应力施工监控

关键词： 单幅 温河 河大桥 跨径

应力施工监控（精选十篇）

应力施工监控 篇1

温河大桥为平阳高速公路的重点工程, 位于山西省阳泉市郊区西南峪乡下章召村西北方向约200 m处, 跨越温河。起点桩号为K25+074, 终点桩号为K25+894, 主桥全长370 m, 按左右幅分离设计, 跨径组成为 (65+2×120+65) m, 单幅桥面宽0.5 m (防撞墙) +15.5 m (行车道) +0.5 m (防撞墙) 。大桥桥型布置详见图1。

主梁为三向预应力混凝土连续刚构体系, 截面形式为单箱单室截面, 顶部宽16 m, 底宽8.5 m, 悬臂长4.0 m, 合龙段梁高2.8 m, 0号块梁高7.5 m, 0号块底板厚1.2 m, 合龙段底板厚0.32 m, 箱梁高度及底板厚从悬臂端到0号块根部箱梁1.75次抛物线变化。箱梁采用三向预应力混凝土结构, 纵、横向预应力采用预应力钢绞线, 竖向预应力采用直径为32 mm的精轧螺纹钢。

下部结构采用双薄壁墩, 墩身为8.5 m×2.0 m的实腹矩形薄壁断面, 最大墩高62.04 m。基础采用挖 (钻) 孔灌注群桩基础, 5号主墩桩基按摩擦桩设计, 6号, 7号主墩桩基按嵌岩桩设计。

2 主梁应力监测及测点布置

根据主梁控制截面应力验算结果, 选取最不利 (或最大) 应力截面进行应力传感器埋设, 共在主梁上布设8个应力测试截面, 分别布置在边跨3L/8断面、2号墩及3号墩根部断面、中跨L/4断面、3L/4断面、跨中断面。根部截面测点布置见图2, 跨中及1/4截面测点布置见图3。

3 测试误差分析

误差分析与控制是施工监控的重点, 影响施工监控误差的因素较多, 如主梁坐标定位, 主梁自重, 挂篮变形, 预应力张拉, 临时荷载, 温度变化, 施工方案调整, 混凝土强度、弹性模量以及收缩徐变等影响, 使得误差无法避免, 但是通过合理的控制方法与手段, 能够尽可能减小误差, 使结构最终线形与内力满足设计和规范要求。

应力误差调整可以分两步进行:

1) 先按照理想状态下的参数进行分析计算, 在施工前几号块件时 (前三块为宜) , 采集实际参数值, 也就是进行设计参数的误差调整;2) 根据实际采集的参数值来计算结构的理想状态, 对之后浇筑的每个块件的施工误差进行调整, 施工过程中不断调整, 得到最终理想状态。

误差分析的方法很多, 最常见的有最小二乘法、最小线性方差法、灰色系统理论法及卡尔曼滤波法等算法[1], 本桥经过比较采用最小线性方差法进行误差分析。

对某些因素的影响可以通过施工管理手段进行滤除, 如测量工作尽量安排在早晨日出前完成, 保证立模误差在容许范围内, 控制混凝土浇筑方量, 实测挂篮在不同荷载作用下的变形量, 控制桥面堆放临时荷载, 加强对张拉力的控制 (严格标定千斤顶和油表) , 尽量避免施工方案的临时改变, 通过试验手段准确掌握混凝土材料特性等[2]。

4 主桥箱梁控制截面应力监测及结果

根据箱梁控制断面埋设的应力传感器可测出各工况实测应力值, 与修正后理论计算值比较见图4。

从图4可以看出:

1) 从各块段的变化趋势图看, 虽然个别块段在有些工况下实测值与理论值并不完全吻合, 但最终相差不大。分析主要原因是施工过程中温度变化、施工临时荷载、收缩徐变等其他不确定因素所致。这种不确定因素的影响在6号块浇筑前不明显, 而在6号之后, 特别是进入长悬臂施工后, 这种影响更加明显, 应在长悬臂阶段对各种影响因素充分考虑, 不断修正计算模型。2) 主梁控制断面上缘应力校验系数集中在0.8~1.2之间, 个别工况下校验系数偏大。而主梁下缘应力校验系数则出现一定的离散性。主要是由于主梁在悬浇过程中, 下缘应力绝对值相对较小, 测量相对误差较大。3) 从测试结果看, 控制断面内力实测值比理论计算值偏小, 各工况应力变化趋势实测值和理论值接近。在各块件施工过程中及全桥合龙至最终成桥阶段, 经过高频度、高精度的观测, 应力处于可控状态。

5 结语

应力 (变) 监测是连续刚构桥施工监测的重要内容之一, 是施工过程中的安全预警系统不可分割的重要组成部分, 同时也是对桥梁实际受力状态进行评判和确保施工安全顺利的主要依据。结构中某点的应变随着施工段的推进, 其值也是不断变化的。在施工过程中某一阶段应变值与分析 (预测) 值是否相符, 或是否处于安全范围之内是施工监测关心的问题。因此应对桥梁结构控制截面布设应变测点, 以观测在施工过程中控制截面的应力变化及分布情况, 保证施工顺利进行以及成桥后结构受力状态满足设计要求。

摘要：阐述了振弦应力测试的误差主要来源及分析方法, 并应用有限元软件Midas对结构建模进行仿真分析, 对各控制截面应力的实测值和理论计算值相比较, 不断修正计算模型, 指出在施工过程中, 控制截面实测的最大应力值小于规范的允许值, 确保了施工安全。

关键词：连续刚构桥,应力监控,误差分析

参考文献

[1]徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].北京:人民交通出版社, 2000.

应力施工监控 篇2

PC箱梁桥腹板竖向预应力张拉质量监控

对目前PC箱粱桥腹板竖向预应力张拉质量问题进行了综合分析,论述了现有的各种相应控制方法的效果,提出了有效竖向预应力检测方法对张拉质量控制的意义,研究表明采用实用的`检测技术进行竖向预应力施工监控能有效解决施工问题中最根本的失效问题.

作 者：明鸿桢 杨滔 MING Hong-zhen YANG Tao  作者单位：湖南科技大学土木工程学院,湖南湘潭,411201 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)：2010 36(10) 分类号：U448.213 关键词：箱梁   竖向预应力   张拉质量   监控   检测方法  

浅谈锤击预应力管桩施工的质量监控 篇3

【关键词】预应力管桩；质量控制；控制要点

0.引言

目前新的工业开发区大部分工程基础采用锤击预应力管桩,由于锤击预应力管桩施工比较方便,工期比较短,相对成本低。但锤击预应力管桩也有缺点,即施工过程有噪音和振动,所以普遍用于郊区。本文结合作者多年监理工作的经验，就锤击预应力管桩施工事前与施工过程中的质量控制进行了论述，并就监理在锤击预应力管桩施工中应注意的方面谈谈自己的观点，以供同仁参考。

1.锤击预应力管桩施工的事前控制

（1）熟识设计图纸、掌握设计的各项设计参数，做好图纸会审和设计技术交底工作，作为监控、检查的依据。

（2）审查总包单位资质和审核施工单位所编制的桩专项施工方案。审核桩专项施工方案重点是根据岩土工程勘察报告和现场邻近建筑物基础和管线情况及施打位置是否有地下管线等障碍物审核桩施工顺序及桩机行走路线是否符合要求；审核施工单位施工前的施工技术交底和安全交底资料；审查管桩接桩配置方案是否合理，避免过多截桩或送桩深度过深的现象发生。

（3）桩的原材料质量控制。①检查每批进场的管桩的质量检测报告和质量合格证，并对进场管桩检查其长度、厚度和桩体质量有无蜂窝、露筋、裂缝、色感是否均匀、桩体无弯曲；②桩尖和焊条应符合设计要求，有材料质量证明文件和合格证；③桩身外观质量的二次检验，尽管在桩在进场时监理进行了验收，但由于堆放过程中，后堆放的桩可能碰撞到先前已验收的桩，或者在桩身起吊过程中碰到其它桩，造成桩身断裂,因此在每根桩起吊前应认真检查桩身；④施工现场具备安全施工的条件。

