1、.白坭河 48+72+48米的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控方案2009 年 12 月.目錄1 設(shè)計說明.11.1 采用設(shè)計規(guī)范.11.2 適用范圍.11.3 設(shè)計荷載.22 結(jié)構(gòu)布置及尺寸擬定.42.1 結(jié)構(gòu)形式.42.2 梁部構(gòu)造.43 施工方案擬定.54 施工控制的工作內(nèi)容.64.1 建立施工控制體系.64.2 設(shè)計計算與施工控制計算的校核.75 施工控制中的現(xiàn)場測試.95.1 實(shí)際施工中的材料物理力學(xué)性能參數(shù).95.2 實(shí)際施工中的荷載參數(shù).95.3 實(shí)際施工中的截面幾何參數(shù).106 施工控制中的實(shí)時測量.116.1 建立實(shí)時測量體系及其信息傳遞體系.116.2 物理測量.116.3 線
2、形測量.126.4 力學(xué)測量.127 監(jiān)控測試進(jìn)度計劃.157.1 前期準(zhǔn)備.157.2 實(shí)施監(jiān)測階段.157.3 施工線形控制要求.167.4 總結(jié)階段.168 設(shè)計復(fù)核.169 抗震性能評估.1710監(jiān)控測試組織機(jī)構(gòu)及人員配備.18附件 1 相關(guān)資質(zhì).19附表橋梁施工監(jiān)控附表.22附錄 劉世忠教授近年參與橋梁建設(shè)概況(部分).25.1 設(shè)計說明1.1 采用設(shè)計規(guī)范1.鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(TB10002.1-2005)2.鐵 路 橋 涵 鋼 筋 混 凝 土 和 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 規(guī) 范(TB10002.3-2005)3.鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB10002.2-20
3、05)4.鋼管混凝土設(shè)計與施工規(guī)程(CECS2:90)5.鐵路鋼橋制造規(guī)范(TB10212-2004)6.建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程(JBJ81-2002)7.鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50205-2001)8.鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范(GB50111-2006)9.新建時速 200公里客貨共線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定(鐵路橋涵 2005285號)10.鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定(鐵建設(shè) 2005157 號)11.關(guān)于發(fā)布 等兩項(xiàng)鐵路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)局部修訂條文的通知(鐵建設(shè) 2007140 號)12.鐵路鋼橋保護(hù)涂裝規(guī)范1.2 適用范圍1.鐵路等級:雙線一級鐵路;電氣化;軌底至梁頂0.65m.2.設(shè)計活載
4、:中-活載。3.設(shè)計速度:設(shè)計速度為120/h 客貨共線。4.建筑限界:滿足雙層集裝箱列車開行條件。5.環(huán)境類別及作用等級:一般大氣條件無保護(hù)措施的地面結(jié)構(gòu),環(huán)境類別為碳化環(huán)境,作用等級為T2 級。.6.地震基本烈度:六級設(shè)防烈度,地震動峰值加速度:0.05g,動反應(yīng)譜特征周期為:0.35s。7.設(shè)計正常使用年限:正常使用條件下梁體結(jié)構(gòu)設(shè)計使用壽命為100年。8.施工方法:適用于掛籃懸臂灌筑施工。1.3 設(shè)計荷載1.3.1 恒載(1)梁體自重:取 26.0KN/3m。(2)二期恒載:二期恒載重量包括橋上有碴軌道線路設(shè)備重,以及防水層、保護(hù)層、人行道欄桿、擋碴墻、擋碴塊等附屬設(shè)施重量。本設(shè)計二期
5、恒載按115.83kN/m計算。(3)混凝土收縮徐變:環(huán)境條件按野外一般條件計算,相對濕度取70。混凝土收縮的影響,根據(jù)鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范(TB10002.1-2005),混凝土收縮、徐變的影響按老化理論進(jìn)行計算。系數(shù)如下:徐變系數(shù)終極極限:2.0(混凝土齡期 6 天)徐變增長速率:0.0055 收縮速度系數(shù):0.00625 收縮終極系數(shù):0.00017(4)基礎(chǔ)沉降:邊跨按 1.0cm 考慮,中跨按 1.5cm考慮。1.3.2 設(shè)計活載(1)列車豎向靜活載:采用中-活載圖式(如圖 1),圖 2 為特種活載圖式。橫向計算時取特種活載,輪重分布寬度縱向取1.5m。.圖 1.1 中-活載圖式圖 1.
