建筑行业主跨138米预应力砼连续梁桥的施工控制.doc

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1、主跨138米预应力砼连续梁桥的施工操纵一、工程概述金沙洲年夜桥(糖厂年夜桥)位于广州市西部，是为了共同金沙洲小区的开拓而建的一座逾越珠江的年夜型都会桥梁。主桥上部构造为+三跨变高度预应力混凝土连续箱梁构造。全长，桥宽，为单箱单室构造。箱梁为三向预应力混凝土构造，顶面宽度为，箱宽为。箱梁根部梁高为，边跨及中跨合拢段梁高为，梁底下缘按二次抛物线设置。计划荷载为汽车-20级，挂车-100，总体安排见以下图。二、施工操纵的内容跟目的桥梁施工操纵的目的确实是确保施工中构造的平安跟确保构造构成后的形状跟内力形状契合计划恳求。关于悬臂施工的预应力砼连续梁桥构造来说，施工操纵确实是按照施工监测所得的构造参数实

2、在值进展施工阶段的仿真剖析，断定出每个悬臂浇筑阶段的破模标高，并在施工进程中按照施工监测的后果对偏向进展剖析、猜想跟对下一破模标高进展调剂，以此来保障成桥后桥面线型、合拢段两悬臂端标高的绝对偏向不年夜于规则值，以及构造内力形状契合计划恳求。三、施工操纵的仿真剖析年夜跨径预应力连续梁桥的施工采纳分阶段逐步实现的悬臂施工方法时，构造的终极构成必需阅历一系列的施工进程，对施工进程中每个阶段进展详细的变形盘算跟受力剖析，是桥梁施工操纵最根本的内容之一。为了到达施工操纵的目的，我们必需起首通过盘算来断定桥梁构造施工进程中每个阶段在受力跟变形的梦想形状，以此为按照来操纵施工进程中每个阶段的构造行动，使其终

3、极成桥线型跟受力形状满意受力恳求。1、仿真剖析的盘算模子在进展仿真盘算时，将金沙洲年夜桥主桥简化成破体构造，各悬臂施工阶段团聚梁单位，全部桥梁团聚为101个梁单位，102个节点，主墩Z1，Z2，Z4简化为运动铰支座，Z3简化为结实铰支座。其成桥构造盘算简图见仿真盘算模子的单位及节点分别图。仿真盘算模子的单位及节点分别图2、仿真剖析的构造计划参数年夜少数情况下，采纳标准计划参数盘算的构造内力跟位移均较实测值年夜，这对计划是偏于平安的，但关于构造施工操纵来说是不容无视的偏向，由于它将直截了当阻碍到成桥后构造线型及内力能否契合计划恳求。此次仿真剖析的计划参数取用原那么是：构造计划参数的取值只管跟实践

4、相符合；关于要紧的可以测定的计划参数，那么用试验数值；难以测定的那么按照计划标准，按照以往的工程阅历进展修正。计划参数的详细数值见表一：计划参数数值表表一项目计划参数材料50号砼，预应力钢绞线，砼算参数砼平均加载龄期10天预应力盘算参数锚具变形与钢束回缩值4mm计划荷载一期恒载容重桥面铺装:沥青预应力锚下操纵应力温度荷载年温差，日照温差顶板升温支座沉落10mm3、施工阶段的分别本桥采纳悬臂浇筑方法施工，在施工进程中，设置了临时支持，在盘算中除了思索设置永世支座外，在悬臂施工时期设置了4个临时竖向束缚，以模拟实践施工的临时支持。本次盘算实践共分别为23个施工阶段跟1个运营阶段，严峻跟实践施工形状

5、绝对应。各施工阶段内容详见表二。施工阶段划分表表二施工阶段内容1安置临时支座，支架现浇0号块跟1号块。张拉顶板T0跟T1束220顺次悬臂浇筑220号块。顺次张拉顶板T220束21支架现浇26号块到22号块，装置边跨合拢段刚性结合，浇筑边跨21号块，从长束到短束次序张拉边跨底板预应力束，边跨合拢。22浇筑中跨21号块，按从长束到短束次序张拉中跨底板预应力束，中跨合拢23撤除中跨合拢段挂篮，桥面系施工24运营阶段4、施工荷载的模拟在预应力砼连续梁桥的悬臂施工中，挂篮跟模板机具装备重对构造的内力跟变形的阻碍特别年夜，因此在仿真剖析中，必需思索施工荷载要紧是挂篮的阻碍。一般说来在现浇1号段混凝土时挂篮

