悬臂连续梁施工线形监控技术.pdf

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1、1、挂篮静力荷载试验 挂篮的静力试验是为了测试挂篮承重能力、消除永久变形、测试挂篮的弹性变形，为立模高程提供依据，确保施工安全。静载试验采用压重法，压重荷载按最大悬臂块件混凝土重量的 1.2 倍进行加载，测试挂篮底模和吊杆的受力状态及挠度。分两部分进行压重试验：挂篮底模部分和箱梁翼板、顶板支架部分。2、混凝土弹模、容重的测定 混凝土实测应力是通过混凝土实测应变乘以混凝土的弹性模量换算来的。弹性模量准确性影响结构应力实测值和结构挠度计算值。桥梁恒载大小与混凝土容重大小有关，影响各施工阶段结构的挠度和应力值，对容重的准确测定，可提高对结构挠度和应力分析的准确性。弹性模量测试是通过三个试件进行现场测

2、试，容重测试是称量弹性模量试件计算取得。3、桥墩基础沉降观测 桥墩基础沉降观测是为确定墩顶标高，估计成桥后基础不均匀沉降提供资料。沉降观测时，在承台上设永久观测点，在桥梁施工过程中，用精密水准定期测量承台沉降。4、箱梁轴线抽测（1）测点布置 施工单位在每一梁段悬臂端梁顶中线设立一个轴线观测点。测点见图 1-1 中的“O”所示的位置。（2）测量方法 使用全站仪和钢尺等，采用测小角法或视准法直接测量其前端偏位。1-1 箱梁截面测定位置示意图(单位：mm)5、主梁挠度的观测（1）测点布置 布置方法：在每一节段悬臂端顶板和底板设立标高观测点(如图 1-2 所示)。测点须用16 mm 的圆钢预埋。短钢筋

3、要求与上、下层钢筋焊接牢靠，并伸出箱梁顶板混凝土表明约 2cm，且断面打磨光滑。考虑挂篮安装的影响，测点短钢筋应避开挂篮型钢的空间位置，便于塔尺的放置和保持通视。在测点不能通视时，可以按现场实际情况适当小范围移动测点的布置位置。另外，在跨中 0#块顶面中间位置布置一个箱梁标高控制点。在施工中水准点及箱梁顶各观测点均保持完好，直至连续梁合龙。截面测点布置如图中 1-2 的“O”所示的位置。(0 号节段顶板布 7 个高程点，底板布 6 个高程点；1 号节段之后的每个节段，顶板和底板各布3 个高程点。高程点距各个节段梁端部或边缘的距离视混凝土保护层的厚度而定，绑扎完钢筋后，原则上把预埋圆钢焊接在绑扎

4、钢筋最边缘。2 号之后节段标高控制点的布置方法同 1、2 号节段)：1-2 箱梁截面测定位置示意图（2）测量方法 用精密水平水准仪测量测点标高。（3）测量频率 施工单位按各节段施工次序，每一节段按三种工况（即：浇筑混凝土后、预应力束张拉后和挂篮前移后）对主梁挠度进行平行独立测量，相互校核。（4）测量时间 测量时间宜在早 7：00 以前午 6 点以后进行。施工单位在测量过程中，除考虑工序进展必须对每一工况进行例行测量外，还要对温度变化引起的挠度进行测量。为了找出温度变化引起主梁挠度变化的规律，对于一些重点工况，在工况不变的情况下，分别在早晨 6：00 以前（即温度较低）和中午 12：3014：3

5、0（即温度较高）间对其挠度进行测量，找出温差变化较大时挠度变化的极值，从而为确定待施工各节段预拱提供较为可靠的依据。6、主梁立模标高的测量 图 1-3 箱梁截面立模标高测点位置示意图（1）测量方法 用精密水平水准仪测量立模标高(遇到不方便放置塔尺的情况时可以用皮尺辅助测量)。（2）测量时机 立模标高的测量应避开温差较大的时段。施工单位立模到位、测量完毕后，控制单位对施工各节段的立模标高进行复测。监理单位不定期进行抽测。（3）测点布置 立模标高的测点位置见图 1-3 中的“|”所指处，即：底板顶模板三个特征位置；顶板底模板六个特征位置。主梁顶面高程的测量 在某一施工工况完毕后，对主梁顶面混凝土进

6、行直接测量。在测量过程中，同一截面测三点，根据其横坡取其平均值，这样可得到主梁顶面的高程值。同时，根据不同的工况观察主梁的挠度（反拱）变化值，按给定的立模标高（含预拱度）立模，也可得到主梁顶面的高程值。两者进行比较后，可检验施工质量。7、两边对称截面相对高差的直接测量 当两边施工节段相同时，对称截面的相对高差可直接进行测量和分析比较。当施工节段不同时，对称节段的相对高差不满足可比性，此时可选择较慢的一边最末端截面和较快的一边已施工的对应截面作为相对高差的测量对象，在测量过程中同一对称截面可测多点，根据其横坡取其平均值，可得到对称截面的对应点的相对高差。8、结构几何形状测量 结构几何形状的测量主

7、要包括：左、右幅箱梁上下表面的宽度、腹板厚度、上盖板和下底板的厚度、箱梁截面高度以及箱梁施工节段的长度等。控制单位采用抽查的方式，不定期的进行测量。9、精度控制 连续梁梁体外形尺寸允许偏差和检验方法可参照客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准相关规定。10、连续梁悬臂施工立模高程的确定（1）连续梁悬臂施工立模高程的理论计算公式：Hi 理论=Hi+fi 预拱度+fgi （1）fi 预拱度=f1i+f2i+f3i+f4i+f5i （2）式中：Hi 理论第 i 节点的理论立模高程 Hi第 i 节段箱梁底面（顶面）设计高程 fi 预拱度第 i 节段预拱度值，综合考虑各梁段的自重、预应力张拉、混凝土收