2.锤击预应力管桩施工过程的质量控制

（1）确定锤击预应力管桩顺序控制原则。①先中间向四周：适用于桩较密集且距离周围建筑物较远、施工场地较开阔；②先中间向两端：适用于桩较密集、施工场地狭长，两端距离周围建筑物较远时可从中部向两端施打；③由近及远：当桩较密集且一端靠近建筑物时，从毗邻建筑物的一侧由近及远施打；当桩较密集且一端靠近建筑物时，从毗邻建筑物的一侧由近及远施打；④先长桩后短桩：当持力层埋深或桩入土深度差别较大时，宜先打长桩后打短桩；⑤先砂层后其他：当分成层土的土质结构情况有差异，特别是有砂层时，宜先打含砂层或较差土质的桩。

（2）测量放样质量控制。施工单位应在桩测量放样时绘制工程的桩位编号图。施工过程中由于桩机行走的原因，预先放样的桩位可能偏移，因此在打桩前应要求施工单位进行桩位定点复检，复核后应尽快施工。

（3）试桩的控制。①具体试桩数量、位置、试桩参数或标准等主要技术指标应通过设计、勘察等部门共同确定；②试桩的规格、长度及地质条件应具有代表性；③试桩应选在地质勘察技术孔附近；④试桩时应通知设计院、监督部门、建设方、监理方和地质勘察单位等有关单位的技术人员到现场检查成桩质量，且必须由岩土工程师确定是否到达设计所要求的持力层和终桩标准。

（4）桩身垂直度控制。打桩应重锤低击，开始打桩时首先应用短落距轻打数锤，观察桩身与桩架、桩锤等是否在同一垂直线上，第一节桩起吊就位插入地面时的垂直度偏差不大于0.5%，打桩过程中，当桩身倾斜超过0.8%，应设法纠正，严禁采用走桩架纠正垂直度的做法，如出现偏差或裂缝，应立即停止施打，报告参建各方的专业技术人员进行检查，找出原因，研究整改意见。

（5）接桩的控制。预应力管桩宜采用“电焊接桩法”， 电焊接桩法应符合下列规定：①当桩需要接桩时，已入土桩段的桩头宜高出地面（平台）0.5～1.0m；当桩顶与承台高度≤1米,应由设计单位出处理设计变更进行处理，这点大家比较容易忽视；②接桩时上下节桩应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm；③对接前，施焊面须用铁刷子清涮干净，坡口处应刷至露出金属光泽；④施焊至少分两层对称进行，施焊第一层宜适当加大电流，加强溶深。遇到地下水含有腐蚀性的，焊缝须进行防腐蚀处理后方可继续施工；⑤焊缝须连续饱满，焊接宽度和堆高须满足规范要求；⑥接桩焊接完成后，必须经监理或建设方等有关人员检查合格，自然冷却10分钟以上才能继续施工，有的操作工人焊接后马上进行施工，会影响桩的质量；⑦任一单桩的接头数量不宜超过4个。

（6）送桩的控制。管桩送桩深度原则上应满足《规程》要求，一般不宜超过2m，贯入度宜按比不送桩时小于5mm阵控制，如超过该深度应征得设计部门的同意。

（7）终桩验收。当设计采用最后贯入度控制桩的承载力时，需要计数最后3阵击桩的入土深度，可用桩帽边沿为标尺，以桩机挺架的爬梯节为参照物来计数，此方法操作容易简便可行，准确度也能符合相关要求。最后3阵锤的贯入度的大小是判别桩进入持力层后的收锤的依据，所以现场应严格按设计要求控制桩的贯入度。

3.监理工作中应注意的方面

（1）建立日锤击预应力管桩施工记录制度。监理应对每日锤击预应力管桩施工记录结果进行审查，主要注意实际入土桩长与桩设计入土深度相差较多的异常性，以及断桩旁补打桩的施工情况的审查，审查时结合周围相邻桩的情况与地质勘察资料分析原因，查看锤击预应力管桩施工记录结果，确保达到规定的桩端承载力，有必要时应与勘察、设计单位共同讨论进行判断。

（2）加强旁站监理。根据施工内容和工程复杂程度等情况编制旁站方案。在桩施工中，由于施工情况的不可预见性较大，为保证工程质量便于应急情况处理，监理旁站人员应随时坚守工作岗位上，只要有施工，监理人员应对桩施工过程进行全程旁站。

（3）桩施工前应注意周边建筑物离施工现场距离是否在规定范围内，如果在规定范围内，应在施工场地周边设置减震沟，避免桩施工过程中导致周边建筑物受到影响出现质量事故。

（4）断桩问题。预应力管桩在施工中有时会不可避免地出现断桩现象，特别是在软硬土层或孤石土层中断桩率更高。出现这种现象的原因大部分与地质情况有关，少数与桩身强度低或偏心施工所致。故研究地质勘察报告资料十分重要。施工单位必须做到心中有数，预防和预控措施可行可靠。如确认已断桩，施工单位必须及时书面报告监理，由监理会同设计、业主工程师、施工单位协商处理意见，由设计单位作出设计变更，然后施工单位再进行施工。

（5）浮桩问题。锤击桩施工容易出现“浮桩”现象，特别是在粘土或砂性土中“浮桩现象”较严重，对成桩质量构成较大的影响。必须引起施工和监理人员的高度重视。故施工单位必须建立起边施工边监测，监理定期抽查、抽测的手段来控制“浮桩现象”，施工单位应设专人负责测量工作，对施工完毕的桩，立即进行桩顶标高的测量，并作好记录；周围10～20m桩施工完成后，又进行一次测量，依次类推，多次测量，及时分析测量数据，判断有无“浮桩现象”。若出现“浮桩现象”，应对浮桩进行复打。

（6）安全问题。必须严格执行桩机安全操作规范规程施工，禁止人和机疲劳作业。施工完的桩头上面要加盖板，防止行人或杂物等掉入。

4.结束语

监理应同时协调好设计、施工、业主、勘察等各方的关系，遇到问题及时分析原因,制定对策，保证工程顺利完成。总之，监理工程师必须重视监理工作的每个细则,以保证工程质量。

【参考文献】

［１］建筑钢结构焊接规程（JGJ81）.

［２］建筑桩基技术规范.

预应力连续刚构桥施工监控 篇4

江都北路延伸工程古运河大桥横跨古运河, 线位与航道中心线斜交100度。从桥梁的景观效应考虑, 桥型采用 (27.5+45+27.5) 米预应力混凝土连续V形刚构方案。桥梁平面上处于直线段内, 桥面横坡均为2.0%;纵面上采用2.5%的上坡及-2.5%的下坡, 竖曲线半径为2500米, 全桥处于竖曲线段内。本桥上部结构以连续梁为主体, 配以V型腿刚构共同受力。主桥连续梁分为两幅, 单幅采用变截面单箱三室斜腹板箱梁, 箱梁施工采用支架现浇。本桥下部结构桥墩呈“Y”形, 与上部固结, 以与主梁共同参与结构受力, 桥台采用分离式重力式台, 桥墩和桥台的承台都下接钻孔灌注桩基础。古运河大桥立面示意图如图1所示。为了保证在桥梁施工过程和成桥后运营阶段的安全, 现对该桥施工阶段进行监控。

2 桥梁监控的目的和原则

古运河大桥主桥为预应力混凝土V形刚构桥, 为了确保主桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内, 且成桥后的线形达到设计值或控制目标值, 结构受力状态等接近设计期望, 所以在主桥施工过程中必须进行严格的施工监控[1]。施工监控是要对大桥的线形和应力进行有效控制[2], 修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥的影响, 确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。

3 桥梁施工监控的数值分析

古运河大桥采用前进法计算分析。利用ANSYS10.0有限元软件进行分析计算的。该系统具有强大的计算功能, 能进行各种结构体系荷载的线性与非线性结构响应计算, 能够实现复杂的截面施工操作, 能够进行结构上下部共同作用的分析;可进行分阶段施工过程的计算分析, 输出各施工阶段对应的结构响应。施工过程的理论计算, 将桥梁结构离散为有限个自由度的单元, 并按实际施工过程划分结构单元, 计算各部分在施工过程和投入运营后的累计竖向变形值和各阶段理论应力变化值等结果。古运河大桥的有限元模型示意图如图2所示 (两端为铰支座, 图中未标出) 。

