・294・ 工程科技 石涧跨二广特大桥连续梁悬臂浇筑施工线性 监控工艺分析 刘致远 (中铁十六局集团第四工程有限公司,北京101400) 摘要:本文介绍石涧跨二广特大桥连续梁桥施工中线性监测监控的重要性,拟通过对挠度监测、应力测量、施工过程的仿真计算三 个方面的线性监测,为立模标高的确定与调整、合拢方案优化比较提供数据依据,确保成桥后的结构线形和内力满足设计要求。 关键词:内力;变形;控制;线形;合拢;调整 1工程概况及监控目的 56+56+40m连续梁桥0号块测点布置方案与图1类似。 L 一上 石涧跨二广特大桥位于广东省广宁县境内,桥址处为低山丘陵 地貌,山问谷地平坦处多为水田。桥梁结构形式为26—32.6m+3— 24m+1—32m组合简支箱梁+1一(48+80+48m)预应力混凝土连续梁+ 1-32m+3—24m组合简支箱梁+1一(40+56+56+40m)预应力混凝土连 续梁+1—32+3—24.6m组合简支箱梁,桥面宽度为12.2m。其中,(40+ _+ 56+56+40)m跨径连续梁桥和(48+80+48)m跨径连续梁桥采用悬臂 现浇施工的方法施工。 根据《客运专线桥涵施工指南》的要求,梁端高程与设计高程之 差应不大于 ̄lOmm。根据《铁路桥涵施工规范TB10203—20021的要 求,箱梁合拢时相对高度误差不得大于15ram,在连续梁桥梁的悬浇 施工过程中,随着悬浇梁段的增加,结构体系不断变化。每一梁段的 增加都对现有结构内力和线型产生一定的影响,并最终影响成桥后 的结构内力和线型。因此,连续梁桥梁悬浇施丁过程进行线性监控 的目的是:通过对关键部位和重要工序的严格监控,为梁端立模标 高调整,优化施工方案、工艺,确保合拢精度提供准确、及时的数据 参考,使成桥后的结构线型和内力满足设计要求。 2方案编制原则 根据连续箱梁桥主要承受弯矩、剪力的特点,主桥施工线性控 制的主要原则是变形和应力的综合考虑,其中以变形控制为主,严 格控制各个控制截面的挠度。上述策略的制定主要考虑到,虽然挠 度和内力都能反映结构的当前状态,其中挠度是某一截面上所有点 受力情况的综合反映,是结构的整体表现,挠度控制属于宏观控制, 是桥梁控制的关键,而应力反映的则是箱梁截面上某一点的受力情 况,应力控制相对来说属于微观控制。另外,桥结构的最终形成必须 经历漫长而又复杂的施工过程,对施工过程中每个阶段进行详细的 变形计算和受力分析,通过施工控制计算来确定桥梁结构施工过程 中每个阶段在受力变形方面的理想状态,以此为依据来控制施工过 程中每个阶段的结构行为,使其最终的线形和内力状态符合设计要 I 1l I 1 Iv标禹测点 窘 ● j 标高测点 正视 俯视图 图2 48+80+48m连续梁桥其他节段标高测点布置 5悬臂结构应力测量 5.1测试方法 求。 3梁结构部分设计参数的测定 5.2测点布设与安装 钢筋应力计应按预定的测试方向并联焊接在主筋上,测试导线 3.1混凝土弹性模量的测定 采用现场取样通过万能试验机试压的方法,分别测定混凝土在 引至混凝土表面。施工过程中注意对应力计和引出导线的保护。应 3d(或用张拉时间)、28d、60d龄期的值,为主梁预拱度的修正提供 力测点布置在箱梁悬臂的根部附近断面(1号块),每个断面布置6 数据。 个测点,均为顺桥向布置。两联桥共布置10个断面,合计60个测 3.2混凝土容重的测定 点。测点布置见图3所示。 采用现场取样,在实验室用常规方法进行测定。 6施工过程的仿真计算 为保证应力监测具有足够的精度、稳定性,选用抗干扰能力强 的钢弦式钢筋应力计和配套的频率接收仪作为应力观测仪器。 4桥梁挠度监测 施工过程的仿真计算是根据实测的设计参数(如混凝土容重、 强度和弹性模量等),使用的施工工艺和工序,挂篮的结构形式和临 4.1测试方法 计算施工过程中各个施工阶段的结构挠度和内 挠度监测依照国家二等测量规范的相关要求采用水准仪器配 时施工荷载等数据,为应力测量和挠度控制提供理论计算值。