K14+060大桥连续梁线形控制监控方案

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K14+060大桥连续梁线形控制监控方案编制: Z D D 审核: 批准: 六丙公路第三合同段项目经理部二〇一四年七月三日K14+060大桥连续梁桥线形控制监控量测方案一、工程概述 K14+060桥位于省道S22线六库~跃进桥段二级公路Ⅲ合同段,为跨越沙坝沟而设,是本合同的控制性工程。桥垮布置为:4×31m预应力T梁+100+180+100m连续钢构+3×31m预应力T梁。 该桥最大墩高105m,本桥采用预应力混凝土单T型钢构方案,桥梁上部采用纵、竖向预应力混凝土变截面T型钢构;下部采用双薄壁空心墩、钻孔灌注桩基础。 箱梁断面采用单箱单室直服板断面,顶板宽度为12.0米,箱梁根部梁高11米,边跨合拢及现浇段梁高为3.5米。箱梁底板厚度0号块为150厘米,各梁段底板厚从悬臂根部至悬浇段结束出由130~35厘米,合拢段及边跨现浇段为35厘米,箱梁顶板厚度0号块为60厘米,其余为28厘米,箱梁腹板厚度1~14号块为70厘米,15号块为70~50厘米,其余梁段为50厘米。主梁悬臂长度为2.75米,翼缘外侧厚18厘米,根部为100厘米。边跨现浇段处设置宽度为2米的端横梁。箱梁横桥向底板保持水平,顶板横坡由顶板形成。 主梁采用纵、竖向预应力体系:纵向预应力分为顶板束、腹板束、边跨底板束、中跨底板束、边跨合拢束及中跨合拢刚束六种,采用《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T52244-2003)标准的19Φs15.2mm、16Φs15.2mm、15Φs15.2mm高强度低松驰钢绞线,其抗拉强度标准值fpk=1860MPa,刚束张拉控制应力为1395MPa,其张拉控制力分别为:371.1吨、312.5吨、293吨。竖向预应力及0号块横板预应力采用JL32的高强精扎螺纹粗钢筋,抗拉强度标准值(材料屈服点σ0.2)为785MPa,张拉控制应力为706.5MPa其张拉控制力为56.8吨。 二、控制方法 本桥施工控制的最终目标是:使成桥后的线形与设计成桥线形的所有各点的误差均满足《公路桥涵工程施工质量验收执行标准》规定,当箱梁当前悬浇节段的施工挂篮初步就位后,先根据箱梁截面控制网,采用全站仪或采用经纬仪穿线法或盘左盘右法进行悬浇节段平面中线位置放样。然后,根据箱梁节段立模标高通知单,安装底模、侧模和顶模,调整挂篮前吊杆高度等方法使底模标高、顶板底模标高满足通知单要求,误差不应该大于±10mm(高程)和-5mm(中轴线位置)。成桥线形与设计线形误差在+15mm之间,合拢误差在10mm以内,施工过程中挂篮定位标高与预报标高之差控制在5mm以内。平面位置一定要定位准确,否则张拉筋对桥梁内部受力不均匀,使桥梁内部受力较大,最终会影响桥梁质量。 从挂篮的前移定位至预应力钢束张拉完毕是本桥施工的一个周期,每个周期中有关施工控制的步骤如下: 1)按照预报的挂篮定位标高定位挂篮测量定位后的挂篮标高,并向第三方提供挂篮的定位测量结果; 2)立模板、绑扎钢筋; 3)测量所有已施工梁段上的高程点,复测挂篮标高,墩顶的水平位移; 4)浇筑完混凝土第二天后测量已施工梁段上的测点标高,测量本梁段端部梁底和预埋在梁顶的测点标高,建立测点与梁底标高的关系; 5)张拉预应力钢筋,测量所有已施工梁段上的高程测点; 工作程序的关键是:每个施工循环过程的结束都必须对已完成的节段进行全面的测量,分析实施施工结果与预计目标的误差,从而及时地对与出现的误差进行调整,在达到要求的精度后,才能对下一施工循环做出预报。三、位移测点布置 1) 测点布置 挠度观测资料是控制成桥线形最主要的依据,连续梁桥线形监测断面设在每一阶段的端部,测点离梁段端部10cm,不妨碍施工及挂篮的行走、固定等,易于保护,如立一次仪器既可以测试全部测点的高程,最好设在挂篮内侧,这样也可以减少转仪器引起的误差。线形测点如图1所示。 图1 K14+060大桥连续梁线形监测测点布置0#块件的高程测点是为了控制顶板的设计标高,同时也作为以后各悬浇节段高程测量的基准点。每个0#块的顶板各布置9个高程观测点,如图2所示。 图2 0#块的测点布置图 悬浇节段每个监测断面上布置3个对称的高程观测点(分别位于两侧腹板上及箱梁顶部中心线),如图3所示,不仅可以测量箱梁的挠度,同时可以观测箱梁是否发生扭转变形,标高测点用Φ16mm圆钢,圆钢筋顶部磨平。露出顶板2cm~3cm,并用红油漆作为标记。图3 各号块测点布置示意图 2) 观测时间与项目为尽量减少温度的影响,挠度的观测安排在早晨太阳出来之前进行,每个施工阶段的变形测试时间根据施工阶段的进度来定。在整个施工中主要观测的内容包括:每阶段混凝土浇筑前的高程测量,每阶段混凝土浇筑后,预应力张拉前的高程测量,每阶段预应力张拉后,挂篮行走前的高程测量,每阶段挂篮行走后的高程测量,拆除挂篮后,边(中)跨合拢前的高程测量及最终成桥前的高程测量。四、悬臂节段测量工作 从挂篮前行至本号梁块预应力张拉完毕为一个施工阶段,在每个施工阶段需完成的测量工作,挂篮定位时根据已确定的立模标高进行挂篮定位,定位底模前端标高及顶板标高。由于在浇筑混凝土后需要对底模前端标高进行测量,为消除其他因素影响,在定位时,在底模上尽量靠近本梁块底模前端左右两侧各设置钢筋头一个,挂篮定位时需测量的内容包括:(底模前端模板)的标高,使其满足监控方标高预报文件中的底板立模标高,顶板立模标高,为底板立模标高+梁高。主梁控制误差: 1)悬臂梁段高程:±15mm,-5mm 2)合拢前两悬臂端相对高差:合拢段长1/100,且不大于15mm 3)梁段轴线偏差:15mm 4)梁段顶面高差:±10mm五、误差分析与识别 在每一施工阶段,对监测得到的应力和位移与理论值进行误差分析,并分析产生误差的原因,采用自适应控制法对下一阶段的误差进行预测、调整,报告预制梁段架设标高等施工状态。基本思路为当结构的实测状态与模型计算结果不符时,将误差输入到参数辨别法中去调整计算模型的参数,使模型的输出结果与实测结果一致,得到修正的计算模型参数后,重新计算各施工阶段的理想状态,经过几个阶段的反复识别后,计算模型就基本与实际结构一致,从而对施工过程进行有效控制。六、结语 悬臂灌注施工过程中对各个节段的精确测量结果是对挠度变形进行分析和预测的依据,是每一节段施工参数调整的基础,科学合理测量方法和精确的测量结果是保证连续梁桥线形与设计线形吻合,实现高精度合拢的根本保障。
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