4 大桥主梁线形监控

4.1 主梁挠度测点的布置

主梁挠度的测点布置参照古运河大桥施工图, 沿箱梁纵向全长在梁顶设立三个标高观测点, 梁底设三个反光片作为坐标观测点, 梁顶测点须用红漆标明。梁顶标高采用精密水准仪测量, 梁底反光片利用全站仪测读, 可根据施工过程中方便程度合理使用梁顶或者梁底作为主要测点。如遇特殊情况, 测点可进行适当调整。主梁挠度测点布置示意图如图3所示。

4.2 立模标高的确定

立模标高准确与否直接关系到成桥线形的优劣。在建立了正确的模型和性能指标后, 就要依据设计参数和控制参数, 结合桥梁结构的结构状态、施工工况、施工荷载、二期恒载、活载等, 输入到前进分析系统中, 得到各施工阶段的理论挠度累计值, 同时得到各施工阶段的预计标高。

立模标高和预测标高的计算公式分别见式 (1) 和式 (2) :

式中, Hm为立模标高;H0为设计底板标高;H1为外荷载、铺装层等结构自重及张拉预应力等作用下的挠度累计值;H2为收缩徐变影响值;f为回弹值;h为铺装层厚度。

4.3 大桥线形控制成果

大桥实际的施工状态与理想的施工状态是有差别的, 这就是说, 如果按照计算的理论挠度累计值及回弹值施工, 最终成桥状态不一定是理想的状态, 每一工况下各节段的实测标高与预计标高也存在偏差。这时, 需分析各种对主梁变形产生影响的因素, 对立模标高做出调整。

按照上述介绍的方法对大桥整个施工过程的标高进行监测, 理论计算与实测结果符合较好, 取得了良好的效果。

由图3和图4分析可知, 支架拆除前后, 箱梁底板标高在考虑外荷载及铺装层等结构自重影响值和收缩徐变 (仅中跨考虑此影响, 表中对应距梁端距离33.45m至66.45m) 调平层和沥青混凝土铺装层引起的预拱值后, 其变形均在误差范围以内[3], 施工质量较好。

5 大桥应力监控

古运河大桥施工采用支架现浇法, 支架采用满堂扣件式脚手架。对于这种施工方法, 跟踪监测箱梁关键截面在施工中的应力状态尤为重要。因此, 在箱梁关键截面埋设了钢筋应力传感器, 对箱梁控制截面进行正应力监控, 观察混凝土浇筑、预应力钢束张拉锚固、结构恒载等作用使箱梁控制截面产生混凝土正应力的变化等[4]。

古运河大桥应力测点截面位置如图5所示, 右幅 (东幅) 共计13个截面, 分别对应箱梁的每跨跨中截面、中跨四分点截面和2、3号墩根部以及V腿根部;左幅 (西幅) 共计7个截面, 截面布置为右幅 (东幅) 的一半。每个截面布置2-8个测点, 具体的截面测点如图6所示, 用来监测主梁和桥墩的应力状态及应力在截面上的分布情况。

按照施工控制的要求, 对桥墩和箱梁浇筑过程中各工况下关键截面的应力进行了分阶段观测。

(1) 监控阶段一:桥墩V腿混凝土浇筑完毕;监控阶段二:箱梁底板和1/2腹板混凝土浇筑完毕;监控阶段三:箱梁顶板混凝土浇筑完毕。

V腿根部混凝土应力理论值大小同样应为一个范围, 而满堂支架与箱梁之间理论上不存在相对滑移现象, 箱梁混凝土理论上不受力的作用, 理论值应为0。这三阶段的实测结果表明除个别传感器无数据以外, 其余实测结果接近于0, 可以认为该差值是由于混凝土收缩徐变、温度应力以及满堂支架与箱梁之间的相对滑移引起的, 但都在控制范围内, 说明箱梁支架变形较小, 施工质量较好, 该阶段处于正常状况。

(2) 监控阶段四:待浇筑的箱梁混凝土强度达到设计强度的90%以上, 张拉预应力筋, 满堂支架拆除前。

箱梁混凝土应力实测结果大多与理论值较为接近, 即校验系数η都在1左右, 说明预应力张拉过程中预应力筋张拉到位, 预应力损失较小, 满足设计要求, 该阶段处于正常状况。

(3) 监控阶段五:满堂支架拆除后。

箱梁混凝土应力平均值与理论分析结果较吻合, 且应力变化值较小, 说明预应力筋张拉后, 该桥实际已成功落架, 该阶段处于正常状况。

(4) 监控阶段六:成桥后。

桥墩V腿和箱梁混凝土应力平均值与理论分析结果较吻合, 说明成桥后桥梁混凝土内部应力变化较小, 在控制范围内, 该阶段处于正常状况。

6 结论

(1) 江都北路延伸工程古运河大桥的全面、及时的施工监控工作, 为保证施工质量、工程进度和施工安全提供了有力的保障; (2) 对于每一个工况, 均进行了严格的检查和提供了准确的现场实测数据, 发现问题后及时联系各方人员, 现场解决施工难题, 为施工顺利进行提供了有力的支持; (3) 箱梁施工过程中, 主梁控制截面上、下缘应力分布符合理论分析的应力变化规律; (4) 由本桥梁底的实测高程可以看出, 梁底线形控制达到了预期的目标高程控制要求, 各阶段箱梁变形值与理论值较吻合; (5) 从主桥应力和梁底高程实测数据来看, 各项技术、质量指标均得到了有效的控制, 符合设计要求的应力和线形控制指标。

参考文献

[1]顾安邦, 常英, 乐云祥.大跨径预应力连续刚构桥施工控制的理论与方法.重庆交通学院学报, 1999年12月.

[2]武芳交.连续刚构桥梁悬臂施工线形控制分析.铁道工程学报, 2006; (4) :30-31.

[3]中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.JTG D62-2004.北京:人民交通出版社, 2004.

预应力管桩施工方案 篇5

1、试桩参加方

待现场施工条件具备后，项目部准备试桩。试桩时，设计院、监理单位、业主、勘察单位等必须到场，通过对试桩结果的分析，确定预应力静压管桩施工的技术参数。

2、试桩数量、位置

试桩位置选在具有代表性位置或特殊地层岩性的地段进行，具体位置和数量由设计、业主、监理等相关有关单位共同协商确定。

2、试桩安排

试桩在2011年12月22日开始进行，试桩安排2台桩机进行，以减小桩机移动距离。试桩现场施工计划3天内完成。

3、试桩施工

（1）试桩施工严格按操作规程、工艺标准、工序流程、技术规范进行。

（2）试桩时，做好施工现场记录，包括：打桩起始时间、桩长、每压下1m油压表压力值、接桩时间、机械连接质量、最后三次稳压时的灌入度、持力层情况等。

（3）试桩完成后，项目部填写《预应力管桩静压施工试验记录表》，所有施工记录要求现场记录，数据真实、可靠。

4、试桩检测

（1）试桩结束后，经一定间歇期后，即可进行静载荷试验，以检验单桩承载力值。

（2）试桩检测由具备检测资质的第三方检测机构负责，检测单位报业主、监理审批后进场实施检测。

（3）项目部为试桩检测工作提供服务支持，包括：场地平整、桩头处理、用电供应、后勤服务等，为检测工作创造条件。

（4）检测工作安排2组检测设备进场，同时进行检测，以缩短检测时间，尽早提供检测报告。

（5）检测单位提交检测报告后，召开业主、设计、监理、项目部参加的试桩分析会议，分析试桩结果，确定工程桩施工技术参数和相关要求。

二、静压桩施工

1、施工工艺框图

场地平整及处理测量放线（桩位、地面标高）静压桩机进场桩机安装就位监理工程师验收预应力管桩进场、验收吊桩至桩位、对中调直压入第一节管桩（至离地面1m左右）上节桩就位、校核垂直度焊接接桩监理工程师验收继续压桩压桩至设计桩底标高送桩至设计桩底标高稳压终桩移机至下一根桩桩孔中灌注2m高封底混凝土

图4-3 预应力管桩施工工艺框图

2、施工要点（1）场地平整

①根据现场的实地踏勘情况，进场后首先进行施工场地的平整工作，主要为基坑底交工面的清理、平整、硬地处理，满足运输车辆通行和机械移位，为管桩到场后的吊装堆放及桩机进场后的就位作好充分准备。