6、2 特種活載圖式(2)列車活載動力系數(shù)如下:)306(11L,其中本橋按 1.4 計算。式中:L結(jié)構(gòu)的計算跨度(m)(3)橫向搖擺力取 100kN 一個集中荷載作用在最不利位置,以水平方向垂直線路中線作用于鋼軌頂面,多線只計任一線上的搖擺力??哲嚂r不考慮橫向搖擺力。(4)人行道豎向靜荷載:按 鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(TB10002.1-2005)第 4.5.1 條計算。人行道設(shè)計時豎向靜活載應(yīng)采用4.0kN/。主梁設(shè)計時人行道的豎向靜活載不應(yīng)與列車活載同時計算。人行道板還應(yīng)按豎向集中荷載1.5kN 檢算。在檢算欄桿立柱及扶手時,水平推力按0.75kN/m 考慮。對于立柱,水平推力作用于立柱頂面處
7、。立柱和扶手還按1.0kN 的集中荷載檢算。(5)底板預(yù)應(yīng)力索徑向力:對于便高度梁,根據(jù)所計算截面的有效預(yù)應(yīng)力計算,T=T/R(R 為底板.索半徑)。曲線梁橫向索也應(yīng)考慮徑向力的影響。1.3.3 附加力(1)風(fēng)力:按鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(TB10002.1-2005)第 4.4.1條計算。(2)結(jié)構(gòu)溫度變化影響力:按鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(TB10002.1)辦理。整體升降溫 25,縱向溫度荷載按頂板升溫5考慮。(3)列車制動力:橋上列車制動力或牽引力按列車豎向靜活載的10計算。雙線橋采用一線的制動力或牽引力。1.3.4 特殊荷載(1)列車脫軌荷載:按鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(TB10002.1-2
8、005)第 4.3.11 條辦理。列車脫軌荷載不計動力系數(shù),亦不考慮離心力。多線橋上,只考慮一線脫軌荷載,且其它線路上不作用列車活載。(2)地震力:按鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范(GB50111-2006)規(guī)定計算。1.3.5 荷載組合分別以主力、主力+附加力進(jìn)行組合,取最不利組合進(jìn)行設(shè)計,同時就特殊活載進(jìn)行驗(yàn)算。2 結(jié)構(gòu)布置及尺寸擬定2.1 結(jié)構(gòu)形式本橋橋孔布置為(48+72+48)m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。2.2 梁部構(gòu)造梁全長 169.3m,中支點(diǎn)梁高為5.80m,跨中梁高為3.20m,邊支座中心線線至梁端 0.65m,橋面頂面總寬 11.0。梁底下緣按圓曲線變化,圓曲線.半徑 R=210.72
9、3m;箱梁底寬 5.7m,在中支座處 4m 范圍內(nèi)加寬到 6.7m。梁體為單箱單室,變高度、變截面結(jié)構(gòu)。3 施工方案擬定本橋采用懸臂灌注法施工,墩頂梁段分別在各墩頂灌注,其余各梁段采用活動掛籃懸臂灌注,掛籃及附屬設(shè)備重不得大于70t,懸臂灌注時最大不平衡重不得大于8t,施工時須嚴(yán)格遵守客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南。具體施工步驟如下:1.在 33 號墩、34 號墩側(cè)安裝膺架,并進(jìn)行預(yù)壓,安裝永久支座及臨時支座,立模灌筑 A0 梁段,待梁段混凝土達(dá)到90的設(shè)計強(qiáng)度且混凝土的領(lǐng)期不小于六天時,張拉本階段預(yù)應(yīng)力束,張拉并錨固鋼束后進(jìn)行孔道壓漿(以后各階段同)。在 0 號塊兩側(cè)對稱安裝掛籃,并進(jìn)行預(yù)
10、壓,拆除墩旁膺架。2.以 33 號墩、34 號墩為中心,對稱移動掛籃懸臂灌筑A1-A9、B1-B9。待混凝土達(dá)到90的設(shè)計強(qiáng)度且混凝土的齡期不小于六天時,張拉本階段預(yù)應(yīng)力束,在灌筑之前必須檢查梁面標(biāo)高及中心線,并及時進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。3.在 32 號墩、35 號墩旁搭設(shè)邊跨現(xiàn)澆支架,并進(jìn)行預(yù)壓,澆筑邊跨現(xiàn)澆段 A11。4.拆除掛籃,安裝邊跨合龍段的臨時剛性連接構(gòu)造,張拉相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力鋼束各 50t,現(xiàn)澆邊跨合龍段 A10。待合龍混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度(約50設(shè)計強(qiáng)度)后,拆除中墩臨時支架,并保持中墩水平約束。待梁段混凝土達(dá)到 100的設(shè)計強(qiáng)度且混凝土的齡期不小于六天時,張拉本階段預(yù)應(yīng)力束,拆除相應(yīng)臨時預(yù)