8、缩和徐变、施工临时荷载和施工荷载等因素，通过结构分析计算在 i 节点设计的预拱度计算值。f1i已浇筑段的自重在 i 节段产生的挠度总和；f2i各阶段张拉预应力在第 i 节段产生的挠度总和；f3i混凝土收缩、徐变在 i 节段引起的挠度；f4i施工临时荷载在 i 节段引起的挠度，主要考虑挂篮、模板和其它临时施工荷载；f5i使用荷载在 i 节段引起的挠度；fgi第 i 节段施工挂篮的弹性压缩变形量。（2）主梁的预计高程 根据梁段的立模高程，实测浇筑当前块件后的实际下挠值或张拉钢筋后下挠值，计算梁段的预计高程，计算公式：H i y j =Hi -fi -fgi（3）连续梁实际立模高程的确定 由于施工荷

9、载、施工偏差、温度、收缩徐变和非线性的因素的影响，使实际的施工状态与理论的施工状态出现偏差，因此对理论立模高程要不断修改，这时通过反馈控制的实时跟踪分析系统，及时预告各个施工阶段的实际状态值。11、主跨结构施工监测 关键截面应力测试 a、桥墩关键截面应力测试 在墩顶、墩底和墩身截面变化处埋设钢弦应变计，在箱梁悬浇、顶推合拢等各施工阶段前后，测量应变的变化，并与理论计算值进行比较，用以指导桥梁合拢及顶推的施工。b、箱梁关键截面应力测试 在悬臂施工阶段，主梁悬臂根部负弯矩最大，因此选取该截面进行正应力监测。在截面上下缘埋设钢弦应变计。根据施工工艺，从 1梁段开始，每个梁段在浇筑完混凝土和预应力张拉

10、后各进行一次应变观测，并与理论计算值进行比较，了解悬浇过程中应力变化情况。在合龙后，除悬臂根部截面负弯矩最大外，跨中合龙截面正弯矩也最大，此时主梁根部截面和跨中截面均为应力监测控制截面。箱梁标高、位移监控 箱梁标高、位移监控目的是在桥梁合拢时，不同 T 的合拢高差满足设计要求；成桥后箱梁线形顺畅；桥面平整，标高满足设计要求。a、分析桥梁施工工艺，考虑各施工阶段影响结构变形的各种施工因素，应用施工线形控制电算程序，计算各施工阶段的施工控制高程，及时提交施工单位，保证大桥的施工线形控制。b、施工线形标高控制电算程序需要相关参数需按各施工阶段的实际龄期考虑混凝土收缩、徐变，考虑实桥混凝土取样的实测弹

11、性模量、成桥实际几何尺寸等现场反馈的信息来确定相关参数，使计算状态尽可能与实际相符。因此监控人员应有效地收集施工体系的实际状态下的相关参数数值，也要求施工单位需及时提供施工实际状态下的有关情况。c、监控人员配合施工单位测量各悬灌施工段施工完毕时的实际标高和预应力张拉完成后的实际标高，于下一梁段悬灌前 12 小时提供该梁段名义立模标高。名义立模标高为该施工段前端顶面中线上标高，不包括桥面铺装层厚度。施工立模标高设计立模标高+施工预拱度 施工修正值为考虑挂篮施工自身变形和模板变形的影响值，由施工单位自定。可通过挂篮试验、施工实测或根据经验确定。根据施工立模标高和桥面横坡值，施工单位可确定立模的其它

12、控制点标高。d、计算每施工阶段张拉预应力后标高。根据施工单位在悬灌各阶段标高实测成果，分析前一施工段施工标高控制结果。提出是否需要纠偏及建议采取的纠偏措施。（施工桥梁线形控制测量：施工单位在每施工段悬灌过程中需对施工体系顶面至少进行二次控制测量，分别是该梁段混凝土浇筑完成后、预应力张拉后。）e、合拢控制：合拢前根据设计合拢的措施和次序，进行桥梁变形状态控制计算。根据控制计算结果，提供全桥合拢施工控制标高，以及合拢过程的各阶段桥梁变形状态。f、提供合拢后桥面二期荷载施工标高控制计算结果。箱梁温度变位控制 a、日照对悬臂段施工标高的影响 日照可使桥墩高度发生变化，使箱梁产生横向和竖向挠曲，对悬臂端

13、施工标高产生影响。对于这种影响，采用在全桥温度最均匀时实施桥梁线形测量基本上可消除。即：实施桥梁线形测量的时间应在早上日出前的时间内，最好每次测量均在相对固定的时间段内。采用此方法还可以消除箱梁日照温差应力的影响。b、季节温差变化对桥梁施工标高的影响 季节温度变化对桥梁施工标高的影响属于均匀温差影响，主要是桥墩高度随温度变化引起的，在墩顶托架上浇筑梁段时，应计入季节温度变化对箱梁顶面标高的影响。测试断面及测点布置 箱梁应力测试断面布置在距悬臂端根部和跨中位置。1-4 应力测试点布置图 挠度测点布置在每段箱梁的前端，其顺桥向距悬臂施工的梁段前端 20cm，横向布置在箱梁中心线上。12、钢绞线管道摩阻损失的测定 选取顶板束和腹板束各 2 束预应力管道进行摩阻损失试验，以获取其设计中采用的预应力损失计算参数、。在预应力张拉时，预应力筋的伸长量与张拉力、预应力筋长度、预应力损失参数、有关，在预应力筋张拉时，分级加载，测量不同张拉力时的预应力筋伸长量，也可反算出实际预应力管道的参数、。