②场地硬地处理主要铺垫砖渣，厚度约40～50cm；对局部较松软部位则进行换填、压实处理。

③场地平整及清理采用机械配合人工进行。

④施工结束后，对先期铺垫的砖渣进行清理出场，恢复基坑底原始标高位置。

（2）桩位测量定位

①根据桩位平面图、业主提供的坐标基准点及高程点，按照桩位进行测量放样。

②现场测量时，先确定桩位轴线，并经业主代表、现场监理等验收复核，然后开始测量放出桩孔位置，并将拴有桩号的红布条标志钉打入标明。

③桩位确定后，请监理工程师验收签字后，提供现场施工使用。④每日打桩前须复测桩位，发现问题立即纠正。（3）桩机进场及安装就位

①静压桩机由专门的大型平板车运输进场，由吊车卸车，作业时设专人指挥。

②压桩机在指定的作业区域内进行组装，安装时按有关程序或说明书进行，压桩机的配重平衡配置于平台上。

③桩机安装完毕后，进行安装验收后使用。

④桩机移动过程中，尽量保持机身水平，机身平面倾斜角度不能过大。压桩机就位时，对准桩位，启动平台支腿油缸，校正平台处于水平状态。

（4）管桩的吊运及堆放

①管桩吊运采用专用吊钩起吊，轻吊轻放，避免剧烈碰撞； ②管桩堆放场地要求平整、坚实；不同规格、不同长度的管桩按顺序分别堆放；

③叠层堆放管桩时，在垂直于管桩长度方向的地面上设置2道耐压的长木枋或枕木，叠层层数不宜超过3层。

（5）桩尖的焊接

①本工程采用平底十字型钢桩尖，焊接连接。

②桩尖与管桩围焊封闭，焊缝厚度为6mm，焊缝要连续饱满。③焊好后的桩接头自然冷却后才可以继续施压，焊头自然冷却时间不小于6min，严禁用水冷却或焊好后即压，以免焊缝接口变脆而被打裂。

（6）吊桩、对中调直

①桩机就位后进行调整使桩架垂直，按照吊点位置用压桩机吊臂将桩喂入压桩机内。

②当预制管桩被插入钳口中后，将桩徐徐下降直到桩尖离地面100mm左右，然后夹紧桩身，微调压桩机使桩对准桩位，通过调节桩机支撑四脚的升降将机身精确调平和将桩身精确调垂直，并通过预先所作的控制标记复核桩位（误差小于0.5％），③将桩压人土中0.5m时，暂停下压，从桩的正交侧面校正桩身垂直度，保证桩身垂直度控制在0.5％以内，使静力压桩机处于稳定状态时正式开压。

（7）静力压桩

①压桩前，确认起重机的吊钩已脱离吊桩工具，桩身已经准确对中。

②检查有关动力设备及电源等，防止压桩中途间断施工，确定无误后，即可正式开机压桩。

③压桩是通过主机的压桩油缸伸缩之力将桩压入土中，每一次下压，桩的入土深度为1m，然后轮夹→上升→再夹→再压，如此反复，直至将一节桩压入土中。

④压桩保持连续进行，同一根桩的中间间歇时间不超过半小时。⑤操作液压系统时操作平稳，避免压力冲击，作业中随时检查油温、油压是否正常。压桩系统的压力均不能超过桩机最大额定压力及桩身所能承受的最大压力，以免造成对桩机和桩身的破坏，发现异常情况立即终止压桩并查明原因。

⑥压桩时，从两个互成900角的方向设立吊锤线，派专人校核桩身垂直度，以防止压桩时引起桩尖遇到地下不明物或其它原因发生桩身倾斜。

（7）焊接接桩

①当需要接长桩管时，其入土部分的桩头高出地面0.5～1.0m。②接桩时上、下节桩段保持顺直，中心线偏差不宜大于2mm。③管桩对接前，上下端桩表面用钢丝刷清理干净，坡口处露出金属光泽。④接桩采用焊接，焊接时先在坡口周围上对称点焊4～6点，待上下桩节固定后，再分层施焊，施焊由两个焊工对称进行。

⑤焊接层数不少于两层，内层焊渣必须清理干净后方能焊外一层。坡口槽的电焊必须满焊，电焊厚度高出坡口1mm，焊缝饱满连续，不得有夹渣、气孔等缺陷。

⑥焊好后的桩接头应自然冷却方可继续锤击，自然冷却时间不宜少于8min，严禁用水冷却或焊好后即打。

（8）送桩

①因设计桩顶标高不一，部份桩需送桩，最大送桩深度为1m ②送桩采用专用送桩器，送桩器用钢板制作，长约7m。③当桩顶打至地面需要送桩时，测出桩的垂直度并检查桩头质量，合格后立即进行送桩。

④操作时，先吊起送桩器，送桩器的下端面紧挨上管桩的端面，中心线对齐，保证垂直度满足要求后再加压，直到送桩至设计标高。

⑤送桩的最后贯入度根据同一条件的桩不送桩时的最后贯入度予以修正。

（9）稳桩

①当压桩力已达到两倍单桩竖向承载力特征值或桩端已到达持力层时，随即进行稳压。

②当桩长小于10m时，稳压5次，贯入度值不超过20mm；其余的桩稳压3次，贯入度值不超过25mm。

（10）截桩 ①施工完成后，按设计桩顶标高对桩进行截桩处理。②截桩采用专门的据桩器，由专门人员操作。③严禁采用大锤横向敲击截桩或强行反拉截桩。④截桩及时进行破碎处理，砼渣回填垫路或外运。（11）桩底封底混凝土浇筑

①终桩后立即往桩孔中灌注入不小于2m高的C30混凝土进行封底。

②混凝土采用商品混凝土，以确保混凝土质量。

③混凝土封底前，检查孔底是否存在积水现象；如出现积水，则排除孔水积水后再进行混凝土封底施工。

④封底混凝土采用串筒浇筑，严禁直接倒入桩底。

⑤浇筑时，可将小型料斗置于孔口，砼罐车直接卸料入孔，或采用手推车人工浇筑。

浅谈桥梁施工中预应力的施工技术 篇6

关键词：桥梁工程；预应力；施工技术；一、大跨度预应力桥梁施工控制结构分析方法

大跨度预应力桥梁的施工工艺较为复杂，影响桥梁工程质量的因素较多，对设计以及其施工的技术要求较高，在实际的施工过程中容易遇到难以预料的问题，要达到实际的施工标准，实现对工程项目质量的控制，保证大跨度桥梁施工的安全顺利进行，保证建设后的桥梁的线形，符合桥梁的内力符合实际设计的要求，由此应严格监控特大型桥梁的施工，及时有效处理施工过程中的各种误差。大跨度预应力桥梁的施工控制结构分析方法是指理论模型的构建和相关模型的计算方法，包括桥梁结构在各个阶段的内力以及挠度计算，各个施工阶段的参数控制等，结构计算是桥梁监控以及质量控制的理论依据。当前主要的计算方法包括正算法、倒拆法和无应力状态法。

（1）正算法

正装计算法简称为正算法，是按照桥梁结构的实际施工加载顺序实现桥梁结构变形以及受力分析，而后依次计算出施工阶段架设桥梁结构的施工内力以及位移。根据计算的原则选择好相应的参数，而后获得相关的控制参数，结构按照正算法所控制的参数以及顺序施工完成后，在理论上桥梁的恒载内力以及主梁线应与预定的理想状况保持一致。在桥梁工程的设计和计算过程中，正算法的应用较为普遍。

（2） 倒拆法

倒装计算法简称为倒拆法，与正算法相反，是按照桥梁结构实际施工加载顺序的逆过程进行分析，以成桥的理想恒载状态为基础，按照与桥梁施工的相反步骤，逐步倒退计算或者施工阶段的质量控制参数，桥梁结构在按照正装顺序完成施工后，就理论上而言，其恒载内力以及线形将达到预定的状态，倒拆法在斜拉桥梁施工计算中应用广泛。

（3）无应力状态法

也可称为零弯矩应力法，将桥梁结构当中的各个构件以及单元无应力长度以及曲率定义为保持不变，从而实现了对桥梁结构的状态分析。通过将桥梁结构安装的中间状态以及终结状态连接起来，实现了对桥梁结构受力状态的分析，无应力状态分析法在大跨度拱桥以及悬索桥上应用较为广泛。

