连续梁线形监控方案.docx

1、连续梁线形监控方案1 工程概况1、鲁南高铁花果峪特大桥DK212+220.5处跨S241省道，道路与线路为斜交，角度约30。，采用一联三孔(60+112+60)m的预应力混凝土双线连续箱梁跨越，梁全长233.5m。S241省道路面宽度为15米，公路交叉里程K13+747。桥型布置如图1-1所示。图1-1 （60+112+60）m连续梁桥型布置图（1）下部结构本连续梁10#、13#边墩基础采用8-1.5m钻孔灌注桩，桩长分别为20.5m、15.0m，11#主墩基础采用12-1.8m钻孔灌注桩，桩长为15.0m，12#主墩基础采用12-1.8m钻孔灌注桩，桩长为13.0m；10#、13#边墩承台尺

2、寸:12.46.53m，边墩高度：10#墩10米；13#墩13.5米；11#主墩尺寸：14.010.34.0m，12#主墩尺寸：14.011.34.0m，桥墩采用圆端形实体直坡墩，10#、13#边墩高10.0m、13.5m，11#、12#主墩高9.0m、12.0m。（2）梁部结构箱梁为单箱单室、变高度、变截面箱梁，梁底、腹板、顶板局部向内侧加厚，均按直线线性变化。全联在端支点，中支点处设横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。中支点处梁高9.017m，边支点处梁高5.017m。边支点中心线至梁端0.75m，梁缝分界线至梁端0.1m，边支座横桥向中心距离6.0m，中支座横桥向中心距离6.0m。桥

3、面防护墙内侧净宽7.6m，桥梁宽12.6m，桥梁建筑总宽12.9m，底板宽7.0m。顶板厚度43.5-73.5cm，腹板厚度50cm95cm，底板厚度50cm90cm，腹、底板厚度均按折线变化。在梁体边支点、中支点共设4个横隔板，隔板中部设有孔洞，供检查人员通过。在0#段中跨梁侧底板处设1.0m进人洞，作为梁部桥墩检查通道。梁体分11#、12#墩2个对称T构，单个T构分13个悬臂浇筑段，1（1）#段到4（4）#节段长度3.0m，5（5）#段到9（9）#节段长度3.5m，10（10）#节段到13（13）#节段长度4.0m，14#边跨合龙段、14#中跨合龙段节段长度均为2.0m；0#段节段长度19

4、.0m，重量1833.51t，15#边跨现浇段节段长3.75m，重量274t。连续梁悬臂段采用挂篮悬臂浇筑施工，0#段现浇段采用托架现浇法施工，15#边跨现浇段采用支架现浇法施工。（3）预应力体系梁体二期恒载按直线108KN/m设计，梁内设置了纵、横、竖三向预应力筋体系。腹板纵向束为16-15.2mm预应力钢绞线，采用内径90mm镀锌金属波纹管成孔，M15A-16锚具配套三瓣式自锚夹片锚固；顶板纵向束为13-15.2mm预应力钢绞线，采用内径90mm镀锌金属波纹管成孔，M15A-13锚具配套三瓣式自锚夹片锚固，设计张拉控制应力1302Mpa底板纵向束为15-15.2mm预应力钢绞线，采用内径9

5、0mm镀锌金属波纹管成孔，M15A-15锚具配套三瓣式自锚夹片锚固。合龙段处纵向预应力筋采用增强型镀锌金属波纹管，其余各处采用标注型。镀锌金属波纹管管道摩擦系数取0.26,管道偏差系数取0.003。钢绞线采用抗拉强度标准值fpk=1860 Mpa,弹性模量为Ep=195Gpa，预应力采用先成孔后穿钢绞线法施工。纵向预应力张拉配5台穿心式YDC400型双作用千斤顶（1台备用）, 两端对称张拉真空辅助压浆工艺；梁体在顶板设横向预应力张拉束，采用3-15.2mm钢绞线，扁型波纹管成孔，U1=60mm，U2=22mm，S=3.5mm；采用单端张拉，张拉端采用BM15-3扁型锚具锚固，固定端采用BM15