6、装备的静载全体落在墩顶上的0号段上，然而，在悬臂浇筑进程中，混凝土的分量不时添加，使挂篮装备上的伸臂发作弹性变形，它使底模板前真个标高也发作异常的变形，类似的变形将异常的发作在以后各阶段的施工中，这种变形在挂篮撤除后却不克不及掉掉规复。因此在各节点的预拱度值中，均应计入那个阻碍，然而也可以调剂的吊带来处理。当浇筑2号段混凝土挂篮装备一般分红两截，分不结实在或许部分地落在已实现的悬臂阶段上，由于挂篮存在必定的静载，尤其在年夜跨度桥梁的悬臂施工中，挂篮装备的重心间隔悬臂梁的根部的力臂较年夜，使构造发作变形，但在挂篮撤除后，又使本来的变形掉掉规复。此次仿真剖析盘算充分思索了施工荷载的阻碍，在仿真剖析

7、中模拟了挂篮的装置跟撤除，以及挂篮行进的工况，挂篮的盘算分量为800KN其值由施工单位实测掉掉。5、悬臂施工的挠度盘算在桥梁悬臂施工的操纵中，最艰辛的义务之一确实是施工挠度的盘算与操纵。我们所采纳的剖析软件BRCAD5.1跟BSAS的零碎会按照差异阶段的受力形状主动思索混凝土的膨胀徐变阻碍、预加力的阻碍、温度变更的阻碍以及支座沉落的阻碍，此中混凝土膨胀徐变的盘算思索了各阶段混凝土应力变更的阻碍，在预应力丧掉的盘算中，对每个阶段内每个截面上的每组钢束都分不进展了盘算。为了说明的便利，上面列出悬臂桥梁施工时构造的总挠度盘算公式包含短期弹性挠度跟已发作的徐变挠度变形式中：扣除预应力丧掉后的预加力发生

8、的上拱度梁段本身静载即一期恒载发生的下挠度悬臂施工时的临时施工荷载发生的下挠度混凝土随龄期增年夜的徐变系数关于桥梁临时荷载感化下的总挠度的盘算，还必需思索二期恒载跟活载的感化所发生的挠度，盘算公式为式中：二期恒载发生的下挠度静活载感化下发生的下挠度混凝土徐变系数终值综合思索种种要素后，将各阻碍参数输出软件中，由软件主动算出各施工阶段每一梁段的挠度，合拢时的挠度，合拢后二期恒载感化下的挠度，以及活载感化下的挠度。通过仿真剖析觉察，在施工阶段对构造内力跟变形阻碍较年夜的计划参数要紧梁本身静载、预应力钢绞线的无效预应力；材料的弹性模量E跟剪切模量G、施工临时荷载挂篮、混凝土的膨胀与徐变变形的功能以及

9、混凝土加载龄期的变更对变形阻碍较年夜，别的的参数阻碍较小。按照标准可知，桥梁的预拱度公式为：因此成桥后桥面标高：。6、施工阶段破模标高确实定在主梁的悬臂浇筑进程中，梁段破模标高的公正断定，是关联到主梁的线型能否平顺，能否契合计划的一个主要征询题，假设在断定破模标高时思索的要素比较契合实践，同时加以精确的操纵，那么终极桥面线型较好。否那么，终极桥面线型会与计划线型有较年夜的偏向。家喻户晓，破模标高并不即是计划中桥梁建成后的标高，总要设置必定的预拱度，以对消施工中发生的种种变形挠度。其盘算公式如下：式中：施工i梁段时i梁段的破模标高梁段最前端某断定地位i梁段计划标高施工i梁段时混凝土浇筑前i梁段的