二、预应力的施工工艺

（1）预应力筋的下料与处理

在桥梁施工过程中，由于在张拉完成后，锚垫板与钢管中要灌入浆料形成粘结段，使预应力筋得到固定，因此，固定预应力筋之前，要把粘结段的钢绞线预先进行清洗，去除油污杂质，另外结合部分的长度和位置也要合理的安排，在传输过程中，应该注意钢绞线下垂程度，观察张拉伸长的影响，保证两端粘接力度的一致性。不同的材料和不同的设备，选用最恰当的施工方法。

（2）预应力筋张拉工艺

预应力筋的张拉包括两个基本过程，一是预紧张拉，二是高应力张拉。在桥梁的实际施工过程中，采用了相互对应的限制钢绞线位置的施工方法，有效的避免了施工过程中产生的预应力筋的缠绕现象，但也要注意应该及时的避免钢绞线在张拉过程中产生缠绕。预紧张拉的目的就是为了有效的避免产生张拉缠绕现象。

三、预应力桥梁施工技术分析

（1） 支架布置。

在不置支架时，应先对施工场所进行技术处理，然后按间距放样布设，最后安装。水平高应该由下至上进行，把现实与桥墩连接，以保证整体的稳定性。在施工过程中，应随时注意支架的观测，详细记录观测结果，要对突发结果都有预案，随时对观测数据进行分析，当数据有突然变化时，要仔细分析，并且按预案进行处理。

（2） 模板的制作及安装。

模板的制作对于箱梁的性能有重要决定作用，箱梁在线型和无缝性等方面的表现很大程度上取决于模板。因此，模板的制作及安置就需要遵循一定的技术性要求。拼装工作通常是直接在支架上满铺，这样可以减少拼接过程中缝隙的数量。在模板安装的过程中，模板的线性控制对于工艺质量有重要影响。

（3） 预应力施工

预应力施工主要包含波纹管施工和钢绞线施工两个方面。

①波纹管的连接与安装。两段同型号波纹管在进行连接时需要使用大一号的同型产品作为接头管，且接头长短需要控制在300毫米以内，这样方可承受住混凝土的压力从而防止波纹管接缝处发生漏浆现象。波纹管在链接好以后需要在箱梁模板底部安装。

②预应力束的制作与安装

其又分为两方面。其一为预应力束的制作。预应力筋下料的长度应该通过计算来确定，

在做切断处理时，应该用切断机或者是砂轮锯，不能使用电弧切割，在使用吨锚固钉时，应该根据不同的材料采取不同的方法，由多根钢丝或钢绞线组成的预应力筋，在制作时应该使用强度下相同但预应力材料，逐根梳理，不能扭转，捆绑时应该用火烧丝绑扎，防止互相缠绕。其次为穿束方法。钢绞线的传输方法需要根据实际的使用情况来选择，一般分为整束穿和单根穿，由人工或者卷扬机完成，或者人工和卷扬机互相配合完成，一般较短的采用人工方式，如果钢绞线特别长特别重，或者穿越的是曲线束，需要卷扬机来完成。穿入速度一般控制在5到10米每分钟。在预应力钢材布置完后，必须做好电（气）焊等用电设备的使用防护工作，防止电弧或火花造成预应力钢材强度变低。

（4）张拉控制。受到现实条件的影响，实际情况往往与设计并不相符，应该在相应的条件下进行实验，得到实际的相应参数，如果预应力只超过设计太多，那构件的抗裂性就会减弱，预应力筋承受过高的负载，在时间流逝下，容易产生裂纹，影响结构的使用安全。

①张拉前机具的检查及校验。张拉前需保证油泵油量充足，保持千斤顶与油泵以及高压油管两端连接器的清洁无杂物，确认千斤顶及油泵无漏油现象。由于张拉装置存在内摩擦，压力表显示的张拉力值与设计值必然会存在误差，因此千斤顶及压力表在使用前需要进行配套标定。张拉要用精密压力表，检定周期为每周一次，千斤顶检定周期不得超过一个月且不超过200次张拉作业。

②孔道摩阻系数的实测。在对预应力筋的张力控制时，虽然预计了预应力的损失，但并不计算锚头损失，因此，在实际工程施工中，需要聘请专业的，有检测资质的第三方检测，当实际测量值与设计值有偏差时，应及时与监理及相关设计单位联系，找出问题所在原因，及时控制，必要时重新设计，调整张力以及相应的设计伸长量。

③张拉过程的控制。张拉的时候，既要控制张力，又要对伸长值进行校对，与理论伸长值相比，实际伸长值只允许偏差正负百分之六，在实施过程中，要严格按照设计要求进行。如果设计时没有具体要求，主要先纵向，在上下，最后横向的顺序进行，在张拉过程中，要防止混凝土铺设弹性模量不足，组织桥梁内盈利的增加，保证张拉之后纵向预应力。

结束语：

我国交通行业随着经济与科技的进步，建设力度也在不断增加。因此，在公路桥梁的建设工作开展的同时，要注意对其的管理与控制。如桥梁工程中预应力结构有很多优点，它的抗裂性好，节省材料，自重小，可以提高受压构件的稳定性和耐疲劳性能，并且促进大跨度结构新体系的发展，但其工艺较复杂，需要专门的设备，对施工人员的素质要求比较高，成本较高，还有一些其他方面需要改进。近年来，这种技术在我国的桥梁施工中，发展十分迅速，相关的科技研究人员，在这项技术的发展与改进过程中，作出了很大的努力，应用这项技术，增加了桥梁质量稳定性，延长了桥梁的使用寿命。这项技术在将来会被更广泛的研究和应用。

参考文献：

[1]白青峰，程戈.对桥梁施工中若干预应力技术的研讨[J].山西建筑.2010（14）.

大混凝土桥梁施工监控中应力分析 篇7

在混凝土桥梁建设过程中进行施工监控工作的主要目的, 就是为在总应变的记录中将因收缩徐变所造成的这些非应力应变及时剔除掉。从目前我国在混凝土桥梁施工监控中应力实际测试情况来看, 影响其测试结果的一个重要因素就是混凝土自身具有一定收缩徐变特征。因应力测试主要是借助于应变测试所完成的, 但是应变仪器所记录到的应变, 有部分可产生一定的应力。而另外一部分则不可产生应力, 其中不可产生应力的这一应变就是非应力应变。在应力测试中, 其难点就在于, 怎样在总应变中将这种非应力应变有效地剔除。只有将这一应变真正剔除, 才可得到更为真实且合理的应力值。

一、初应变中应力分析

1. 在初应变法的基础上分析和研究空间梁的单元收缩徐变

在本次研究中, 所阐述的这种算法为在空间梁单元基础上所产生的一种通用性有限元算法。这种算法的特性主要表现为以下两个方面:第一, 允许截面可包含多种且不同的初应变特征材料, 能完成温度、收缩以及徐变等全部初应变问题的计算;第二, 不管截面内所含不同特性材料有多少, 均能准确且合理地分析因材料之间内部约束所产生的自应力与因结构外部边界约束所产生的各种应力。

采用这种算法时, 其假定条件为:第一, 在梁单元中对剪切变形所产生的影响与干扰不考虑;第二, 平截面的假定;第三, 不同初应变特性的材料应充分粘结, 且材料间不可存有相对滑移。

2. 初应变中非应力应变的分析与计算

二、实例分析

1. 工程概述

该工程属于大型混凝土结构桥梁, 全厂为537.08 m, 桥梁墩高为95 m。其中主梁断面是单箱单室的箱形截面, 桥梁预应力设计为纵竖向双向应力。箱梁中单个的T形结构共划分为27段来实施悬臂浇筑, 其中边跨26.5 m现浇段采取的是搭设支架浇筑方式。在浇筑结束以后, 整个桥梁按照边跨-中跨顺序来合龙。

2. 应变测试与应力分析

从该桥梁2号桥墩应变测试的结果来看, 文章所阐述的这一工程实例, 其应变为各应力应变与非应力应变的总和。接着基于应变测试数据, 按照上述方式来进行截面实际测试应力的推算。从推算结果来看, 在桥梁施工监控过程中, 通过推算所得到的这些截面应力比所设计的混凝土抗压强度要大。究其原因, 主要在于实际测试的应变值中含有徐变以及混凝土收缩这两种非应力应变。而要想获得更为精确的数值, 就必须要将两种非应力应变及时剔除, 这样所得到的值才会更加准确。