11、應(yīng)力。拆除32 號、35 號墩旁膺架。5.安裝中跨跨中合龍段臨時剛性連接構(gòu)造,張拉相應(yīng)預(yù)應(yīng)力鋼束50t,用懸吊支架現(xiàn)澆中跨合龍段B10,待合龍混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度(約50設(shè)計強(qiáng)度)后,拆除中墩水平約束。待梁段混凝土達(dá)到100的設(shè)計強(qiáng)度且混.凝土的臨期不小于六天時,張拉本階段預(yù)應(yīng)力束,并拆除相應(yīng)臨時預(yù)應(yīng)力。拆除懸吊支架。6.進(jìn)行橋面鋪設(shè)等工作,竣工通車。4 施工控制的工作內(nèi)容4.1 建立施工控制體系橋梁施工控制的任務(wù)就是要根據(jù)全過程中實(shí)際發(fā)生的各項(xiàng)影響橋梁內(nèi)力與變形的參數(shù),結(jié)合施工過程中測得的各階段主梁內(nèi)力(應(yīng)力)與變形數(shù)據(jù),隨時分析各施工階段中主梁內(nèi)力和變形與設(shè)計預(yù)期值的差異并找出原因,提出修正
12、對策,以確保在全橋建成以后橋梁的內(nèi)力和外形曲線與設(shè)計值相符合。橋梁施工控制的工作從廣義來講就是指施工控制體系的建立和正確的運(yùn)作,從狹義來講是指施工控制理論的建立和實(shí)現(xiàn)。一方面根據(jù)選定的施工方法對施工的每一階段進(jìn)行理論計算,求得各施工階段施工控制參數(shù)的理論計算值,形成施工控制文件;另一方面,針對實(shí)際施工過程中由于種種因素所引起的理論計算值與實(shí)測值不一致的問題,采用一定的方法在施工中加以控制、調(diào)整。施工控制體系主要由實(shí)時測量體系、現(xiàn)場測試體系和施工控制計算體系組成。橋梁的施工控制過程實(shí)質(zhì)上是一個信息的采集、處理、反饋的控制過程。在信息采集之后,按照控制理論對施工信息進(jìn)行分析處理,對施工過程中的施工
13、誤差進(jìn)行評價分析,并根據(jù)情況提出控制的目標(biāo)量以及調(diào)整、修正的對策,反饋給施工單位指導(dǎo)下階段施工,從而完成控制的工作。為保障施工控制過程的順利實(shí)施,尤其是為保障信息傳遞的通暢,在組織體系上應(yīng)成立專門的施工控制組。根據(jù)(48+72+48)m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋?qū)嶋H情況,建議由甲方、設(shè)計院、施工、監(jiān)理和監(jiān)控單位的人員.組成施工控制協(xié)調(diào)組。為保障施工控制過程中信息傳遞的準(zhǔn)確、高效,在施工控制的具體工作中還應(yīng)建立一套完整的報表體系。報表體系由施工控制組根據(jù)施工現(xiàn)場具體的情況和施工控制工作的特點(diǎn)來設(shè)計。施工單位在一個施工階段完成后的實(shí)測數(shù)據(jù)通過施工控制報表及時傳遞給施工控制組;施工控制組對施工信息分析處
14、理后得到的施工控制參數(shù)也通過報表以指令的形式及時報告監(jiān)理,由監(jiān)理發(fā)給施工單位。對各施工階段的施工結(jié)果,采用誤差通報的形式供相關(guān)部門參考。4.2 設(shè)計計算與施工控制計算的校核橋梁施工控制的目的就是使施工與設(shè)計盡可能一致。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計計算中通常會采用一些假定參數(shù)用于計算,比如:梁段塊件材料的彈性模量、容重、施工時間等。另外,在設(shè)計計算中還有大量的指定計算參數(shù),比如:施工順序、預(yù)應(yīng)力鋼束等。為達(dá)到使施工控制指導(dǎo)的施工能與設(shè)計結(jié)果相一致,首先要校核設(shè)計計算與施工控制計算的閉合性。這一校核過程主要是在施工控制計算初期,根據(jù)設(shè)計圖提供的資料,建立施工控制計算模型,采用設(shè)計計算的主要參數(shù)和設(shè)計計
