預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁懸臂澆注施工監(jiān)控.pdf

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1、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁懸臂澆注施工監(jiān)控王小兵(中鐵二十四局集團(tuán)新余工程有限公司江西新余)摘要：介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制的特點(diǎn)、原理和方法，結(jié)合昌九城際樂化特大橋兩聯(lián)連續(xù)粱工程實(shí)例，驗證了監(jiān)控方法的有效性，確保懸臂施工連續(xù)梁橋達(dá)到了設(shè)計要求的合理成橋狀態(tài)。關(guān)鍵詞：連續(xù)粱橋懸臂澆筑施工監(jiān)控1概述懸臂澆筑是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主要施工方法之一。由于施工過程中受到許多不確定性因素的影響，包括結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工工藝、預(yù)應(yīng)力損失、混凝土收縮徐變、溫度變化等在理想狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)之間存在的差異，必須對橋梁的撓度、線形、應(yīng)力等進(jìn)行嚴(yán)格的施工監(jiān)測和控制。本文采用現(xiàn)

2、代控制理論中的自適應(yīng)控制方法，結(jié)合昌九城際鐵路樂化特大橋兩聯(lián)連續(xù)梁工程旌工監(jiān)控，對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的安全施工和合理成橋狀態(tài)進(jìn)行了監(jiān)控研究，同時也為其它大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的懸臂澆筑施工提供借鑒和參考。2工程概況樂化特大橋是九江至南昌城際軌道交通工程中的重點(diǎn)控制工程。該特大橋含兩聯(lián)跨幸福河(40+64+64+40)m和跨機(jī)場高速公路(40+64+40)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁體采用C50混凝土，三向預(yù)應(yīng)力體系。3施工監(jiān)控的內(nèi)容和方法對于懸臂澆筑施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋來說，施工監(jiān)控的主要內(nèi)容是根據(jù)施工監(jiān)測所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實(shí)值對各旌工階段

3、進(jìn)行計算，確定出每個懸臂澆筑節(jié)段的立模標(biāo)高，并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測成果對誤差進(jìn)行分析、預(yù)測，同時對下一立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。施工監(jiān)控一方面可以保證各施工階段的安全可靠、懸臂施工過程中懸臂端的穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)線型、變位和狀態(tài)等；另一方面可以結(jié)合測試分析和模擬計算．對施工過程結(jié)構(gòu)狀態(tài)的變化進(jìn)行有效的預(yù)測和控制，優(yōu)化施工工序，提高施工工藝水平，確保橋梁施工的質(zhì)量和安全。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控工作主要包括結(jié)構(gòu)仿真計算、線形監(jiān)測、應(yīng)力監(jiān)測、溫度監(jiān)測、裂縫監(jiān)測等內(nèi)容。3．1結(jié)構(gòu)仿真計算3．1．1理論計算理論計算是為了從理論上掌握橋梁的受力和變形狀況。計算內(nèi)容考慮

4、收縮徐變、施工荷載和體系轉(zhuǎn)換，按預(yù)定施工步驟計算橋梁的內(nèi)力和變形。監(jiān)控計算采用的材料密度、彈性模量、溫差及收縮徐變參數(shù)都是先采用設(shè)計值然后再按實(shí)際施工的數(shù)值予以修正，準(zhǔn)確地預(yù)測下一節(jié)段箱梁的立模標(biāo)高。本橋利用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋平面粱元分析程序PRBP進(jìn)行理論計算，各懸臂施工節(jié)段離散為梁單元，全橋共分80個單元，81個節(jié)點(diǎn)。3．1．2計算參數(shù)修正在高程控制中，對撓度影響較大的因素主要是：結(jié)構(gòu)自重、掛籃變形、預(yù)應(yīng)力張拉、結(jié)構(gòu)溫度以及混凝土收縮徐變等。各參數(shù)的修正方法分述如下：(1)結(jié)構(gòu)自重結(jié)構(gòu)自重的修正包括兩方面內(nèi)容，一是混凝土密度，可以通過混凝

5、土實(shí)際配合比計算得出；二是箱梁實(shí)際斷面與理論斷面的偏差，可以通過實(shí)際測量統(tǒng)計后得出。(2)預(yù)應(yīng)力的影響預(yù)應(yīng)力的大小受很多因素的影響，包括管道定位、張拉設(shè)備、管道摩阻、預(yù)應(yīng)力鋼筋斷面尺寸、彈性模量等，施工時要對張拉千斤頂?shù)募皶r標(biāo)定，在張拉時進(jìn)行“雙控”以使預(yù)加應(yīng)力盡量接近設(shè)計值。(3)掛籃的撓度修正在懸臂澆筑施工過程中，掛籃變形是不可忽略的，一69—總第110期江西建材112010掛籃的變形一般是由掛籃在混凝土和施工臨時荷載重量作用下的彈性變形及掛籃各連接桿件因松動而引起的非彈性變形組成，可以通過掛籃預(yù)加載予以修正。(4)混凝土彈性模量的修正混凝土彈性

6、模量的取值大小對于結(jié)構(gòu)的變形有很大影響，通過現(xiàn)場取樣制成標(biāo)準(zhǔn)試塊與已澆筑混凝土同時養(yǎng)護(hù)的方法測定。(5)混凝土收縮徐變的影響按設(shè)計提供的參數(shù)對混凝土收縮徐變進(jìn)行理論計算。(6)溫度影響溫度對撓度有影響，選擇一天中溫度較低的時間進(jìn)行撓度觀測。3．2線形監(jiān)控監(jiān)測橋梁施工線形監(jiān)控主要指箱梁平面線形和箱梁高程線形的監(jiān)控。線形監(jiān)控的目的是通過數(shù)據(jù)處理、預(yù)測分析和實(shí)時調(diào)整，以達(dá)到橋梁實(shí)際成橋線形盡可能地吻合目標(biāo)線形。箱梁平面線形的控制主要是通過調(diào)整立模時控制點(diǎn)坐標(biāo)來實(shí)現(xiàn)。箱梁高程線形的控制主要是通過立模標(biāo)高的確定來實(shí)現(xiàn)，主梁懸澆施工各節(jié)段立模標(biāo)高公式為：，H=H

7、o+fi+fgl+斯‘式中肛一待澆梁段主梁前端立模標(biāo)高日D一設(shè)計標(biāo)高儼該施工階段及以后各施工階段對該點(diǎn)撓度影響值，該值包括恒載、移動荷載、徐變、體系轉(zhuǎn)化以及預(yù)加應(yīng)力等影響．詹f-本節(jié)段施工的掛籃變形值，由預(yù)壓加載試驗結(jié)合理論計算提供．彥一活載作用下產(chǎn)生的撓度3．3應(yīng)力監(jiān)控監(jiān)測結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制好與壞，在外觀檢查時不易發(fā)現(xiàn)。但是，如果結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)與設(shè)計應(yīng)力狀態(tài)不符，將會對結(jié)構(gòu)造成危害，并較比結(jié)構(gòu)變形的影響更大。所以，在對橋梁進(jìn)行施工控制時，尤其要注意對結(jié)構(gòu)應(yīng)力的監(jiān)控。3．3．1應(yīng)力測點(diǎn)布置為了達(dá)到既能很好地描述梁體的受力狀態(tài)又能滿足經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的，在主梁

8、關(guān)鍵截面：懸臂根部、跨中合攏段、1／4跨徑處的截面進(jìn)行應(yīng)力測試，采用在梁體內(nèi)預(yù)埋應(yīng)變計的方法進(jìn)行應(yīng)力測量。為