6、P-3扁型锚具锚固，张拉端与锚固端沿梁长方向布置；采用QYC250型千斤顶单端张拉，张拉端采用BM15-3扁形锚具锚固，固定端采用BM15P-3扁形锚具锚固，张拉端与固定端沿梁长方向交错布置。梁体腹板中的竖向预应力采用外径16mm的预应力砼用钢棒(16-2),外径18.5mm，壁厚1mm护套成孔，YGD-350-70型穿心式专用千斤顶张拉，PSU16-2锚具锚固。2、鲁南高铁赵庄特大桥DK200+575处跨S240省道，道路与线路为斜交，角度大约85度，采用一联三孔(40+56+40)m的预应力混凝土双线连续箱梁跨越，梁全长137.5m。S240省道路面宽度为35米，交点里程DK200+575

7、。桥型布置如图1-2所示。图1-2 （40+56+40）m连续梁桥型布置图（1）下部结构本连续梁24#、27#边墩基础采用8-1.25m钻孔灌注桩，桩长分别为15.0m、6.0m，25#主墩基础采用8-1.5m钻孔灌注桩，桩长为13.0m，26#主墩基础采用8-1.5m钻孔灌注桩，桩长为12.0m；24#、27#边墩承台尺寸:10.46.82.5m， 25#、26#主墩尺寸：12.17.43.0m，桥墩采用圆端形实体斜坡墩，24#、27#边墩高11.0m、9.5m，25#、26#主墩高9.5m、8.0m。（2）梁部结构箱梁为单箱单室、变高度、变截面箱梁，梁底、腹板、顶板局部向内侧加厚，均按直线

8、线性变化。全联在端支点，中支点处设横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。中支点处梁高4.335m，边支点处梁高3.035m。边支点中心线至梁端0.75m，梁缝分界线至梁端0.1m，边支座横桥向中心距离5.6m，中支座横桥向中心距离5.9m。桥面防护墙内侧净宽7.6m，桥梁宽12.6m，桥梁建筑总宽12.9m，底板宽6.7m。顶板厚度38.5cm，腹板厚度48cm90cm，底板厚度40cm900cm，腹、底板厚度均按折线变化。在梁体边支点、中支点共设4个横隔板，隔板中部设有孔洞，供检查人员通过。在0#段中跨梁侧底板处设1.0m进人洞，作为梁部桥墩检查通道。梁体分25#、26#墩2个对称T构，单

9、个T构分6个悬臂浇筑段，1（1）#段、2（2）#节段，3（3）#段长度3.5m，4（4）#节段、5（5）#6（6）#节段长度4.0m，7#边跨合龙段、7#中跨合龙段节段长度均为2.0m；0#段节段长度9.0m，重量370t，8#边跨现浇段节段长11.75m，重量330t。连续梁悬臂段采用挂篮悬臂浇筑施工，0#段现浇段采用托架托架现浇法施工，8#边跨现浇段采用钢管柱支架现浇法施工。（3）预应力体系梁体二期恒载按直线100KN/m120KN/m设计，梁内设置了纵、横双向预应力筋体系。腹板纵向束为7-15.2mm预应力钢绞线，采用内径70mm镀锌金属波纹管成孔，M15-7锚具配套三瓣式自锚夹片锚固，

10、设计张拉控制应力1260Mpa；顶板纵向束为14-15.2mm预应力钢绞线，采用内径90mm镀锌金属波纹管成孔，M15-14锚具配套三瓣式自锚夹片锚固，设计张拉控制应力1260Mpa底板纵向束为12-15.2mm、13-15.2mm预应力钢绞线，采用内径90mm镀锌金属波纹管成孔，M15-12、M15-13锚具配套三瓣式自锚夹片锚固。合龙段处纵向预应力筋采用增强型镀锌金属波纹管，其余各处采用标注型。镀锌金属波纹管管道摩擦系数取0.26,管道偏差系数取0.003。钢绞线采用抗拉强度标准值fpk=1860 Mpa,弹性模量为Ep=195Gpa，预应力采用先成孔后穿钢绞线法施工。纵向预应力张拉配5台

11、穿心式YDC400型双作用千斤顶（1台备用）, 两端对称张拉真空辅助压浆工艺；梁体在中支点处设横向预应力束，中隔板部位M1、M2束采用4-15.2mm、5-15.2mm预应力钢绞线，1970mm扁镀锌金属波纹管成孔，中跨侧底板进人洞部位M3、M4束采用5-15.2mm预应力钢绞线，1990mm扁金属波纹管成孔。采用QYC250型千斤顶单端张拉，张拉端采用BM15-4、BM15-5扁形锚具锚固，固定端采用BM15P-4、BM15P-5扁形锚具锚固，张拉端与固定端沿梁长方向交错布置。3、施工方法本桥采用挂篮悬臂施工方式。悬臂施工法是预应力混凝土连续梁桥、连续刚构的主要施工方法，对于预应力混凝土连续

