漏之处在所难免，敬请批评指正。结构、方案、设计、控制、实施第108页/共110页109谢谢！结束语第109页/共110页110感谢您的观看！第110页/共110页