15、算中假定的施工時間進(jìn)行計算,利用此過程下的施工控制計算結(jié)果與設(shè)計計算結(jié)果相核對,以校核二者是否在計算模型及施工方法模擬間存在實(shí)質(zhì)性差異。只有在二者計算結(jié)論基本一致的前提下施工控制的開展才有實(shí)際意義,否則要與設(shè)計人員一起仔細(xì)核對兩種計算過程,找出并解決存在的問題。.施工現(xiàn)場實(shí)體測量體系物理測量線形測量力學(xué)測量溫度時間主梁線形應(yīng)力測試實(shí)測值現(xiàn)場測試參數(shù)現(xiàn)場測試體系砼容重、彈模塊件重量、尺寸施工荷載偶然荷載設(shè)計體系設(shè)計計算設(shè)計更改計算核對設(shè)計指定參數(shù)參數(shù)識別、修正施工控制計算參數(shù)施工控制計算體系施工控制預(yù)測計算施工控制實(shí)時計算施工控制計算值比較分析修正量計算下階段施工資料:調(diào)整模板標(biāo)高、混凝土澆筑、
16、預(yù)應(yīng)力張拉發(fā)布施工控制指令施工體系張拉預(yù)應(yīng)力變形測量圖 4.1 48+72+48m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制體系.5 施工控制中的現(xiàn)場測試在施工控制計算中要根據(jù)實(shí)際施工中的現(xiàn)場測試參數(shù)進(jìn)行仿真計算,并根據(jù)施工中的實(shí)時測量數(shù)據(jù)對這些參數(shù)進(jìn)行分析擬合,以使施工控制計算能與實(shí)際施工相符。需要進(jìn)行現(xiàn)場測定或采集的參數(shù)包括以下一些內(nèi)容:5.1 實(shí)際施工中的材料物理力學(xué)性能參數(shù)(1)混凝土的容重、彈性模量、拉壓強(qiáng)度在以往的施工控制工作中曾發(fā)現(xiàn)混凝土的彈性模量實(shí)測值較設(shè)計取值存在一定差異。因此應(yīng)對工地現(xiàn)場用于主梁施工的混凝土進(jìn)行專門的彈性模量測試。實(shí)驗(yàn)時取幾組試件做混凝土7 天和 28 天的靜彈性模量測
17、試,用其統(tǒng)計平均值作為混凝土施工控制計算的實(shí)測值?;炷恋娜葜?、強(qiáng)度參數(shù)直接使用工地試驗(yàn)室進(jìn)行的此類常規(guī)測試的資料。此部分?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)由施工單位提供。(2)混凝土的收縮徐變系數(shù)混凝土的收縮徐變系數(shù)的實(shí)驗(yàn)室測試需要一個較長的周期及較大投資的設(shè)備,對施工現(xiàn)場混凝土收縮徐變系數(shù)則按規(guī)范取值,并在施工控制過程中進(jìn)行分析和修正。(4)其它物理參數(shù)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工控制中為考慮溫度效應(yīng)對結(jié)構(gòu)體系的影響,還需對材料的線膨脹系數(shù)和熱導(dǎo)系數(shù)進(jìn)行測試。這些數(shù)據(jù)由相應(yīng)材料的制造單位提供。5.2 實(shí)際施工中的荷載參數(shù)(1)主梁恒載(a)一期恒載.主梁的一期恒載基本是根據(jù)設(shè)計資料進(jìn)行統(tǒng)計,再根據(jù)現(xiàn)場測試出的材料容重進(jìn)
18、行計算,并依據(jù)實(shí)際測量出的構(gòu)件幾何尺寸與設(shè)計尺寸的偏差進(jìn)行修正。一期恒載統(tǒng)計計算的重點(diǎn)是確定每一主梁梁段的實(shí)測自重。對于梁體內(nèi)的錨頭、鋸齒塊等的重量也應(yīng)考慮計入。在施工控制計算中橫梁自重以集中力的形式作用在結(jié)構(gòu)模型上。(b)二期恒載主梁的二期恒載也是根據(jù)設(shè)計資料與現(xiàn)場調(diào)查相結(jié)合,并采用現(xiàn)場測試的材料參數(shù)加以計算。主梁二期恒載的統(tǒng)計內(nèi)容包括:鋪設(shè)防水層、線路設(shè)備和其它橋上附屬設(shè)施。(2)施工荷載要根據(jù)施工單位提供的資料,經(jīng)現(xiàn)場核對,確定在主梁施工過程中施工機(jī)具的使用造成的作用在結(jié)構(gòu)體系上的荷載的大小及位置。(3)臨時荷載在實(shí)際施工過程中施工單位由于種種原因會在結(jié)構(gòu)體系上增減某些臨時荷載。對于其中