10、总挠度软件主动算出;施工i梁段挂篮的变形值此中挂篮的变形值是按照挂篮加载试验，综合各项测试后果，最后绘制出挂篮荷载挠度曲线，进展内插而得。此破模标高盘算公式庞杂，不雅点明晰，运用便利，同时实践运用后果特别好。7、仿真盘算要紧后果通过盘算后果剖析可知，箱梁在悬臂施工进程中，轴力、弯矩曲线较为顺畅，施工阶段截面高低缘均为压应力，同时都在标准同意的范畴之内。在运营阶段，畸形运用极限形状下组合1箱梁应力根本上处于全截面受压形状，同时满意标准恳求。别的荷载组合除了部分多少个截面顶板或底板呈现特别小拉应力最年夜不超越0.5MPa，箱梁应力根本上处于全截面受压形状，箱梁的应力满意标准恳求。承载才能极限形状：

11、从附件中可以看出截面根本满意标准恳求。各个施工阶段的挠度曲线特别顺畅。挠度的变更也特别畸形。四、施工操纵的参数识不跟现场测试1、参数的识不构造计划参数的变更能招致桥梁构造内力的变更跟形状的改动，因此我们在年夜跨度桥梁的施工操纵中，必需对计划参数进展识不跟修正。差异的计划参数对构造形状的阻碍水平是差异的。总的说来，关于连续梁要紧的计划参数有以下多少个方面：1构造多少何形状参数：要紧是桥梁构造的跨径、高跨比、线型等，它们表征了构造的形状跟构造最后的形状。2截面特点参数：截面的面积、抗弯惯性矩等。3与时间有关的参数：温度、混凝土龄期、膨胀徐变是跟着时间而变更的参数。4荷载参数：要紧是构造构件自重力、

12、施工临时荷载跟预加力。5材料参数：要紧是指材料的弹性模量E跟剪切模量G，关于混凝土材料来说，这两个参数有必定的动摇，在桥梁的施工操纵中要对其进展识不。这五类计划参数在统一座桥梁的施工操纵中并不是每一个计划参数对桥梁构造形状的阻碍根本上一样的，因此我们要对计划参数进展区分，一方面要断定计划参数的实践值，另一方面要区分对构造形状阻碍较年夜的计划参数即要紧参数，为了到达那个目的，对计划参数的识不，总的来讲，有两种方法跟手腕：其一，通过现场丈量来断定计划参数的值。这要紧是构造多少何形状参数、截面特点参数跟材料特点参数，它们可以通过现场丈量方法或试验丈量手腕来断定。其二，通过构造盘算剖析来断定要紧计划参

13、数，也确实是计划参数敏理性剖析方法。在这里我们要紧采纳的是第一种方法。2、现场测试为了确保施工操纵的顺遂施行，施工进程中各项技巧参数的精确测定至关主要，它是进展施工操纵的需要初始参数，它为施工的仿真剖析供应了实测按照，是终极实现施工操纵目的的最要害的一步。此次我们要紧现场测试的内容如下：1应力不雅察：在年夜桥上部构造的操纵截面安排应力测点，以不雅看在施工进程中这些截面的应力变更与应力散布情况。而后把后果实时反响给计划职员，跟盘算后果相验证，在计入偏向跟变量调剂后由计划职员剖析以后每阶段以致开工后构造的实践形状，同时可以按照以后施工阶段向前盘算至开工，预告以后施工可以呈现的形状并预告下一阶段以后

14、一装置构件或立即装置的构件能否呈现不满意强度恳求的形状，以断定能否在本施工阶段对可调变量施行调剂。经现场测试，各施工阶段被测梁段的应力值跟仿真剖析的相符合，应力变更不呈现异常。2挠度不雅察：挠度不雅察材料是操纵成桥线型最要紧的按照，按照以往的阅历，在每个施工段的断面上上安排五个高程不雅察点1、2、3、4、5，次序是从卑鄙至卑鄙陈列，间距为6米5米5米6米，操纵点3为桥梁中线点，如此不只可以丈量箱梁的挠度，同时可以不雅看箱梁能否发作改动变形。在施工进程中，对每一截面需进展破模、混凝土浇筑前、混凝土浇筑后、预应力钢筋张拉前、预应力钢筋张拉后的标高不雅察。以便不雅看各点的挠度跟箱梁曲线的变更过程，保

