柔性系杆刚性拱桥的现场监测

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1、柔性系杆刚性拱桥的现场监测：本文通过介绍某大桥施工全过程的现场监测，供类似桥梁施工监测时参考。　　关键词：柔性系杆刚性拱桥；现场监测　　Abstract:thispaperintroducestheonitoring,forconstructionofsimilarBridgesmonitoringreference.　　Keyonitoring　　　　　　：TU74：A：　　1概述　　某大桥是某高速公路出入口至市中心区的快捷通道。全桥布置为：20+52+20，全长98.042m.桥面部宽50m，其中22.5m行车道+2×5.5

2、m非机动车道+2×4.75m人行道；跨中桥面总宽度增加到56m（两侧人行道部分各增加3m宽）。设计荷载等级为城-A级，人群荷载按《城市桥梁设计荷载标准》第4.1.91条执行。　　全桥共3跨，主跨采用四榀拱肋的下承式钢管砼双提篮系杆拱桥，引桥采用预制20m后张拉预应力空心板梁结构，其上部结构示意图如图1。　　　　图1：某大桥上部结构示意图　　受施工单位的委托，某工程测试中心在施工单位的配合下承担该桥的施工阶段监控任务，2010年6月进场作准备工作，此时该桥下部结构施工已完成。该测试中心6月20日开始在该桥系杆、拱肋等构件上预埋传感

3、器；施工单位于7月6日系杆浇筑完毕。　　针对本项目的施工特点，共同制定了如下的施工方案：　　1）立模绑扎系杆、拱肋、横梁钢筋，浇注系杆、拱肋、横梁混凝土；　　2）张拉端横梁和中横梁N1,N3钢束；　　3）张拉系杆8束钢束（N1，N18，N6，N13，N2，N17，N5，N14）；　　4)张拉拱脚处预应力粗钢筋，拆除拱肋支架；　　5)安装并张拉直吊杆，第一次张拉到30T,第二次张拉到90T,张拉系杆第二批6束钢束（N3，N16，N4，N15，N9，N10）；　　6)直吊杆第三次张拉到110T；　　7）斜吊杆张拉到40T,张拉系杆第

4、三批6束钢束，（N7，N20，N8，N19，N11，N12）；压浆封锚。　　8）拆除系杆和横梁支架；　　9）浇注桥面铺装混凝土及护栏混凝土，安装栏杆；　　10）直吊杆第四次张拉到130T；　　11）吊杆封锚，施工桥面及其他附属设施。　　2传感器的布设　　本工程主桥采用柔性吊杆刚性拱的下承式钢管混凝土系杆拱结构，计算跨度52米，主桥由拱肋、系杆及11根竖向吊杆组成，系杆由空腹混凝土连续浇筑完成，按全预应力拉弯构件设计，吊杆施加预应力后主要作为连接系杆和拱肋的受拉构件考虑。根据上述原则，为了验证计算结果的正确程度，监控施工阶段各截面

5、应力变化情况，在第一、第三拱架系杆、拱肋上选取2个端头(近1/8，7/8处)、1/4跨、1/2跨、3/4跨5个截面，第二、第四拱架系杆上选取端头(7/8处)、1/4跨、1/2跨3个截面，传感器具体布置如图2和图3所示。　　　　图2.东幅传感器布置图　　　　　　图3西幅传感器布置图　　　　3、施工监控　　施工监控阶段分为5个阶段，理论分析计算采用有限元软件ANSYS分析计算。分析计算时各参数取值为：混凝土的弹性模量C40：Ec=3.25×104N/mm2，C50：Ec=3.45×104N/mm2，钢筋的弹性模量Es=2.0×105

6、N/mm2，钢筋应力传感器及钢管表面传感器测得的应力及应变统一换算为同位置混凝土的应力，受拉为正，受压为负。　　3．1监控阶段一：立模绑扎系杆、拱肋、横梁钢筋，浇注系杆、拱肋、横梁混凝土；张拉端横梁和中拱梁N1,N3钢束；张拉系杆8束钢束（N1，N18，N6，N13，N2，N17，N5，N14）。钢束的具体布置见下图：　　　　图4钢束的具体布置　　　　(一)施工状态　　某单位于6月20日开始对所有系杆和拱肋预埋传感器并监测。施工单位于7月6日系杆施工完毕。　　(二)测试成果分析　　根据施工现场的实际情况，实测应力分析结果与理论值

7、比较，认为其在可接受的范围内，该阶段应力正常。　　3.2监控阶段二：张拉拱脚处预应力粗钢筋，拆除拱肋支架；安装并张拉直吊杆，第一次张拉到30T,第二次张拉到90T,张拉系杆第二批6束钢束（N3，N16，N4，N15，N9，N10）。钢束的具体布置见下图：　　　　图5钢束的具体布置　　　　(一)施工状态　　该阶段第一次张拉吊杆到90T,张拉系杆6根钢绞线。　　(二)测试成果分析　　根据施工现场的实际情况，实测应力分析结果与理论值比较，认为其在可接受的范围内，该阶段应力正常。　　3.3监控阶段三：直吊杆第三次张拉到110T;斜吊杆张

8、拉到40T,张拉系杆第三批6束钢束，（N7，N20，N8，N19，N11，N12）。压浆封锚。钢束的具体布置见下图：　　　　图6钢束的具体布置　　　　(一)施工状态　　此阶段根据设计要求第三次张拉吊杆，张拉系杆第三批6束钢束。根据设计要求，每根吊杆张拉到110T