19、影響較大的荷載,要根據(jù)施工單位提供的數(shù)據(jù)及施工控制組成員現(xiàn)場調(diào)查分析,將這些荷載進(jìn)行量化模擬,反映在施工控制的實(shí)時計算中,以便對施工控制的指標(biāo)進(jìn)行及時的修正。這些荷載如:施工過程中施工機(jī)具荷載的變化;主梁施工現(xiàn)場臨時堆放的機(jī)具、材料等;施工過程中對結(jié)構(gòu)臨時或意外約束。5.3 實(shí)際施工中的截面幾何參數(shù)這主要是指對主梁斷面幾何尺寸的測定。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋主梁斷面的幾何誤差對結(jié)構(gòu)體系的影響表現(xiàn)為對主梁恒載和主梁剛度的影響,施工中對此部分的監(jiān)控是為了使施工控制計算能更準(zhǔn)確反映結(jié)構(gòu)的撓度變化。主梁截面尺寸數(shù)據(jù)在施工過程中進(jìn)行采集。.6 施工控制中的實(shí)時測量6.1 建立實(shí)時測量體系及其信息傳遞體系預(yù)應(yīng)
20、力混凝土連續(xù)梁橋的施工控制過程實(shí)際上是一個信息的采集、處理、反饋的過程。從施工現(xiàn)場采集的信息除了現(xiàn)場測試的參數(shù)以外,大量的是現(xiàn)場的實(shí)時測量的數(shù)據(jù)。在施工控制中所關(guān)心的是三大類實(shí)時測量數(shù)據(jù)。物理測量,包括時間、溫度等。(2)線形測量,主梁線形;(3)力學(xué)測量,主梁應(yīng)力。這部分?jǐn)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集、及時傳遞是施工控制工作有效進(jìn)行的保障。為此應(yīng)根據(jù)施工的具體特點(diǎn)制定出一系列施工控制表格,要求施工測量人員在關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)中進(jìn)行數(shù)據(jù)測量,并將結(jié)果填寫于表格交由施工負(fù)責(zé)人及監(jiān)理簽字認(rèn)可后報給施工控制組進(jìn)行分析。對其中一些明顯或可疑數(shù)據(jù)經(jīng)提出后進(jìn)行及時復(fù)測。施工控制組采用現(xiàn)場測試參數(shù)和實(shí)時測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析,將結(jié)
21、果以指令的形式發(fā)布于施工控制表格中指導(dǎo)施工單位進(jìn)行下一步施工。6.2 物理測量(1)時間測量預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工各工序完成時間的數(shù)據(jù)在施工控制計算中直接影響到對混凝土收縮徐變的計算。在設(shè)計計算中這部分?jǐn)?shù)據(jù)只能按通常施工水平進(jìn)行評估。而施工控制計算進(jìn)行的是實(shí)時計算,必須按實(shí)際的施工時間參與計算。時間的測量按年、月、日、小時來計量,由此可得到各關(guān)鍵施工工序的周期。(2)溫度測量預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工過程中環(huán)境溫度的大小即日照溫差直接影.響到結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力分布。并且溫度因素使結(jié)構(gòu)體系發(fā)生變形還影響到施工中構(gòu)件的架設(shè)精度及主梁標(biāo)高測量的結(jié)果。特別在施工中日照溫差影響較大,一般要求標(biāo)高測量在清晨日
22、出前進(jìn)行。在實(shí)際施工中,某些工序的標(biāo)高測量由于工期限制需要立即進(jìn)行,這部分的測量數(shù)據(jù)就必須在施工控制分析中考慮溫度的影響導(dǎo)致的修正量。對環(huán)境溫度的測量通常是用普通溫度計進(jìn)行測量。對梁的溫度測量采用接觸式溫度計來測定結(jié)構(gòu)表面溫度,接觸式溫度計測試精度為0.1C,主梁內(nèi)部的溫度則通過預(yù)埋高靈敏度溫度傳感器進(jìn)行測量。6.3 線形測量(1)主梁線形測量的意義主梁的線形測量是指用測量儀器對主梁各塊件控制點(diǎn)的標(biāo)高測量。線形測量控制點(diǎn)設(shè)置適當(dāng),還可以測出主梁塊件的扭曲程度。另外,還應(yīng)測量主梁軸線水平偏位。主梁的線形測量以線形通測和局部塊件標(biāo)高測量相結(jié)合。在每次完成一個梁段塊件的預(yù)應(yīng)力張拉工作應(yīng)對已成梁段的標(biāo)