15、障箱梁悬臂真个合拢精度跟桥面线型。为了只管增加温度的阻碍，挠度的不雅察安排在晚上太阳出来之行进展。以这些不雅察数据为按照，进展无效的施工操纵。由于丈量数据太多，现仅将各施工的操纵点3从10号块到20号块在预应力钢筋张拉后实际标高跟实测标高值列于下表：各节点破模标高断面号Z2墩Z3墩实际标高实践标高差值米实际标高实践标高差值米1010101011111111121212121313131314141414151515151616161617171717181818181919191920202020从表中可以看出：1、实际标高跟实测标高最年夜偏向为20mm，实际值跟实测值契合较好，在施工不需求调

16、剂破模标高，给施工带来了特别年夜的便利。也更好地说明破模标高的盘算方式公正，存在特别强的有用性。2、合拢时两个合拢段实际标高跟实测标高均为偏向为16mm，它们的绝对高差为2mm，两者在统一水平线上，合拢时不需求进展压重跟纠偏，可以直截了当合拢。保障了成桥后桥面线型平顺，与计划相符合。3温度操纵温度是阻碍主梁挠度的最要紧的要素之一，温度变更包含日温度变更跟时节变更两部分，日温度变更比较庞杂，尤其是日照感化，时节温差对主梁的挠度阻碍比较庞杂，其变更是平均的。因此为了摸清箱梁截面表里温差跟温度在截面上的散布情况，在梁体上安排温度温度不雅察点进展不雅察，以获得精确的温度变更法则。4混凝土弹性模量跟容重

17、的丈量混凝土弹性模量的测试要紧是为了测定混凝土弹性模量E随时间的变更法则，采纳现场取样通过全能试验机进展测定。混凝土弹性模量跟容重的丈量是在现场取样，采纳试验室的惯例方法进展测定。5钢绞线管道摩阻丧掉的测定在进展钢绞线张拉时，由于管道摩阻会构成预应力差异水平的丧掉，本测试工程旨在定量地丈量钢绞线管道摩阻丧掉，以断定无效的预应力。五、施工操纵的方法1在悬臂施工进程中，对挠度跟施工标高进展施工精细丈量。2对悬臂施工履行第三方监测，确保挠度跟施工标高的丈量精确无误。3预应力钢绞线在详细张拉进程中，实时向计划职员供应有关数据，以便核查延长量，同时也是验证预应力有关参数的精确性。实测延长量跟实际延长量契

18、合较好，满意计划恳求。4施工单位应将曾经施工阶段的实测挠度及标初等参数提早3天反响给计划职员，以便计划职员对将施工阶段的标高进展调剂跟操纵。5悬臂施工按照对称平衡的原那么进展施工，施工进程中应随时留意两悬臂不得呈现不平衡荷载。6为了防止不平衡荷载的呈现，悬臂施工段除了施工机具外，不得堆放别的物品跟材料，免得惹起挠度偏向。7在有可以时宜将长臂跟边中跨合拢避开台风时节，在每一梁段施工进程中呈现台风预告应停顿施工，并做好施工的防台风任务。六、论断通过金沙洲年夜桥主桥138米预应力砼连续梁桥的计划、施工跟施工操纵的实际，我们可以得出如下论断：1、本文破模标高盘算公式不雅点明晰，运用便利庞杂，同时实践施工中实际标高跟实践标高偏向特别小，给施工带来了特别年夜的便利。从而也证明了实际盘算方式的进步性、精确性。2、合拢时合拢段的绝对高差也在5mm以内，合拢时不需求进展压重跟纠偏。保障了成桥后桥面线型平顺，与计划相符合。3、确保了施工进程中构造的牢靠度跟平安性，保障了桥梁变形、梁段的挠度变更跟构造的应力形状契合计划恳求。参考文献1范破础主编：桥梁工程上册国民交通出书社1993年7月2雷俊卿主编：桥梁悬臂施工与计划国民交通出书社2000年5月3向中富编著：桥梁施工操纵技巧国民交通出书社2001年5月说明G以上。联络：