若混凝土桥梁中配置有非预应力钢筋, 则应借助于Branalysis程序的应用。通过预应力钢筋与普通钢筋对于混凝土收缩徐变约束效应的定量考虑, 将截面非应力应变计算出来。最后, 再按照弹性关系将实测应力计算出来, 并和理论应力值进行比较。

从比较结果来看, 尽管所获得实测应力与理论应力值相接近, 但二者还是存在着一定差异。当应力水平相对比较低时, 这种差异较大;当应力水平不断提高时, 这一差异就会逐步减小。

三、结语

基于上述内容, 为最大化保证测试精度满足工程施工需求, 笔者建议, 在今后应力测试工作中, 还应该进一步提高测试精度, 综合考虑测试时间、应变计安装以及应变初始读数等各种因素。除此之外, 在应力监控中, 还要注意桥梁混凝土实测应变所包含的内容, 即不仅包括外荷载、混凝土徐变以及收缩所产生的应力应变。同时还应包含徐变与收缩所差生的非应力应变, 即自由应变。这样在扣除混凝土非应力应变以后, 再按照弹性关系所得到的这一应力值更为真实且准确。

摘要：在混凝土桥梁的施工监控中, 应力测试作为一项核心工作, 其测试的准确性与可靠性为桥梁安全性综合评断的主要依据之一。下面文章就大混凝土桥梁施工监控中的应力测试进行研究和分析。

关键词：混凝土,桥梁,施工监控,应力,测试

参考文献

[1]贡保甲, 刘世忠, 赵瑶琴等.悬臂施工过程应力监控影响因素分析与修正[J].公路, 2013 (08) .

[2]盛兴旺, 刘海涛.沪宁城际铁路京杭大运河大跨度连续梁施工监控关键技术研究[J].工业建筑, 2010 (10) .

[3]王文义, 秦立斌.大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工监控研究[J].筑路机械与施工机械化, 2013 (09) .

[4]周效国, 邹新祥, 秦智等.某悬臂浇筑连续梁桥的施工监控[J].四川建筑科学研究, 2013 (05) .

预应力混凝土连续箱梁桥施工监控 篇8

罐子口大桥, 全名是湖北省巴东县移民复建工程沿红线罐子口大桥。项目位于巴东县沿渡河镇, 是连接209国道交通的重要枢纽。其主桥上部结构为35m+60m+35m预应力混凝土连续箱梁, 其桥形布置见图1。其中, 箱梁根部高度3.5m, 跨中高度1.8m, 箱梁根部底板厚80cm, 跨中部底板厚25cm, 箱梁高度以及箱梁底板厚度按2次抛物线变化。

桥梁施工监控的任务就是对桥梁施工过程实施监控, 目的是确保在施工过程中桥梁的结构内力和变形始终处于容许范围之内, 确保各种事情发生在掌控之中, 保证成桥状态符合设计要求。施工控制的最基本要求是确保施工中结构的安全和确保结构成型后的外形和内力状态符合设计要求。

罐子口大桥采用悬臂浇注施工, 其跨径大、地形条件复杂, 最终成桥需经历一个漫长而又复杂的施工与体系转换过程。通过建立系统的控制系统, 进行实时有效的监控, 确保大桥最终受力安全、结构稳定、线形良好。

2 施工监控

大跨径连续刚构桥的施工控制是一个“施工→测量→识别→修正→预告→施工”的循环过程。在施工控制中, 需从受到误差干扰的状态中估算出真实的结构状态;同时, 为了达到施工控制的基本要求, 即达到最优性能指标, 可针对施工过程组成随机最优控制系统, 对结构状态理论值与实测值之间的误差分析、调整、预测。本桥运用工程控制论的思想, 采用最优控制理论与计算机相结合的技术, 将桥梁成桥线形和施工期间结构变化状态作动态分析, 罐子口大桥监控流程图见图2。

2.1 线形控制

为了确保成桥的各项参数符合设计要求, 这就要求在桥梁施工过程中实施线形控制, 为保证几何控制目标的实现, 每道工序的几何控制误差都要事先计算确定, 确保在各个施工阶段有可靠的参考数据进行调整, 从而做到对桥梁线形的有效控制。

线形控制的重要部分为基准测点的布置, 安装规范确定罐子口大桥平面控制测量等级为二级小三角网。水准测量为五级 (偶然中误差m△/±8, 全中误差mw/±16, 水准仪型号DS3, 水准尺单面, 与已测点联测往返各一次, 附合或环线往一次, 往返较差附合或环线闭合差$\pm 30\sqrt{\text{L}})$, 测量布置情况如图3所示。

待基准点布置完成并校核后便可在施工过程中进行使用, A点高程186.090m, B点高程为186.232m。对箱梁施工时要求在0号块顶部布置多个基准测控点, 并定期进行核准, 确保数据测量的准确性、可靠性, 其中部分断面高程的实测值见表1。

2.2 温度监控

温度对结构影响是复杂的, 而且是影响主梁挠度的最主要因素之一。温度变化包括日照温度变化和季节温度变化两部分, 通常的做法是对季节性温差在计算中予以考虑, 对日照温差则在观测中采取一般措施予以消除, 以减小其影响。日温度变化比较复杂, 变化范围大且有周期性, 尤其是日照作用会引起主梁顶板底温度差, 使得主梁发生挠曲, 同时会引起墩身偏移。因其变化频率较高, 且变化不是很大, 所以在测量中采取措施消除。季节性温差对主梁挠度影响较简单, 因其变化均匀, 而且变化过程较长, 可通过采集各个阶段在施工阶段的温度, 结合计算机处理将其消除。

为了较为准确掌握箱梁截面内外的温差以及温度在截面上的分布情况, 在梁体上布置温度观测点是最好的方式, 可以获得准确的温度变化规律。在安装自动采集系统之后, 可以实现数据的连续采集。在现场控制中, 采取了以每小时为间隔的采集频率。由于本桥采用挂篮对称施工, 因此温度影响较容易控制。

温度测控采取梁体内部与体表相结合的办法来控制, 这样可较好地确定内外温差。本桥采用悬臂法现浇对称施工, 且环境条件较为稳定, 施工周期间隔很短, 一般为7d, 所以两个“T”构的温度情况也应大致相同, 因此选择测控条件较好的2号墩上边跨作为控制对象, 设置两个控制断面, 每断面设置8个, 其中梁体内4个、体表4个, 温度控制点及测点布置如图4所示。

2.3 应力监控

在箱梁混凝土的浇注过程中, 结构会出现较多的状态, 因此要求我们必须严格把握几个状态, 诸如混凝土浇注前后、预应力筋的张拉前后、挂篮移动时、温度变化较大时等, 都需要对结构的应力实施监控, 这对监控实施者提出了较高的要求, 要时刻掌握桥梁的应力状态。在罐子口大桥中我们采取了有效措施去解决此问题, 首先我们建立了严格可靠的监控系统, 其次我们对桥的应力状况做到了实时监控, 实时掌握, 每天早上6:00对桥梁进行一遍应力测量, 根据测量结果及时换算出梁的应力值, 与相邻的计算结果及设计结果做比对, 事实证明我们取得了很好的效果。

罐子口大桥选用江苏金源仪器厂生产的钢弦式应力计、振弦式锚索测力计, 按设定的测试方向固定在主筋上, 测试导线引至现浇箱梁的顶面, 在固定位置设置放置点, 如图5、图6所示, 以便于后期监控工作的继续。锚索计根据计算分析放置在预定的波纹管外侧, 并用钢筋骨架固定, 但要确保浇注混凝土前局部自由, 以便准确测得预应力筋张拉前后的应变测控。

依据施工进度情况做到对在预定位置埋设的仪器可及时测出各阶段的应力参数, 依照此数据可以对箱梁的结构安全进行核对。表2列出2号墩箱梁根部在4号块施工后及预应力张拉前后的应力监测结果。

3 结果及误差分析

监控主要通过调整标高来实现, 对于罐子口大桥的立模标高通过如下公式调整。

Hi=H+f1+f2+f3 (1)

式中:H—箱梁轴线顶面设计高程 (扣除铺装层厚度) ;

f1—本次及以后各浇筑箱梁段、纵向预应力束张拉、收缩、徐变、温度、结构体系转换、二期恒载、汽车活载等对该点挠度影响值;

f2—附加预拱度;

f3—挂篮弹性变形对该点挠度影响值, 由施工单位自行调整。

大桥最终的结果如表3所示:

误差分析是监控控制的难点, 主要受到如下因素的影响:

(1) 混凝土浇注误差即超方现象是浇注混凝土过程中难以克服的误差, 产生的原因有两方面:一方面是浇注混凝土时, 由现场施工估算不准确造成的误差;另一方面是由模板变形和混凝土容重变化而产生的误差。混凝土超方对连续梁桥施工阶段的结构内力和线型影响较大, 且随着跨度增大影响也会增大。

(2) 临时荷载的影响。其影响类似于混凝土浇注误差, 分对称和非对称两种, 主要由于施工阶段箱梁上部各种施工机具及设备造成的。因此为减小其误差的影响, 应尽量减少箱梁上的施工机具, 达到减少临时荷载的目的。

(3) 挂篮及模板定位影响。由于挂篮本身自重较大, 其移动时存在诸多不稳定因素, 因此为确保施工安全并减小挂篮自重的影响要进行对称移动确保其平衡稳定。

(4) 温度荷载影响。大桥的施工是个长期的过程, 期间要经历季节更替, 这一过程必然带来较大的温度变化, 且该地区昼夜温差变化也很大, 而温度的变化对箱梁的挠度会产生很大影响, 因此为确保监控的准确性要通过计算调整预拱度来控制温度误差的影响。

(5) 预应力张拉的影响。对于预应力结构, 预应力筋张拉对结构的最终承载及耐久将产生很大影响, 因此对张拉操作要严格按照规范执行, 以将其对预应力影响降至最低。

4 小结

施工控制是悬臂法施工确保施工质量和施工安全的关键, 只有通过建立合适系统的施工控制方法, 才能保证施工及成桥阶段的线形和结构内力符合设计要求。通过对罐子口大桥建立系统的施工监控网络, 结合采集数据对施工放样时出现的尺寸误差给予及时指出, 对于施工过程中出现的标高误差给予及时指正调整。通过对温度应力及张拉应力的实时跟踪测量, 并及时分析调整, 保证了罐子口大桥的施工质量, 以及施工期间的安全, 最终成桥阶段的线形及结构稳定承载力满足设计要求。

摘要：预应力混凝土连续箱梁桥施工过程中会出现复杂的结构体系转化过程, 为确保施工过程中的安全及成桥阶段的线形良好需对桥施工过程进行监控。结合巴东罐子口大桥的施工监控情况, 针对高程、应力、温度三方面实施测量控制, 探讨了预应力混凝土连续箱梁桥悬臂法施工监控情况, 通过建立系统的监控过程, 采取有效的监控方法保证了罐子口大桥施工期间的安全及最终成桥阶段结构的稳定。

关键词：预应力混凝土,连续箱梁桥,悬臂法施工,施工监控

参考文献

[1]顾安邦.桥梁施工监测与控制[M].北京:机械工业出版社, 2005.

[2]黄绳武.桥梁施工及组织管理[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[3]区展锴.大跨度连续刚构桥悬臂施工控制分析[J].科学技术与工程, 2009, (12) .

[4]赵晓龙, 王慧东.松花江大桥悬臂施工线形控制技术[J].石家庄铁道学院学报 (自然科学版) , 2010, (1) .

浅谈预应力悬浇箱梁施工高程监控 篇9

八百河、冶山铁路大桥主桥为36+60+36m预应力混凝土连续梁结构, 桥梁起迄点桩号:K11+696.8~K11+828.8, 总长132m。设计公路等级为全封闭双向六车道高速公路, 车辆荷载等级为公路-I级, 桥面标准横断面宽度为34.5m, 设计横坡为2%。

箱梁采用挂篮悬臂浇筑法施工, 各单“T”箱梁除墩顶现浇块件采用在支架上现浇外, 其余均采用对称平衡悬臂浇筑法施工。边跨现浇段长度为4.92m。主桥按先边跨合拢, 后解除临时锚固, 最后中跨合拢。悬臂浇筑梁段中最大重量为133.67吨, 挂篮控制重量小于55吨, 合拢段施工吊架控制重量小于25吨。

2 施工高程监控方案

2.1 立模标高的计算

通过施工过程结构的仿真计算, 并结合现场试验实测影响桥梁施工控制的主要参数, 预测立模标高。计算结果具体指导施工中梁段立模标高。其中标高的测试工作由一人完成, 另一人进行独立复测, 保证成桥线形符合设计要求。

梁段立模标高计算式为:

式中, Hlm为立模高程;Hsj为设计高程 (成桥高程) ;fypg为结构自重、预应力效应、混凝土收缩、徐变、施工临时荷载、使用荷载等对梁段引起的挠度;fgl为支架预压变形或挂篮预压变形值 (必须通过支架或挂篮预压试验获得) ;△f为施工误差调整值。

2.2 现场监测

2.2.1 高程测试截面及测点布置

本桥主梁高程监测截面为各施工梁段的端部截面, 每个截面共设测点9个。全桥单幅面共需布设高程监测断面36个, 监测点324个。双幅桥共需布设监测点648个。

2.2.2 监测技术

(1) 时间测量

悬浇箱梁桥施工各工序完成时间的数据在施工控制计算中直接影响到对混凝土收缩徐变的计算。在设计计算中这部分数据只能按通常施工水平进行评估。而施工控制计算进行的是实时计算, 必须按实际的施工时间参与计算。时间的测量按年、月、日、小时来计量。

(2) 温度测量

对环境温度的测量通常是用普通温度计进行测量。对梁的温度测量采用接触式温度计来测定结构表面温度, 接触式温度计测试精度为±0.1°C, 主梁内部的温度则通过预埋高灵敏度振弦式应变传感器的测温功能进行测量。

(3) 空间位置 (线形) 测量

对施工过程中桥梁的空间位置 (线形) 进行实际监测时, 主要采用以下步骤。

a根据设计文件, 对各个施工块 (梁段) 控制点的高程进行计算;b根据总体控制网, 在各个墩 (台) 顶设立临时监测控制点, 建立工作基点;c根据每一点的空间坐标值和理论计算出来的预拱度值, 对挂篮的立模位置 (包括平面坐标和标高) 进行复测;d对各个施工块 (梁段) 在浇筑前、后的空间位置进行监测;e对各个施工块 (梁段) 张拉前、后的空间位置进行监测;f根据前一施工块 (梁段) 的实际变形情况, 对后一施工块 (梁段) 的立模位置提出可能的建议。

空间位置 (线形) 监测的控制点为各个施工块 (梁段) 前端8个点。

2.3 阶段施工监控验收

预应力张拉完毕, 下一阶段施工挂篮立模前, 是悬浇梁桥的一个阶段施工结束的标志。一个梁段完成后, 汇集所有的观测资料, 根据上一梁段施工情况, 确定下一梁段施工控制指令表, 并对上一梁段的高程监控情况作简要概述, 经确认后进入下一梁段施工。

连续梁桥施工4个梁段左右后进行一次阶段施工监控小结, 根据施工过程中变形及实测值和理论预测值的差异情况, 可对有关参数作一次系统调整。

3 调控方法

在桥梁施工监控过程中, 必须对结构设计参数进行识别和修正。对本桥而言, 主要的设计参数包括以下几个方面。

(1) 结构几何形态参数; (2) 截面特征参数; (3) 与时间相关的参数; (4) 荷载参数; (5) 材料特性参数。

根据本监控项目的实际情况可采用自适应控制形式。经过自适应过程, 理论计算结果将与实际施工过程比较吻合, 因而可以达到线形与应力状态双控的目的。其基本步骤如下。

(1) 首先以设计的成桥状态为目标, 按照规范规定的各项设计参数确定每一施工步骤应达到的分目标, 并建立施工过程跟踪分析程序; (2) 根据上述分目标开始施工, 并测量实际结构的变形和应力状态等数据; (3) 根据实际测量的数据分析和调整各结构参数, 以调整后的参数重新确定后续各施工步骤的分目标, 建立新的跟踪分析程序; (4) 反复上述过程即可使跟踪分析程序的计算与实际施工相吻合, 各分目标也成为可实现的目标, 进而利用跟踪分析程序来指导后续的施工过程, 并进行必要的调整与控制。

当然, 在施工过程中, 当误差超出控制精度范围或各工况的累积误差超出控制精度范围时, 则必须进行调整。调整时, 以主梁高程为主要控制目标, 同时兼顾主梁和桥墩中的应力应在规范规定的容许范围内。对于主梁线形的调整, 调整立模标高是最直接的手段。将参数误差以及预应力索张拉引起的主梁标高的变化通过立模标高的变化予以修正。

4 结束语

文章通过对南京绕越高速公路东北段RY-DB4标八百河、冶山铁路大桥主桥悬浇箱梁施工高程监控活动, 基本掌握了悬浇箱梁施工过程中高程变化的规律, 为今后进行类似桥梁施工积累了一定的经验。但在总结的同时发现悬浇箱梁进行合拢后全桥张拉时引起桥面的下沉, 使最终的桥面标高低于设计标高。为此, 希望再进一步探讨, 掌握此种原因引起桥面下沉规律, 更好的掌握主梁的高程控制。

参考文献

[1]交通部第一公路工程总公司.桥涵[M].人民交通出版社, 2000.