23、高進(jìn)行一次通測。在澆注后澆段前、梁體澆注完成后、二期恒載施加前后等關(guān)鍵施工階段均應(yīng)根據(jù)施工控制組的要求進(jìn)行通測。在預(yù)應(yīng)力張拉前后對梁段標(biāo)高的測量能反映出實(shí)際施工時主梁的撓度變化,這些數(shù)據(jù)是進(jìn)行施工控制分析最重要因素之一。(2)主梁線形測量主梁線形測量應(yīng)由施工單位按施工周期實(shí)施測量,報送指揮部及施工監(jiān)控單位,分析匯總做出評價,監(jiān)控單位經(jīng)過分析研究,提供下一階段的立模標(biāo)高;以保證時速200 公里客貨共線鐵路有砟軌道預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的高標(biāo)準(zhǔn)竣工。6.4 力學(xué)測量(1)應(yīng)力測量.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工中,應(yīng)在梁體的控制斷面埋設(shè)一些應(yīng)力測試元件以測定施工階段主梁的應(yīng)力。主梁的特征斷面處應(yīng)埋設(shè)鋼弦
24、計來測定主梁的應(yīng)力狀況。應(yīng)力測量的結(jié)果與施工控制中其它測量結(jié)果相結(jié)合能全面地判斷全橋的內(nèi)力狀態(tài)。形成一個較好的預(yù)警機(jī)制,從而能更安全可靠地實(shí)施施工控制。應(yīng)力測試在各關(guān)鍵施工階段完成后進(jìn)行。對梁段正常施工階段中的應(yīng)力測試應(yīng)根據(jù)施工控制中出現(xiàn)的實(shí)際情況來決定是否進(jìn)行應(yīng)力測試。(2)測點(diǎn)布設(shè)與測試儀器a、應(yīng)力測試對于長期應(yīng)力監(jiān)控測試,由于時間長、階段多,為了保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性,必須選擇適合于施工特點(diǎn)的傳感元件。由于施工過程為單一且不可再重復(fù),因此監(jiān)測過程也不可重復(fù)。故元件的可靠性顯得尤為重要??刹捎媒^對應(yīng)力法(即測試其結(jié)構(gòu)的永久積累應(yīng)力),此方法簡潔、快速、準(zhǔn)確。圖 6.1 全橋鋼弦計布置斷面圖各
25、斷面鋼弦計布置圖如下所示:1 斷面2 斷面.3 斷面4 斷面5 斷面6 斷面7 斷面8 斷面線 出 口 位 置9 斷面接線出口示意圖(mm)圖 6.2 各斷面鋼弦計布置圖(注:圖中藍(lán)色為溫度型)測試儀器可采用振弦式智能溫控應(yīng)力傳感器,后端設(shè)備采用SS II 頻率接收儀和 IFZX-300 振弦檢測儀。振弦式應(yīng)力傳感器,不但可測出絕對應(yīng)力,且可測應(yīng)力增量。鋼弦計是應(yīng)力測量的工具,因此鋼弦計的正確預(yù)埋和保護(hù)就顯得非常重要,故對于鋼弦計應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)要把鋼弦計預(yù)埋在所指定的真確位置,且橋面預(yù)留一定的長度;(2)混凝土振搗時振搗棒要遠(yuǎn)離鋼弦計,要保證鋼弦計不被破壞;(3)要對鋼弦計預(yù)留引線進(jìn)行
26、保護(hù),必要時需制作鐵盒等,并由甲方責(zé)成施工單位進(jìn)行保護(hù);(4)施工機(jī)具或施工人員不得碾壓或踩踏引線,以免引線被損壞。b、溫度測試.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工與運(yùn)營中,主梁截面上下緣溫差對結(jié)構(gòu)體系的受力影響很大。故準(zhǔn)確、快速地測出上述溫差對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控意義重大。主梁的溫度場測試在全橋選取兩個測試斷面布置溫度型應(yīng)力傳感器,以便能反映出主梁的頂、底板溫度變化。7 監(jiān)控測試進(jìn)度計劃監(jiān)控測試工作應(yīng)密切配合施工組織計劃及施工進(jìn)程。在各個不同階段,進(jìn)行準(zhǔn)備工作、實(shí)施工作及提交測試報告。由于沒有得到具體的施工及進(jìn)度計劃。在此大綱中能就一般性施工階段進(jìn)行監(jiān)控測試階段進(jìn)行計劃。7.1 前期準(zhǔn)備1