12、梁桥、连续刚构来说，采用悬臂施工方法虽有许多优点，但是这类桥梁的形成要经过一个复杂的过程，当跨数增多、跨径较大时，为保证合龙前两悬臂端竖向挠度的偏差不超过容许范围和成桥后线形的合理，须对该类桥梁的施工过程进行控制。2 施工监控的意义和目的本桥梁体为预应力混凝土连续箱梁，采用悬臂施工。该类桥梁的形成要经过一个复杂的过程，施工工序和施工阶段较多，各阶段相互影响，且这种相互影响又有差异，易造成各阶段的位移随着混凝土浇筑过程变化而偏离设计值的现象，甚至超过设计允许的位移，若不通过有效的施工控制及时发现、及时调整，就可能造成成桥状态的梁体线形与受力不符合设计要求，或引起施工过程中结构的不安全。在施工过程

13、中，为保证合拢前悬臂端竖向挠度的偏差、主梁轴线的横向位移不超过容许范围、保证合拢后的桥面线形良好，必须对该桥主梁的挠度等施工控制参数做出明确的规定，并在施工中加以有效的管理和控制，以确保该桥在施工过程中的安全，并保证在成桥后主梁线形符合设计要求。对于分阶段悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续梁桥来说，施工控制就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算，确定出每个悬浇阶段的立模标高，并在施工过程中根据施工监测的成果对误差进行分析、预测和对下一阶段立模标高进行调整，以此来保证成桥后的桥面线形、保证合拢段悬臂标高的相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。对桥连续梁部分进行施工监控的目的

14、就是确保施工过程中结构的可靠度和安全性，保证桥梁成桥桥面线形状态符合设计要求，主要控制内容为：主梁线形。3 施工监控的原则和方法本桥的施工监控主要为梁的变形控制，变形控制就是严格控制每一阶段梁的竖向挠度，若有偏差并且偏差较大时，就必须立即进行误差分析并确定调整方法，为下一阶段更为精确的施工做好准备工作。梁部结构采用的悬臂施工方法属于典型的自架设施工方法，对于本桥来讲，由于在施工过程中的已成结构（悬臂阶段）状态是无法事后调整的或可调整的余地很小，所以，针对主梁的结构和施工特点，梁部的施工监控主要采用预测控制法。预测控制法是指在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标后，对结构的每一

15、个施工阶段形成前后的状态进行预测，使施工沿着预定状态进行。由于预测状态与实际状态间有误差存在，某种误差对施工目标的影响则在后续施工状态的预测中予以考虑，以此循环，直到施工完成并获得和设计相符合的结构状态。4 施工控制体系为有效地开展施工监控工作，在本桥的施工监控中需要建立如图2.1所示的施工监控体系。图2-1 连续梁桥施工监控体系 5 施工控制基本理论在连续梁桥的施工监控中，对梁体线形、应力进行重点控制。在控制过程中，监控方采用自适应控制方法对本桥进行线形控制，采用最小二乘法对结构参数进行调整、估计。5.1 连续梁桥施工控制的特点连续梁桥在悬臂施工阶段是静定结构，合龙过程中如不施加额外的压重，

16、成桥后内力状态一般不会偏离设计值很多，因此连续梁桥施工控制的主要目标是控制主梁的线形。若已施工梁段上出现误差，除张拉预备预应力束外，基本没有调整的余地，且这一调整量也是非常有限的，而且对梁体受力不利。因此，一旦出现线形误差，误差将永远存在，对未施工梁段可以通过立模标高调整已施工梁段的残余误差，如果残余误差较大，则调整需经过几个梁段才能完成。根据上述分析，悬臂浇筑连续梁桥施工中标高控制的特点是，已完成梁段的误差无法调整，而未完成梁段的立模标高只与正装模拟计算有关，与已完成梁段的误差基本无关。因此，在图5-1自适应施工控制原理图中的下半环，即控制量反馈计算，在连续梁施工控制中一般不起作用。同时，上半环，即参数估计及对计算模型的修正就显得尤为重要，只有与实际施工过程相吻合的计算模型计算出的预报标高才