预应力混凝土连续箱梁悬臂浇注施工监控.pdf

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1、预应力混凝土连续箱梁悬臂浇注施工监控王小兵(中铁二十四局集团新余工程有限公司江西新余)摘要：介绍了预应力混凝土连续梁桥施工控制的特点、原理和方法，结合昌九城际乐化特大桥两联连续粱工程实例，验证了监控方法的有效性，确保悬臂施工连续梁桥达到了设计要求的合理成桥状态。关键词：连续粱桥悬臂浇筑施工监控1概述悬臂浇筑是预应力混凝土连续梁桥的主要施工方法之一。由于施工过程中受到许多不确定性因素的影响，包括结构参数、施工工艺、预应力损失、混凝土收缩徐变、温度变化等在理想状态与实际状态之间存在的差异，必须对桥梁的挠度、线形、应力等进行严格的施工监测和控制。本文采用现

2、代控制理论中的自适应控制方法，结合昌九城际铁路乐化特大桥两联连续梁工程旌工监控，对预应力混凝土连续梁桥的安全施工和合理成桥状态进行了监控研究，同时也为其它大跨度预应力混凝土连续箱梁桥的悬臂浇筑施工提供借鉴和参考。2工程概况乐化特大桥是九江至南昌城际轨道交通工程中的重点控制工程。该特大桥含两联跨幸福河(40+64+64+40)m和跨机场高速公路(40+64+40)m预应力混凝土连续箱梁，梁体采用C50混凝土，三向预应力体系。3施工监控的内容和方法对于悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续梁桥来说，施工监控的主要内容是根据施工监测所得的结构参数真实值对各旌工阶段

3、进行计算，确定出每个悬臂浇筑节段的立模标高，并在施工过程中根据施工监测成果对误差进行分析、预测，同时对下一立模标高进行调整。施工监控一方面可以保证各施工阶段的安全可靠、悬臂施工过程中悬臂端的稳定、结构线型、变位和状态等；另一方面可以结合测试分析和模拟计算．对施工过程结构状态的变化进行有效的预测和控制，优化施工工序，提高施工工艺水平，确保桥梁施工的质量和安全。预应力混凝土连续梁桥施工监控工作主要包括结构仿真计算、线形监测、应力监测、温度监测、裂缝监测等内容。3．1结构仿真计算3．1．1理论计算理论计算是为了从理论上掌握桥梁的受力和变形状况。计算内容考虑

4、收缩徐变、施工荷载和体系转换，按预定施工步骤计算桥梁的内力和变形。监控计算采用的材料密度、弹性模量、温差及收缩徐变参数都是先采用设计值然后再按实际施工的数值予以修正，准确地预测下一节段箱梁的立模标高。本桥利用钢筋混凝土和预应力混凝土桥平面粱元分析程序PRBP进行理论计算，各悬臂施工节段离散为梁单元，全桥共分80个单元，81个节点。3．1．2计算参数修正在高程控制中，对挠度影响较大的因素主要是：结构自重、挂篮变形、预应力张拉、结构温度以及混凝土收缩徐变等。各参数的修正方法分述如下：(1)结构自重结构自重的修正包括两方面内容，一是混凝土密度，可以通过混凝

5、土实际配合比计算得出；二是箱梁实际断面与理论断面的偏差，可以通过实际测量统计后得出。(2)预应力的影响预应力的大小受很多因素的影响，包括管道定位、张拉设备、管道摩阻、预应力钢筋断面尺寸、弹性模量等，施工时要对张拉千斤顶的及时标定，在张拉时进行“双控”以使预加应力尽量接近设计值。(3)挂篮的挠度修正在悬臂浇筑施工过程中，挂篮变形是不可忽略的，一69—总第110期江西建材112010挂篮的变形一般是由挂篮在混凝土和施工临时荷载重量作用下的弹性变形及挂篮各连接杆件因松动而引起的非弹性变形组成，可以通过挂篮预加载予以修正。(4)混凝土弹性模量的修正混凝土弹性

6、模量的取值大小对于结构的变形有很大影响，通过现场取样制成标准试块与已浇筑混凝土同时养护的方法测定。(5)混凝土收缩徐变的影响按设计提供的参数对混凝土收缩徐变进行理论计算。(6)温度影响温度对挠度有影响，选择一天中温度较低的时间进行挠度观测。3．2线形监控监测桥梁施工线形监控主要指箱梁平面线形和箱梁高程线形的监控。线形监控的目的是通过数据处理、预测分析和实时调整，以达到桥梁实际成桥线形尽可能地吻合目标线形。箱梁平面线形的控制主要是通过调整立模时控制点坐标来实现。箱梁高程线形的控制主要是通过立模标高的确定来实现，主梁悬浇施工各节段立模标高公式为：，H=H

7、o+fi+fgl+斯‘式中肛一待浇梁段主梁前端立模标高日D一设计标高俨该施工阶段及以后各施工阶段对该点挠度影响值，该值包括恒载、移动荷载、徐变、体系转化以及预加应力等影响．詹f-本节段施工的挂篮变形值，由预压加载试验结合理论计算提供．彦一活载作用下产生的挠度3．3应力监控监测结构应力控制好与坏，在外观检查时不易发现。但是，如果结构实际应力状态与设计应力状态不符，将会对结构造成危害，并较比结构变形的影响更大。所以，在对桥梁进行施工控制时，尤其要注意对结构应力的监控。3．3．1应力测点布置为了达到既能很好地描述梁体的受力状态又能满足经济实用的目的，在主梁

8、关键截面：悬臂根部、跨中合拢段、1／4跨径处的截面进行应力测试，采用在梁体内预埋应变计的方法进行应力测量。为