27、)對施工現(xiàn)場進(jìn)行考察,包括場地條件、氣候條件等。2)收集有關(guān)資料,包括:設(shè)計圖紙、設(shè)計參數(shù)、施工組織設(shè)計圖、材料彈模、混凝土標(biāo)號及其它相關(guān)技術(shù)資料等。3)有計劃地購置設(shè)備、元件及(少量小設(shè)備)使用材料。4)設(shè)計導(dǎo)線走向圖;5)對購置設(shè)備和使用儀器進(jìn)行校驗(yàn)、檢查、復(fù)核并收集有關(guān)資料;6)根據(jù)設(shè)計圖、施工組織設(shè)計、施工順序、制定實(shí)施細(xì)則及詳細(xì)測試方案;7)準(zhǔn)備好有關(guān)報表。7.2 實(shí)施監(jiān)測階段1)在施工時或施工前安裝、埋設(shè)好測點(diǎn)并布置好線路走向及安全保護(hù)工作;2)在施工前調(diào)試好儀器并必須完成溫源測量等工作;3)實(shí)施測試,并進(jìn)行分析;.4)填寫測量階段進(jìn)度圖,提交測試報告(階段)。7.3 施工線形控制
28、要求參照鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范(TB10002.1-2005),結(jié)合目前測試儀器的誤差范圍,線形控制基本要求如下所述:1)梁體最大靜活載撓度為-30.0mm,為跨度的 1/2400,小于 L/700;恒載作用下最大繞度值-24.00mm。預(yù)拱度按(恒載+1/2 靜活載)繞度值反向設(shè)置。2)中活載作用下梁端轉(zhuǎn)角為1.11%rad2%rad;3)預(yù)拱度設(shè)置:按照恒載+1/2 靜活載撓度反向設(shè)置預(yù)拱度,其中恒載撓度為理論計算撓度,實(shí)際施工中預(yù)拱度的設(shè)置情況,充分考慮收縮徐變的影響以及預(yù)計二期恒載上橋時間確定。鋪設(shè)軌道應(yīng)在主梁縱向預(yù)應(yīng)力終張拉 60 天后方可進(jìn)行。7.4 總結(jié)階段寫出總結(jié)報告必須有:1)
29、階段構(gòu)件所處狀態(tài)(內(nèi)力、溫度等);2)目前預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋所處狀態(tài);3)提交總報告、提出評價意見。8 設(shè)計復(fù)核對于重大的橋梁工程,除設(shè)計單位應(yīng)向建設(shè)單位提高完整的設(shè)計計算文件外,還應(yīng)有具備設(shè)計驗(yàn)算能力的另外一個單位進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計驗(yàn)算,向建設(shè)單位提高完整的設(shè)計驗(yàn)算報告,若兩單位的計算結(jié)果均復(fù)核現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求,即可組織施工招標(biāo)進(jìn)行施工,否則應(yīng)組織專家會審查明原因,確保重大橋梁工程建設(shè)的安全可靠。設(shè)計驗(yàn)算復(fù)核的內(nèi)容包括施工過程的驗(yàn)算和成橋狀態(tài)的驗(yàn)算兩部分。.9 抗震性能評估考慮到預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋?qū)儆阼F路橋,橋址區(qū)地震烈度較高,有必要進(jìn)行全橋抗震性能專題研究,以確保重點(diǎn)工程的安全。預(yù)應(yīng)力混凝
30、土連續(xù)梁橋抗震性能評估計算內(nèi)容包括,對現(xiàn)有橋梁設(shè)計的抗震性能進(jìn)行校核驗(yàn)算,對可能的改善橋梁抗震性能的措施提出切合實(shí)際的實(shí)施建議。近 20 年,由于地震震害的教訓(xùn),使各國學(xué)者對橋梁抗震十分重視,開展了廣泛的研究。橋梁工程為生命線工程之一,而生命線工程的破壞將造成震后救災(zāi)工作的巨大困難,使次生災(zāi)害加重。特別是對現(xiàn)代化城市,將影響其生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn),導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。從震害的調(diào)查結(jié)果顯示:橋梁的毀壞非常嚴(yán)重,如我國在 1975年的海城地震中618 座橋梁(鐵路橋 182 座,公路橋 436 座)中有 193 座遭到不同程度的損壞(鐵路橋 55 座,公路橋 138 座)占 31.2%,其中有 16座橋梁嚴(yán)重
31、損壞,無法繼續(xù)使用。在1976年唐山地震中,對京山、通沱、津薊及南堡專用線的統(tǒng)計,遭受震害的鐵路橋占總數(shù)的 39.3%,其中嚴(yán)重破壞的占45%。唐山地區(qū)公路橋遭到不同程度破壞占橋梁總長數(shù)的 62%,嚴(yán)重毀壞、倒塌的大、中橋有20 座,占 13%,天津地區(qū)遭到中等以上破壞的公路橋占總長數(shù)的21%,嚴(yán)重毀壞的大、中橋有10座,占 5%,可見損失相當(dāng)大,而且對震后救災(zāi)造成極大困難。最常見的橋梁破壞情況:(1)下部結(jié)構(gòu)傾斜、沉陷、滑移、開裂和傾覆;(2)支座上大梁位移、開裂和脫落;(3)支座處混凝土破碎以及支座本身構(gòu)造上的破壞;(4)翼墻沉陷和滑移,翼墻和橋臺分離以及橋臺胸墻破壞。根據(jù)我國地震情況,在
