大跨径连续刚构弯箱梁桥的施工监控.doc

大跨径连续刚构弯箱梁桥的施工监控

【摘要】本文以浦南高速公路常坑大桥为例,介绍大跨径连续刚构弯箱梁桥施工监控的原则、监控工况的选择、监控计算、现场测试工作、参数识别、标高的控制,并讨论了连续刚构桥主墩设置预偏量的必要性,以及在施工时主墩未设置预偏量的补救措施,为同类型桥梁的施工控制提供借鉴。
【关键词】连续刚构施工监控
1工程概况
常坑大桥主桥采用大跨径连续刚构弯箱梁桥,三跨连续T构,全长220M,跨径组合为(60+100+60)。大桥选用分节段悬臂施工,预应力索分阶段张拉,主梁在自重等竖向荷载作用下除产生弯曲内力外,还会产生扭转内力,结构受力将比较复杂。箱梁横截面为单箱单室变截面直腹板箱形断面,,,;,,其高跨比分别为1::40。
2施工控制目的与意义
作为大跨径连续刚构弯箱梁,施工监控就是通过对施工过程中桥梁结构各部分的变形量、应变应力进行监测和监控,确保施工过程中桥梁结构的合拢精度和成桥后结构的线型符合设计要求。通过在施工过程中对桥梁结构进行实时监测,可以根据监测结果对施工过程中的控制参数进行相应的调整。并且在已建结构偏离控制目标时及时调整下一阶段的挂篮定位标高,以保证结构线形的平顺,并监控实际内力分布,使箱梁始终处于安全受力范围内。
大跨径连续刚构弯箱梁是一种多次超静定体系,尽管在设计时已经考虑了施工中可能出现的情况,但是由于施工过程的复杂性,事先难以精确估计结构的实际状态,施工过程中各种复杂的因素都有可能引起结构的几何形状及内力状况的改变。因此对其进行线位控制与应变应力控制十分重要。影响施工过程中桥梁结构线形及内力的因素主要有以下几方面:箱梁混凝土的块重、混凝土弹性模量,混凝土收缩、徐变、配筋误差、预应力索道位置误差、张拉力误差;测量误差以及桥梁施工临时荷载等等。
3 施工控制原则
施工控制的总体原则就是实现设计对成桥目标的要求,为了实现这一目标,需在施工过程中对各阶段进行有效控制,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差,确保成桥后的线型满足计算要求。本桥将对施工阶段桥梁结构线形及箱梁内力状况进行监控,其中以线形控制为主,应力控制为辅。
4 施工控制方法
本桥采用基于最小二乘法的纠偏终点方法,加上了一个系统参数识别过程,即为施工——量测——参数识别——分析——修正——预测——施工的循环过程,即在施工过程中,比较结构测量的受力状态与模型计算结果,依据两者的误差进行参数调整(识别),使模型的输出结果与实际测量的结果相一致。利用修正的计算模型参数,重新计算各施工阶段的理想状态,按反馈控制方法对结构进行控制。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,将产生的误差的原因尽量予以消除,给出下一个工况的施工控制指令,使现场施工形成良性循环。这样,经过几个工况的反复识别后,计算模型就基本上与实际结构相一致了,在此基础上可以对施工状态进行更好的控制。但是,在运用上述思路时,应根据具体桥型控制的不同特点,采取不同的对策;在施工前确定合理的施工步骤、现场严格按预定的施工步骤进行施工、及时发现和纠正已经存在的误