日月大橋輔航道橋系梁施工過程應(yīng)力監(jiān)測.pdf

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1、安徽建筑2014年第5期(總199期)日月大橋輔航道橋系梁施工過程應(yīng)力監(jiān)測StressMonitoringofConstructionProcessofCollarBeamforSecondaryNavigableSpanofSun-MoonBridge陳偉林(湖州市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，浙江湖州313000)摘要：湖州市日月大橋輔航道橋為鋼管混凝土系梁拱橋，系梁為預(yù)應(yīng)力混凝土箱形結(jié)構(gòu)，采用支架現(xiàn)澆施工。文章就日月大橋系梁施工過程應(yīng)力監(jiān)測方案進行了論述，對實測應(yīng)力進行比較，及時發(fā)現(xiàn)了系梁下緣壓應(yīng)力較小，進而

2、調(diào)整了施工工序，增加了系粱應(yīng)力的安全儲備，確保了橋梁施工的穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：系梁；應(yīng)力；監(jiān)測中圖分類號：U441文獻標識碼：B_[丁-_[丁-_[]-_1丁-圖1橋型布置圖文章編號：1007—7359(2014)05—0347—02主系梁應(yīng)變器1橋梁概況j。埋人式應(yīng)變計湖州市日月大橋輔航道橋為單跨48m四榀式系梁鋼管拱T橋(橋型布置圖如圖1所示)，橋梁結(jié)構(gòu)由縱向的主、次系梁和橫向的中橫梁組成共同的受力體系。I主系梁作為連接直拱肋的主要受拉構(gòu)件，系梁為1．5m北營I交(寬)X2．Ore(高)空心預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝

3、土箱型結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力鋼束通I工為18束7X中q5．24鋼絞線(如圖2)。程系梁采用支架現(xiàn)澆施工，支架采用7路貝雷組拼成的桁研架，于其上放置10槽鋼或10"工字鋼及10cm×10era方木(主究要為工字鋼，竹膠板接頭處采用木方，且需用鐵釘固定，以槽鋼圖2系桿截面圖4應(yīng)力測點布置與應(yīng)計算)，再鋪設(shè)1．8cm竹膠板形成底模系統(tǒng)，貝雷跨徑布置詳見用圖3。系梁混凝土澆筑成型后，隨著施工過程中各構(gòu)件的加載，系梁的內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生相應(yīng)的變化。如果支架是完全剛性的則系梁的受力是足夠安全的。由于本橋所處橋位地質(zhì)條件較差(因支架位

4、于河塘的淤泥層，各個位置的淤泥深度及土質(zhì)情況難以準確測量)，支架變形難于準確估計，后期系梁所承受的橫梁、橋面板荷載很大，系梁下緣可能處出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力。因此施圖3系梁支架工過程中對系梁應(yīng)力進行監(jiān)測是非常有必要的。本橋的空間受力計算分析采用大型通用的有限元程序Ansys，模型以空間桿系有限元為主，由拱肋、吊桿、系梁、橫梁、2監(jiān)控控制原則風撐組成的空間桿系，用空間梁單位BEAM44模擬，橋面板則匡采用殼單元SHELL63來模擬建模。采用此模型計算可得到在按照設(shè)計和施工所確定的施工工序，以及設(shè)計所提供的基各工況

5、下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形等施工控制所需數(shù)據(jù)，以此作為現(xiàn)本參數(shù)，對施工過程的各個階段的受力情況進行正裝計算，得場控制的理論依據(jù)。拱橋的穩(wěn)定性驗算是十分重要的，利用空到各施工以及成橋狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)受力和變形等控制數(shù)據(jù)，與設(shè)間模型對橋梁進行穩(wěn)定性分析能夠確切了解該橋的安全性，從計的有關(guān)文件相互校對確認無誤后，再作為本橋的施工控制的而為各施工階段的橋梁的穩(wěn)定提供了保證。理論依據(jù)。本橋的平面受力分析采用橋梁博士進行，主要是對結(jié)構(gòu)預(yù)安3應(yīng)力監(jiān)測傳感器布置應(yīng)力、混凝土收縮徐變進行更好的模擬?；障盗簯?yīng)力監(jiān)測測點布置于支架中跨跨中

6、，橫斷面布置如圖建4所示。系梁下緣中心線處未布置測點是因為此處剛好為空心筑收稿日期：2014—08—28區(qū)，被芯模蓋住，芯模安裝過程中會壓壞應(yīng)變元件，因此未安作者簡介：陳偉林(1978一)，男，浙江湖州人，畢業(yè)于南京林業(yè)大學(xué)，學(xué)士；高級工程師，主要從事市政工程及建筑安全管理工作。裝。應(yīng)力測量通過應(yīng)變測量元件測量應(yīng)變，去除溫度及收縮應(yīng)圈2014年第5期(總199期)安徽建筑變，再乘以彈性模量，推算得雖到其應(yīng)力分布情況。應(yīng)變圖4應(yīng)力主系梁應(yīng)力相對增量(MPaJ表1測點布置。測量元件采用ZX215型傳感器，讀數(shù)

7、儀采用ZX2006型便攜式讀數(shù)儀讀取(如圖5、圖6所示)。圖5傳感器安裝圈6應(yīng)變讀數(shù)儀4應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測的難點是如何去除收縮、徐變、溫度的影響。我們在每次工況發(fā)生前后，對結(jié)構(gòu)應(yīng)力進行短時連續(xù)觀測，由于短時間結(jié)構(gòu)收縮、徐變引起的應(yīng)變很小，結(jié)構(gòu)溫度起伏也較小，從而保證了應(yīng)力測量數(shù)據(jù)的準確性。系梁混凝土澆注，支架變形穩(wěn)定后，傳感器測得的數(shù)據(jù)主要為混凝土的收縮、徐變、溫度應(yīng)變。系梁內(nèi)力產(chǎn)生明顯變化的主要工況如下：①系梁預(yù)應(yīng)力張拉，本橋系梁分兩次張拉；交通②橫梁安裝；預(yù)應(yīng)力張拉主系梁應(yīng)力相對增量對比表

8、(MPa)表3工③吊桿張拉；程④橋面二期恒載施加。研究當前系梁施工主要是完成了主次系梁間橫梁現(xiàn)澆施工、第與一批預(yù)應(yīng)力張拉，主系梁問預(yù)制橫梁安裝，第二批預(yù)應(yīng)力部分應(yīng)張拉，下面列出這幾個工況下應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果(見表1、2)。用5結(jié)果分析根據(jù)設(shè)計文件在系梁混凝土強度達到設(shè)計要求的100％后張拉第一批四束鋼絞線后，然后安裝中橫梁(自重荷載4800kN)，然后進入拱肋安裝。但是通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，中橫梁安裝后主梁應(yīng)力下緣累計壓應(yīng)力基本為零。發(fā)現(xiàn)這