九架棚大桥施工监测与控制研究报告.doc

九架棚大桥施工监测与控制研究报告 一、任务来源及工程概况 1．1 任务的主要研究目标 “九架棚大桥施工监测与控制”课题的主要研究目标是根据九架棚大桥主梁悬臂浇筑的施工方案提出的一套合理的施工监测与控制方法，保证九架棚大桥主桥顺利合拢，合拢段两端悬臂端挠度的偏差不大于±20mm，合拢后桥面线形良好。其研究成果也可满足其它悬臂浇筑（拼装）施工的桥梁施工监测与控制的要求。 1．2 任务的主要研究内容 本课题的研究内容包括：主要施工监控方法的研究和监测系统的建立，施工控制软件的开发，对主桥实施控制等几个方面。本课题自2006年9月开题，进行了一年多的研究工作，于2007年10月顺利地完成了各项工作。在这一年多的时间里，本课题小组在施工现场一直保持5人以上的研究人员，经过课题小组成员团结而又行之有效的研究工作，最终取得了施工控制的预期目标。 在施工监控过程中本课题小组主要做了以下的工作：桥梁模型的建立与理论分析、施工监测与试验、主梁线性控制与调整等，在课题小组的不懈努力和各个方面的大力支持下，监控工作取得了圆满的成功。 1．3 工程概况 九架棚大桥位于狮子坪电站库区九架棚沟，为横跨九架棚沟的一座大桥，桥梁里程K848+826.80~K849+081.40，桥全长254.60m。其主桥上部结构为预应力混凝土连续刚构，跨径设置为66+120+66米，全长252米。 本桥主梁采用单箱单室、双向预应力混凝土箱型断面。箱梁根部高7.0米，跨中及边跨5.0米直线段梁高2.75米，梁高按2次抛物线变化，箱底宽5.0米，两侧悬臂长2.0米，全宽9.0米。箱梁0号块长12.0米，在托架上浇注。两侧各有15个节段，梁段数及梁段长度为7×3.0m和8×4.0m。全桥共有3个合龙段，即两个边跨合龙段和一个中跨合龙段，合龙段长均为2m，在吊架上浇注。边跨现浇段长5m，在支架上浇注。主桥桥墩均采用矩形空心薄壁墩，墩顶横桥向宽5m，两侧按50：1向下放坡，以增强横桥向稳定性，桥墩纵桥向宽8m，纵桥向墩壁厚均为1.2m；马尔康岸（1号墩）墩高70m，理县岸（2号墩）墩高72m；两墩每隔9.9m左右设置一道0.5m厚的横隔板。箱梁采用C50混凝土，桥墩采用C40混凝土。 主桥箱梁的两个T构同时施工，采用四对挂篮对称悬浇施工。0号段施工完并待其强度满足要求后，在其两端安装挂篮，挂篮控制重量为700KN，挂篮装好后进行预压测试，消除部分非弹性变形，记录弹性变形曲线，获得标高控制数据。每节段施工流程见图1-1。 桥箱梁各节段要求一次浇注完成，保持对称平衡施工，不对称重量不大于该梁段底板的自重。主桥边跨现浇段在支架上一次连续浇筑完成，预压支架以确保安全和消除非弹性变形，按实测的变形和施工控制的要求，确定底模标高和预拱度。箱梁合龙是控制全桥受力状态和线型的关键工序，首先合龙两个边跨，然后合龙中跨，设计要求合龙温度为18±3℃。全桥按浇筑基础、墩身→浇筑0号块→对称悬臂施工→边跨合龙→中跨合龙的顺序进行施工。 图1.1 主梁每节段施工流程图 二、施工监控的目的与内容 2.1 施工监测的目的与内容 2.1.1 施工监测的目的 施工监测是施工监控的重要组成部分。大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工监测的目的就是在悬臂施工过程中，通过监测主梁结构在各个施工阶段的应力和变形，来达到及时了解结构实际行为的目的。根据监测所获得的数据，首先确保结构的安全和稳定，其次保证结构的受力合理和线形平顺，为大桥安全、顺利地建成提供技术保障。 施工监测的内容 大跨径预应力混凝土连续刚构的主梁在每一节段的施工过程中，都需要观测箱梁顶面、底面的挠度，为控制分析提供实测数据。同时，在节段立模、混凝土浇筑、预应力张拉前后，也需要观测主梁挠度变化和相应的应力变化，以便与分析预测值作比较，并为状态修正提供依据。在进行这些观测的同时，还需要对梁体的温度进行观测，对混凝土的弹性模量、徐变收缩系数及容重进行测试；对于预应力钢绞线，还将测定预应力管道的摩阻损失。施工监测的具体内容如下： 1．主梁结构部分设计参数的测定 在进行结构设计时，结构设计参数主要是按规范取用，不过由于部分设计参数的取值一般小于实测值，因此，大多数情况下，采用规范设计参数计算的结构内力及位移均较实测值大，这对设计是偏于安全的，但对于结构施工控制来说是不容忽视的偏差，因为它将直接影响到成桥后结构线形及内力是否符合设计要求。因此，应对部分主要设计参数提前进行测定，以便在施工前对部分结构设计参数进行一次修正，从而进一步修正原设计线形，为该桥成桥后满足设计要求奠定基础。 影响结构线形及内力的基本技术参数有很多个，就其对结构行为影响程度大小而言，可将基本技术参数分为两大类：主要技术参数与次要技术参数。主要技术参数对结构行为影响较大，次要技术参数对结构行为影响相