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柳州市阳和大桥主桥施工线型控制
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内容提示：结合柳州市阳和大桥概况,详细介绍了连续梁桥施工控制的方法,流程,施工控制计算,混凝土应力监测及线型控制方法等内容,为同类桥梁的施工控制提供了有力指导。
1 工程概况
柳州市阳和大桥位于柳州市城区东南角,跨越柳江。大桥主桥为七跨变高度预应力混凝土连续箱梁,跨径布置为45 m+75 m+3×100 m+75 m+45 m,桥面宽28. 5 m。为三向预应力混凝土双箱单室结构,箱梁分上、下游两幅,中间桥面板采用0. 5 m后浇带相连,采用悬臂浇筑法施工。近期设计采用双向四车道,设计荷载:汽车为城—A级,人群为3.5 kPa,设计车速为50 km/h。总体布置图见图1。（参考《建筑中文网》）
2 施工控制的方法及流程
2.1 施工控制方法
桥梁的施工控制是一个施工→量测→判断→修正→预告→施工的循环过程,为了能够控制桥梁的外形尺寸和内力,首先必须安排一些基本的和必要的量测项目,其内容包括主梁各施工工况的标高、主梁部分控制断面的应力、结构温度场、气温以及对混凝土材料的一些常规试验。
在每一工况返回结构的量测数据之后,要对这些数据进行综合分析和判断,以了解已存在的误差,并同时进行误差原因分析。在这一基础上,将产生误差的原因予以尽量消除,给出下一个工况的施工控制指令,在现场施工形成良性循环。
2.2 施工控制流程
施工控制流程见图2。
2.3 施工控制信息传递机制
对施工控制需要的各种数据,应准确采集、及时传递、规范操作,这是施工控制有效展开的基本保证。
各相关单位之间的信息传递见图3。
2.4 施工控制误差分析
影响施工控制的主要因素有:
1)结构参数,主要包括以下几个方面:结构截面尺寸,结构材料弹性模量,材料容重,材料热膨胀系数,施工荷载,预加应力;
2)浇筑混凝土误差;
3)施工监测误差;
4)温度影响;
5)结构计算模型;
6)挂篮及模板定位误差;
7)挂篮变形误差;
8)材料的收缩徐变;
9)施工管理。
3 施工控制的仿真计算分析
利用建立的计算体系对桥梁施工过程中各阶段结构的应力和位移状态等施工控制参数进行计算,为施工提供施工控制目标值,保证施工的顺利进行并使结构最终达到或接近设计要求的成桥状态。本计算采用正装迭代法。计算软件为有限元分析软件———ANSYS软件。通过计算机模拟施工过程进行结构分析得到结构理论内力和理论挠度值,以理论内力为依据,监测施工过程中的内力状态是否与理论内力相符;由计算挠度确定每一施工节段的预拱度,从而确定施工放样线型。
阳和大桥主桥为七跨变高度连续箱梁,采用施工挂篮两边对称悬臂施工,在施工过程中先为T形刚构状态,合龙后进行体系转换,最后形成连续体系。针对这一施工过程,利用计算机建立计算模型进行施工过程计算,对计算结果进行分析,从而确定施工节段的底模立模标高。监控小组及时量测实际线型(包括标高、环境温度、施工工况、临时荷载),并根据实际情况对理论计算值作出调整,作为施工立模的依据,实现对线型的控制。
4 线型控制
4.1 主梁的高程测量
1)测量任务。
主梁的高程测量是为了能反映出在各施工阶段完成后各梁段的高程,从而能得到各施工阶段的主梁线型,并且可以通过以后各施工阶段的梁段高程变化计算出主梁的竖向挠度。
2)测点布置。
主梁梁段的高程测点在梁段的钢筋绑扎阶段进行预埋。测点采用16钢筋固定在顶板钢筋骨架上,测点钢筋顶面加工成半球形,冠顶应高出混凝土顶面2 cm。混凝土浇筑及养生完成后,对测点处混凝土顶面进行清理并用红油漆标识及编号。
在每一梁段上,测点的具体布置见图4。其中梁段轴线上的测点为主控测点(控制轴线偏位),上、下游处的测点为辅助测点(控制主梁扭转)。
4.2 主梁轴线偏位测量
1)测量任务。
主梁轴线偏位测量是为了能反映施工中梁段的实际轴线位置和设计轴线的偏差,避免出现偏差积累过大而导致合龙阶段施工困难。
2)测点布置。
轴线测点采用主梁高程测点中的主控测点球冠上刻十字丝的办法设置。
4.3 主梁线型控制结果
部分梁段的实测线型数据与计算数据的对比见图5。综合来讲,主梁的线型标高与设计标高符合较好,线型控制工作取得显著的成效。
5 结语
本文详细介绍了连续梁桥施工控制的方法、流程、施工控制的计算以及混凝土应力监测和线型控制的具体实施方法,为同类桥梁的施工控制提供了有益的参考。
参考文献:
[1] 中国公路学会桥梁和结构工程学会. 2002年全国桥梁学术会议论文集[M].北京:人民交通出版社, 2002.