[2]公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000[S].人民交通出版社, 2000.

[3]公路工程技术标准JTJB01-2003[S].人民交通出版社, 2003.

应力施工监控 篇10

通扬运河大桥全长为635.2 m。主桥采用跨度为58.5 m+90 m+58.5 m三跨预应力混凝土变截面连续箱梁,按全预应力混凝土设计,由上、下行分离的两个单箱单室箱梁组成,单个箱体顶板宽12.75 m,厚0.25 m,设2%的横坡;底板宽6.5 m,厚度跨中为0.25 m,距主墩中心2.0 m处为0.65 m,按二次抛物线变化;横桥向底板保持水平;梁根部梁高5.2 m,跨中梁高2.3 m,箱梁梁高从跨中至距主墩中心2.0 m处按二次抛物线变化;腹板厚度从0号块的0.9 m变化到1号块的0.6 m,2号～7号块件为0.6 m,从7号块末端到9号块末端由0.6 m变化到0.4 m,其余部分腹板厚度为0.4 m;翼缘板悬臂长为3.125 m,端部厚0.2 m,根部厚0.55 m,除在主墩墩顶各设置一道厚1.5 m的横隔板,边跨端部设厚1.5 m的横隔板外,其余部位均不设横隔板,梁底曲线采用二次抛物线过渡。边支点处现浇直线段长12.46 m,合龙段长2 m。主要技术标准:设计荷载等级为公路—Ⅰ级,设计车速100 km/h,通航标准Ⅲ级。

主桥上部箱梁采用挂篮悬臂浇筑施工工艺,其具体施工顺序为:支架浇筑箱梁0号、1号块混凝土,完成墩梁临时固接→挂篮悬臂浇筑混凝土→边跨现浇段施工→边跨合龙→体系转换→中跨合龙→施工桥面系→成桥。

2 施工监测的目的与方法

2.1 施工监测的目的

施工监控的目的,就是建立以施工为中心,且拥有实用的测试技术和现场计算分析技术的施工监测和控制技术系统,实时监测各施工阶段的主要控制参数,并通过计算分析及时预测得出各施工阶段的主要控制参数,指导和控制下阶段施工,控制桥梁线形,确保桥梁内力满足设计要求,并保证桥梁正常使用的安全性。

2.2 施工监测的方法

根据桥梁本身的结构形式和力学特征,选择合理的监测控制截面,在所选截面的适当位置预埋温度应变传感器或布设变形测点,并适时采集数据。然后,把现场实测结果与监控计算结果相验证,在计入误差和变量调整后,由监控人员分析每阶段乃至竣工后桥梁结构的实际状态,预测今后施工可能出现的应力分布和线形,确定是否需要该施工阶段对可调变量实施调整。

3 应力监测的结果及分析

3.1 控制截面的选取

根据通扬运河大桥结构对称性的特点,考虑到成桥检测的需要,在主梁的A,B,C,D,E断面的上下缘埋设传感器,传感器立面布置如图1所示。

3.2 应力计算方法

影响混凝土内部应力测试的因素很复杂,除荷载作用引起的弹性应力应变外,还与收缩、徐变、温度有关。目前国内外混凝土内部应力测试一般通过应变测量换算应力值,即:

σ弹=E·ε弹 (1)

其中,σ弹为荷载作用下混凝土的应力;E为混凝土弹性模量;ε弹为荷载作用下混凝土的弹性应变。

实际测出的混凝土应变则是包含其他变形影响的总应变ε,即:

ε=ε弹+ε无应力 (2)

其中,ε弹为弹性应变;ε无应力为无应力应变。

为了补偿混凝土内部无应力应变,在布置应力测点时同时埋设工作应变计和无应力计,分别测得混凝土应变ε和无应力应变ε无应力,按式(2)即可得到弹性应变ε弹。

应力测试与主梁施工同时进行,因而要求测试元件必须具备长期稳定性好、抗损伤性能好、埋设定位容易及对施工干扰小等性能。通过以前测试经验和对国内元件及仪器综合分析比较,决定选用JMZX-215型混凝土钢弦式应变传感器为测试元件,配合使用无应力计,检测仪器为JMZX-3003型综合测试仪,通过应变—频率标定曲线,换算出混凝土的实际应变,再根据混凝土弹性模量推算混凝土应力。应力测试精度为±5%。

钢弦式应变计在应用时还有一个受温度影响的问题,即在长期量测中,初读数和加载读数不可能在同一温度下读取。因此在量测中不仅包括受载应变ε,而且还包括温度应变εt。为了扣除温度的影响,在量测过程中要进行“温度补偿”。

MPa

为了达到补偿的目的,采用“横向测点温度补偿法”进行补偿,即在布置测点的同时,在垂直轴向应变的方向布置横向应变测点,测出各测点的应变,即可求出各测点的应力。

3.3 施工监测数据分析

针对通扬运河大桥的实际情况,采用增量方法进行应力监测。在此列出如图1所示的B—B截面上下缘应力增量的实测值和计算值,如表1所示。

由表1可知实测应力增量值与计算增量值走势完全一致,说明主梁结构的应力分布基本反映了结构设计及施工监控计算的预测结果,梁体的应力状态发展趋势与理论计算基本相符,说明增量法对控制预应力混凝土连续梁桥的应力监测是有效的。

实测应力增量值与计算增量值差别仅在0号、1号节段浇筑至4号节段浇筑期间较大,此过程一般要经历2个月左右,在这期间混凝土的实际弹性模量变化较大,收缩徐变量较大,有限元软件计算时难以完全达到与实际情况一致,导致实测值和计算值差别较大。另外,传感器埋设位置离测量时施工节段的张拉束较近引起的应力集中也是一个明显的原因。

4 结语

1)悬臂端挂篮和直线段支架的参数对悬臂施工非常重要,很大程度上决定了桥梁的外观线形,因此挂篮、支架一定要按照要求进行预压试验,并详细的统计分析试验数据。

2)大跨径预应力混凝土连续梁桥的预应力施加是桥梁施工中的关键工作,施加预应力所用的张拉设备及仪表应由专人使用和管理,并应定期维护和校验,以提高施加预应力时张拉力的控制精度。千斤顶与压力表应配套校验、配套使用,即在使用时严格按照标定报告上注明的油泵号、油表号和千斤顶号配套安装成张拉系统使用。

3)监控计算工作应引起足够的重视,而每座桥梁施工都有其不同的场地、机械和其他环境,所以要对桥梁结构施工现场的临时工况的计算引起重视。

4)桥梁的发展对结构安全要求越来越高,以人工为主的日常监测,尽管目前静载、动载试验已经很完善,也很难对全桥健康状况作出长期的、全面的监测,对其整体性和安全性做出全面、准确、系统的评价。

5)特大桥梁的施工监测监控是一项系统工程,业主、代业主、设计、监理、施工、监控等单位的分工各有不同,这就要求施工过程中明确各方职责,互相协调与配合,各尽其职,才能有效的发挥各自作用,保质保量按时完成大桥的建设任务。

参考文献

[1]丽荣,盛可鉴,丁剑盆.桥梁工程[M].北京:中国建材工业出版社,2005.

[2]黎双邵,张勇,黄沛.监测与监控技术在桥梁施工中的作用[J].中国港湾工程,2008,4(2):50-51.