潮白河大桥施工监测及成桥荷载试验方案.doc

潮白河大桥施工、运营 监控及竣工荷载实验方案 北京奥科瑞交通科技发展有限公司 2004年5月21日 潮白河大桥施工、运营监控及竣工荷载实验方案 目 录 工程概况 3 施工监测方案 6 联系人：杨红霞 办公室 0102208 传 真 0102216 潮白河大桥施工、运营监控及竣工荷载实验方案 一、工程概况 潮白河是北京市第二大河，河道宽浅，中间有明显的行水深槽，两侧行洪滩地开阔，百年一遇洪水位39.3m，无通航要求。京承高速公路与潮白河交叉断面位于密云县耿辛庄村东。潮白河大桥全长919.18m，宽29.5m，双向六车道；主桥为三塔矮塔斜拉桥，长384m，主跨径120m；两侧引桥为三跨和四跨预应力混凝土连续梁桥，单侧引桥长267.59m。桥梁中线与河道交角为53度。 潮白河大桥主桥跨径组合为72m+120m+120m+72m，中间桥塔处为梁塔墩固结，两侧桥塔处为梁塔固结，在桥墩—卜设置支座。主梁采用单箱3室箱形结构，梁高由4.2m按照二次抛物线型式渐变到2.2m。边室项板厚26cm，底板厚24cm；中室顶板厚50cm，底板厚24cm：中腹板厚60cm，边腹板厚80cm。主梁采用三向预应力结构。纵向预应力和横向预应力采用钢绞线，竖向预应力采用高强精轧螺纹粗钢筋。主桥共有三个索塔，布置在中央分隔带上。索塔桥面以上高21.5m，上塔柱采用工字型截面，断面尺寸为4.4mX3.Om；中塔柱采用实体截面，截面尺寸为4.4mX2.0m。每个索塔上挂8对斜拉索，在横向分为2排。斜拉索在塔上间距为0.8m，通过鞍座穿过塔身。鞍座采用分丝管形式，每根分丝管穿一根钢绞线，以便将来可以单根换索。索鞍的斜拉索出口处设抗滑锚板，以防止钢绞线滑动。斜拉索在主梁上间距5m，锚固在箱梁中室内，相应位置设置一道横隔梁。 其设计标准为设计荷载汽车-超20级，验算荷载挂车-120；桥面横坡：双面坡2%；基本风：600Pa；地震烈度：基本烈度8度，按8度设防，按9度采取抗震措施；水位和流量：100年一遇设计洪水位39.3m，设计洪峰流量3570m3／s。 该桥监控及竣工验收工作难点：密索结构，每塔16对斜拉索，共计48对96条索力监控；因斜拉索较多，应力控制截面多；该桥为变截面箱型桥梁，应对变截面处应力进行监测；箱型桥梁有外伸大悬臂须进行监控；三向预应力结构，需三向监控；为保证运营监测效果，竣工验收测试频率和振型较多；根据以上因素及设计人员意见，梁、墩柱共需要90余个应力控制截面监测和30余个温度控制截面。 二、施工监测方案 1，监测目的 根据设计要求，潮白河大桥主桥为斜拉桥，兼有普通斜拉桥和连续梁的特点，为保证成桥线型和运营阶段的索力在合理范围内，需进行施工控制。 2，监测内容 梁施工过程中，进行水化热温度和梁体预应力体系各项瞬时损失的测试，对施工工艺和工程质量控制提出建议，指导施工。 在梁体预应力束张拉、斜拉索张拉、施工支架拆除前后，进行主梁线性变化和塔顶位移、关键截面应力及斜拉索索力的测试，控制主梁预应力效果和斜拉索的索力。 全桥合龙、临时墩拆除、梁体预应力束张拉完成结构体系转换和斜拉束束力、桥面线性、塔顶位移、斜拉索索力的测试，提出控制和调整意见，确保成桥的质量。 3,施工监测阶段 (1) 主梁预应力张拉过程中混凝土应力的监测。 (2) 斜拉索张拉过程中混凝土应力和位移的监测。 （3） 施工支架拆除过程中混凝土应力、位移、反力的监测。 （4） 成桥前后调整索力阶段混凝土应力、索力、桥面线形、塔顶位移的监测。 4，监测方法：自适应控制方法。 自适应施工控制基本原理 预应力混凝土斜拉桥，在设计时确定了每个施工过程的操作以及应达到的目标，但是，这个目标在施工中难以实现，为了实现这个目标，需要建立有限元模型，在施工过程中根据实测数据对有限元模型进行反复修正，这样，随着数据的积累，有限元模型逐渐与施工实际状况吻合，比较好的预测施工状况和控制施工状况。 5，施工控制方案编制依据 （1）、《京承高速潮白河斜拉桥施工图设计》—北京市市政工程设计研究总院 （2）、《公路斜拉桥设计规范》—人民交通出版社 1997 （3）、《公路桥涵施工技术规范》—人民交通出版社 2000 （4）、《公路桥涵设计通用规范》—人民交通出版社(JTJ 021-89) （5）、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》—人民交通出版社(JTJ 023-85) 6、施工控制主要工作程序 （1）、理论计算 施工控制的理论计算是在进行施工阶段控制监测之前，前期