[2] 张海龙.桥梁的结构分析 程序设计 施工控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.
[3] 向忠富.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社,2001. 来源: 《建筑中文网》.
柳州市阳和大桥位于柳州市城区东南角,跨越柳江。大桥主桥为七跨变高度预应力混凝土连续箱梁,跨径布置为45 m+75 m+3×100 m+75 m+45 m,桥面宽28. 5 m。为三向预应力混凝土双箱单室结构,箱梁分上、下游两幅,中间桥面板采用0. 5 m后浇带相连,采用悬臂浇筑法施工。近期设计采用双向四车道,设计荷载:汽车为城—A级,人群为3.5 kPa,设计车速为50 km/h。总体布置图见图1。（参考《建筑中文网》）
2 施工控制的方法及流程
2.1 施工控制方法
桥梁的施工控制是一个施工→量测→判断→修正→预告→施工的循环过程,为了能够控制桥梁的外形尺寸和内力,首先必须安排一些基本的和必要的量测项目,其内容包括主梁各施工工况的标高、主梁部分控制断面的应力、结构温度场、气温以及对混凝土材料的一些常规试验。
在每一工况返回结构的量测数据之后,要对这些数据进行综合分析和判断,以了解已存在的误差,并同时进行误差原因分析。在这一基础上,将产生误差的原因予以尽量消除,给出下一个工况的施工控制指令,在现场施工形成良性循环。
2.2 施工控制流程
施工控制流程见图2。
2.3 施工控制信息传递机制
对施工控制需要的各种数据,应准确采集、及时传递、规范操作,这是施工控制有效展开的基本保证。
各相关单位之间的信息传递见图3。
2.4 施工控制误差分析
影响施工控制的主要因素有:
1)结构参数,主要包括以下几个方面:结构截面尺寸,结构材料弹性模量,材料容重,材料热膨胀系数,施工荷载,预加应力;
2)浇筑混凝土误差;
3)施工监测误差;
4)温度影响;
5)结构计算模型;
6)挂篮及模板定位误差;
7)挂篮变形误差;
8)材料的收缩徐变;
9)施工管理。
3 施工控制的仿真计算分析
利用建立的计算体系对桥梁施工过程中各阶段结构的应力和位移状态等施工控制参数进行计算,为施工提供施工控制目标值,保证施工的顺利进行并使结构最终达到或接近设计要求的成桥状态。本计算采用正装迭代法。计算软件为有限元分析软件———ANSYS软件。通过计算机模拟施工过程进行结构分析得到结构理论内力和理论挠度值,以理论内力为依据,监测施工过程中的内力状态是否与理论内力相符;由计算挠度确定每一施工节段的预拱度,从而确定施工放样线型。
阳和大桥主桥为七跨变高度连续箱梁,采用施工挂篮两边对称悬臂施工,在施工过程中先为T形刚构状态,合龙后进行体系转换,最后形成连续体系。针对这一施工过程,利用计算机建立计算模型进行施工过程计算,对计算结果进行分析,从而确定施工节段的底模立模标高。监控小组及时量测实际线型(包括标高、环境温度、施工工况、临时荷载),并根据实际情况对理论计算值作出调整,作为施工立模的依据,实现对线型的控制。
4 线型控制
4.1 主梁的高程测量
1)测量任务。
主梁的高程测量是为了能反映出在各施工阶段完成后各梁段的高程,从而能得到各施工阶段的主梁线型,并且可以通过以后各施工阶段的梁段高程变化计算出主梁的竖向挠度。
2)测点布置。
主梁梁段的高程测点在梁段的钢筋绑扎阶段进行预埋。测点采用16钢筋固定在顶板钢筋骨架上,测点钢筋顶面加工成半球形,冠顶应高出混凝土顶面2 cm。混凝土浇筑及养生完成后,对测点处混凝土顶面进行清理并用红油漆标识及编号。
在每一梁段上,测点的具体布置见图4。其中梁段轴线上的测点为主控测点(控制轴线偏位),上、下游处的测点为辅助测点(控制主梁扭转)。
4.2 主梁轴线偏位测量
1)测量任务。
主梁轴线偏位测量是为了能反映施工中梁段的实际轴线位置和设计轴线的偏差,避免出现偏差积累过大而导致合龙阶段施工困难。
2)测点布置。
轴线测点采用主梁高程测点中的主控测点球冠上刻十字丝的办法设置。
4.3 主梁线型控制结果
部分梁段的实测线型数据与计算数据的对比见图5。综合来讲,主梁的线型标高与设计标高符合较好,线型控制工作取得显著的成效。
5 结语
本文详细介绍了连续梁桥施工控制的方法、流程、施工控制的计算以及混凝土应力监测和线型控制的具体实施方法,为同类桥梁的施工控制提供了有益的参考。
参考文献:
[1] 中国公路学会桥梁和结构工程学会. 2002年全国桥梁学术会议论文集[M].北京:人民交通出版社, 2002.
[2] 张海龙.桥梁的结构分析 程序设计 施工控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.
[3] 向忠富.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社,2001. 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/201108/15013.htm
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