大跨度桥施工监控.ppt

大跨度桥梁施工监控西南交通大学峨眉校区陈伟庆）（cwq9721@） 大跨度桥梁受力复杂，又由于采用“自架设体系”施工方法，必然给大跨度桥梁结构带来比较复杂的内力和位移变化，为保证桥梁施工质量和桥梁施工安全，桥梁施工监控是必不可少的。 施工监控：是指施工监测和施工控制两方面的内容。 就是在施工前对施工进行计算机模拟，对各阶段预先计算出内力和位移——预计值。再在施工过程中量测各控制截面的应力应变和变形与预计值比较，若有误差可进行调整结构，使各阶段内力和变形达到预计值，最终达到最满意的设计状态的过程。 施工监控的两大任务：结构的前期预报与结构的后期调整 Ch1 大跨度桥梁施工监控的内容和方法 1、结构变形监控 桥梁结构尺寸的控制是施工控制的基本要求。但结构在施工形成过程中均要产生变形，加之施工过程中各种误差的积累，因此任何一个结构不可能达到与设计尺寸准确无误的吻合，故要尽量减少结构尺寸与设计尺寸的偏差，并将其降低到允许的程度。桥梁施工中对结构的最终误差应按《公路（铁路）桥涵施工技术规范》的规定，把尺寸偏差控制在一定范围内。 2、应力监控 结构应力控制好与否，在外观检查时不易发现。但是，如果结构实际应力状态与设计应力状态不符，将会给结构造成危害，并较之结构变形的影响为大，所以，在对桥梁进行施上控制时，尤其要注意对结构应力的监控。 （1）施加预应力的一般规定 A、张拉机具与锚具应在进场时进行检查和校验。千斤顶与压力表应配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。所用压力表的精度不宜低于1．5级；校验千斤顶用的试验机或测力计的精度不得低于±2％。 B、预应力钢材用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值之差应控制在6％以内。 （2） 其他桥梁体系内力控制 除预应力混凝土结构主要控制须加力外；其他桥梁体系的结构应力状态应尽量与设计应力状态相符，若产生们差，则具偏差不超过±5％。 A、 斜拉桥复测斜拉索张拉力允许偏差为±5％ B、悬索桥主缆和吊杆拉力允许偏差为±5％ 。 3、结构稳定控制 桥梁结构的稳定关系到桥梁的安全，它与桥梁的强度有着同等重要的意义。 桥梁的稳定安全系数是衡量结构安全的重要系数，但现行规范中未详细列出各种材料、各种结构在不同工况下的最小稳定系数。现将规范中已明确的条文列出： （1）钢桥 A、钢桥在施工架设过程中应保证横向和纵向的倾覆稳定性，稳定系数不小于1.3。 B、结构单肢长细比应小于规范容许值。 （2）钢筋混凝土及预应力混凝土结构 钢筋混凝土及预应力混凝土结构的稳定，应按轴心受压计算公式验算。当长细比入大于规范所列数值时，可按临界力控制稳定，其稳定安分系数应大于4~5。 考虑到施工过程时间短，其稳定安全系数至少大于3。 §1.2大跨度桥梁施工控制方法 近20年来，大跨度桥梁的施工控制已逐渐被工程界所重视，并形成了一些实用的控制方法；目前主要有三种： 1、采取纠偏终点校制的方法：即在施工过程中，对产生主梁线形偏差的因素跟踪控制，随时纠偏，最终达到理想线形．这种方法常用Kalman 滤波法和灰色理论等。这种方法工作量大，有时控制效果不一定理想。 2、应用现代控制理论中的自适应控制方法：即对施工过程中的标高和内力的实测值与预计值进行比较，对桥梁结构的主要基本设计参数进行识别，找出产生实测值与预计值（设计值）产生偏差的原因，从而对参数进行修正，达到双控的目的。这种方法的重点在于对影响结构变形和内力的主要设计参数的识别上，而一般只要及时对产生偏差的主要参数进行修正（一般由计算机自动进行），则实测值与预计值拟合得就非常理想。这是我国大跨度桥梁施工控制中常采用的方法。 3、在设计时给予主梁标高和内力最大的宽容度：即误差的容许值。这种做法减少了控制的难度，但会产生其他问题，如斜拉索的制作长度问题等。 §1.3各种桥型施工监控特点 在主梁悬臂浇筑或悬臂拼装过程中，确保主梁线形和顺是第一位的，施工中以标高控制为主。二期恒载施工时，为了保证结构的内力和变形处于理想状态，拉索再次张拉时以索力控制为主。所谓以标高控制为主，并非只控制主梁的标高；而不顾及拉索索力的偏差。施工中应根据结构本身的特性和施工方法的不同；采取相应的控制策略。 若主梁刚度较小，斜拉索索力的微小变化将引起悬臂端挠度的较大变化，斜拉索张拉时应以高程测量进行控制为主，但索为张拉吨位不应超过容许范围，确保施工安全。 各主梁刚度较大，虽然斜拉索索力变化了很多，而悬臂端挠度的变化却非常有限，施工中应以拉索张拉吨位进行控制，然后根据标高的实测情况，对索力做适当的调整。此时标高、线形的控制主要是通过混凝土浇筑前底模标高的调整（悬臂浇筑方法）或预制块件接缝转角的调整（悬臂拼装方法）来加