32、抗震設(shè)計中采用“小震不壞,中震可修,大震不倒”多級設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)。中國是最早采用多級設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的國家,目前.這種思想己被廣泛認(rèn)同。全橋的抗震能力分析包括兩個方面:(1)根據(jù)橋址處的地震參數(shù),選擇合適的抗震計算方法進(jìn)行全橋抗震計算;(2)根據(jù)規(guī)范要求對局部構(gòu)造或連接措施進(jìn)行分析,確保結(jié)構(gòu)整體的抗震能力。大橋橋址處地震基本烈度為6 度,應(yīng)根據(jù)規(guī)范中加速度值和場地類別(或地震安全性分析的數(shù)據(jù)),對全橋進(jìn)行抗震計算。10監(jiān)控測試組織機(jī)構(gòu)及人員配備監(jiān)控組織機(jī)構(gòu)為蘭州交通大學(xué),由劉世忠任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,劉世忠、吳暉、馬馳、劉強(qiáng)負(fù)責(zé)理論分析,馬馳、劉強(qiáng)和劉世忠(可輪換)負(fù)責(zé)測試,馬馳、劉強(qiáng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析及監(jiān)控報告的
33、整理工作。人員組成:劉世忠(教授、博士)吳暉(副教授、博士)、藺鵬臻(博士)、馬雅林(碩士)、冀偉(碩士)、毛曉東(碩士)、毛雅娜(碩士)、馬熙倫(碩士)、王玲(碩士)、馬馳(碩士)、劉強(qiáng)(碩士)、騰禮剛(碩士)、凌雄進(jìn)(碩士)、劉萌(碩士)、張莉(碩士)。.附表橋梁施工監(jiān)控附表附件 1 白坭河 48+72+48m連續(xù)梁橋各施工階段高程記錄表梁段高程、中線測量記錄表編號點(diǎn)號斷面左右1#2#3#4#1#2#3#4#1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 工況中線偏位墩頂變位測量時間天氣狀況測量:復(fù)核:.附件 2 白坭河 48+72+48m 連續(xù)梁橋施工階段主梁應(yīng)力測試結(jié)果編號:測試起止時
34、間:大氣氣溫:施工階段:測試斷面測試斷面?zhèn)渥y點(diǎn)號測試應(yīng)力(MPa)測點(diǎn)號測試應(yīng)力(MPa)1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 測點(diǎn)說明測試:復(fù)核:.附件 3 白坭河 48+72+48m 連續(xù)梁橋主梁溫度場測試結(jié)果編號:測試起止時間:大氣氣溫:施工階段:測試斷面測試斷面?zhèn)渥y點(diǎn)號測試溫度()測點(diǎn)號測試溫度()1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 說明測試:復(fù)核:.附錄劉世忠教授近年參與橋梁建設(shè)概況(部分)1 成都市人南斜拉橋施工監(jiān)測與控制;2 廈門市湖里跨鐵路立交橋科研、施工監(jiān)測控制、成橋荷載試驗(yàn)(成功地解決了連續(xù)彎箱梁斜腿梁與系桿拱組
35、合橋的高溫合龍難題);3 同安銀湖部分斜拉橋科研、施工監(jiān)測控制、參與成橋荷載試驗(yàn);4 南安連續(xù)剛構(gòu)橋施工監(jiān)測控制、成橋荷載試驗(yàn);5 廈門市金尚路立交橋結(jié)構(gòu)設(shè)計驗(yàn)算及其抗震性能分析(所提出的結(jié)構(gòu)設(shè)計改進(jìn)以及抗震措施被設(shè)計單位采納)。6 廈門市九天湖大橋施工監(jiān)控及靜動載試驗(yàn)7 南安市聯(lián)臺大橋施工監(jiān)控及靜動載試驗(yàn)。8 廈門市日圓大橋施工監(jiān)控及靜動載試驗(yàn)9 克其克鐵路特大橋施工監(jiān)控(主跨120m)聯(lián)系電話:13609316681,0931-4938014(辦)完成監(jiān)控、試驗(yàn)的部分橋梁圖片:成都市人民南路斜拉橋.廈門市湖里跨鐵路立交橋廈門同安銀湖大橋部分斜拉橋中衛(wèi)跨鐵路立交橋廈門五緣灣日元大橋蘭州市小西湖部分斜拉橋廈門市仙岳路路口跨線橋廈門 BRT高架橋廈門市九天湖大橋.克其克蘇布臺特大橋(鐵路橋)施工中的克其克蘇布臺特大橋