因此,它是确定立模标 合铟钢尺监测预埋测点高程变化。标高测点布置在离块件前端 力,分析偏差原因的重要依据,是保证合拢精度、评价体系转换后结 l5cm处,采用 16钢筋,垂直方向与顶板的上下层钢筋点焊牢并要 高、求竖直。测点(钢筋)露出箱梁混凝土表面5cm,测点磨平并用红油 构应力变化和结构安全的主要手段。施T过程的仿真计算的主要结 果有:各梁段挂篮前移定位后的结构内力、应力和挠度;各梁段浇筑 漆作标记。 梁段混凝土后的结构内力、应力和挠度;各梁段张拉梁段预应力后 4.2测点布置和数量 的结构、应力和挠度;合拢段临时连接后的结构内力、应力和挠度; 4.2.1零号块标高测点布置 应力和挠度;合拢 布置零号块标高测点是为了控制顶板的设计标高,同时也作为 合拢段浇筑混凝土后(假定为荷载)的结构内力、的结构内力、应力和挠度。 以后各悬浇节段的标高观察的基准点。0号块的顶板布置6个标高 段浇筑混凝土后(已成为结构)根据石涧跨二广特大桥48+80+48m连续梁桥使用的施l_1|艺 测点,48+80+48m连续梁桥0号块标高测点布置如图1所示,40+ 工程科技 ・295・ (2)立模标高调整通知单:如需要对立模标 高进行调整,由监控单位发出立模标高调整通 知单。通知单提交给施工单位,由施工单位分发 给有关单位。 (3)总结报告在大桥施工监控完成后一个月 内提交给施工单位。总结报告包含阶段报告和 立模标高调整通知单。 10需相关各方的配合 (1)由业主负责调各方的关系,高效开展工 作; (2)在施工监测及施工控制正式实施以前, 需设计方提供大桥有关的技术资料,其中包括 了设计图纸,合拢方案及次序,合拢前、后主梁的 48+80+4-B I m辟径《《 |立面 者 1 ‘2 i l lJ-2f『 设计状态量的理论值; 结束语 桥梁施工中的挠度监测、应力测量、施工过 程的仿真计算三个方面的线性监测是保证桥梁 图3应力测点布置 成桥后其结构的线形和内力满足设计要求的重 预拱度控制图 要环节,必须在各方的密切配合下,实现按期、 保质、保量完成各项工作,为保证施工的安全性 和最后满足设计要求提供可靠的数据依据。 参考文献 【1]徐君兰.大跨度桥梁施工控制【M].北京:人民交 通出版社。2000. [2]雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计【M].北京:人民交 通出版社.1999. 【3]范立础。预应力混凝土连续梁桥【M].北京:人民 交通出版社。1988. [4]葛耀君.分段施工桥梁分析与控制[M】.北京:人 民交通出版社。2003. ’; ;;:;;;; i ;i i l 靼 驰 驰; 靶 ; : 【5]彭琦,李亮,赵炼恒.高墩大跨度连续刚构箱梁 图5石涧跨二广特大桥48+80+48m连续梁悬臂施工预拱度 桥的施5-监测与仿真分析[J].铁道建筑,2008(2): 】9-22. 和工序,挂篮的结构形式和临时施工荷载等数据,采用主流的桥梁 计算分析软件Midas Civil对该连续梁桥的施工过程进行分析,计 算施工过程中各个施工阶段的结构挠度,得出各梁段的施工预拱 度,施工仿真模型见图4,模型总共包含86个节点,83个梁单元。施 工预拱度图形见图5。 图4 48+80+48m连续梁理论计算模型 7控制分析与调整(提供立模标高) 当本梁段完成后的前端标高出现偏差时,应在其后的二个梁段 内将其消除。处理方法是:先将本梁段标高偏差反号并两等分为d, 再将d分别加进后面施工下两个梁段的立模标高中。标高偏差的分 配以底板底面光顺为原则。 8合拢方案的优化 为了保证合拢精度,尽量避免强迫合拢,确保合拢施工按照设 计要求顺利进行,使合拢后的结构状态满足设计精度的要求,需要 对合拢方案进行优化。主要工作内容有:若需压重,通过评价合拢后 的结构状态,优选出合理的压重重量。