连续梁桥监控总结.doc

悬臂浇筑连续梁桥监控总结
连续梁桥是一种多次超静定结构，其理想的几何线形和合理的内力状态不仅与设计有关，而且还依赖于科学合理的施工方法，依赖于施工过程中对挠度、应力的正确控制。在主梁悬臂浇筑施工过程中，由于各种因素的影响，成桥线形和内力状态与设计要求之间一般总有偏离。如果不加控制，有可能导致桥梁成桥线形偏离太大、主桥合龙困难等问题，甚至导致桥梁主体结构出现安全问题。
实施监控主要达到三个目的：⑴采取科学有效的措施对箱梁线形实施监控，预测分析、实时调整，以达到主梁线形尽可能地吻合设计线形；⑵通过在箱梁关键部位埋设应变传感器对主梁进行应力监测，监控上部结构主梁在施工过程中的结构安全性。⑶预应力张拉监控。应力监测是基础，线形监控是成果，预应力的有效性是桥梁良好、安全运营的保障。在保证主梁结构安全的前提下，通过监控尽量使主梁线形满足设计要求。
监控的前期工作有：
①复审大桥的施工图和施工方案等资料；
②施工过程中整体结构的安全性验算；
③建立实桥分析模型，提出监控方案。
监控过程中需要完成的工作：
①挂篮预压变形测量，计算挂篮荷载-变形曲线；根据曲线和分析模型理论值，提出初步预拱度设置；
②悬臂施工过程中主梁应力、温度、挠度测量；记录预应力张拉值，伸长值；测量截面尺寸；建立施工日志，详细记录各个施工阶段的时间；拍摄现场照片；整理、分析实测数据；
③根据初步预拱度设置和前期梁段的实测变形值，给出悬臂施工过程中下一阶段立模标高预告；
④参与悬臂施工过程中重大技术讨论会。
监控后期工作：
①根据成桥后箱梁表面高程和前期截面尺寸测量数据，给出合龙后桥面找平层、铺装层厚度、标高预告；
②提交施工监控报告。
下面按照时间顺序，详细介绍各个工作的过程和注意事项。
一.建立有限元模型
桥梁工程中，常用的有限元分析软件有桥梁博士和Midas。
根据大桥的施工图和施工方案，建立有限元模型。具体的建模过程可以参考软件的帮助文件，下面几点值得注意：
1.计算结果校核。根据类似的桥梁，对比变形、应力或者校核支反力。这是建完模型必须的工作。
2.在有限元模型中，选择合理的约束。例如，临时固结的等效可以用弹性连接代替。约束限制的位移要恰当，否则会引起赘余力。
3.模型的可改性和易懂性。建立的有限元模型后，往往会进行很多的修正工作，所以记录好模型的参数，定义变量，以利于后期修改。有限元模型需要他人的校核，或者他人要直接应用模型，所以模型施工阶段名称、结构名称定义清楚。
二.挂篮压载实验
采用最小二乘法，根据挂篮预压的测量数据，计算加载吨位和挂篮的弹性变形之间的线形关系。用X表示加载的吨位，Y表示挂篮前下横梁的变形（以下挠为正）
则假设两者的线性关系为：Y=aX+b
取
则根据最小二乘法的公式
计算出系数a，b。
测量的位置点选择：挂篮前端且变形不易受局部变形影响的点。
测量时机：压载前、压载30%、压载60%、压载90%、压载120%、卸载后的高程。
三.应力监控
桥梁结构分段施工过程中，结构的安全是第一位的，通常通过监控结构应力来了解结构的实际应力状态，以确保结构受力安全。若发现实际应力状态与理论应力状态的差别超限就要进行原因查找和调控，使之在允许范围内变化。但结构应力控制的好坏不像变形控制那样易于发现，应力控制不力将会给结构造成危害，甚至使结构破坏。
应变计埋设在关键截面应力大处，例如底板下缘、顶板上缘和中性轴处。应变计的埋设位置要距离预应力锚固处一定距离，以免受到局部应力的影响。
在每一个对结构内力影响较大的施工工序后测量；当施工工序间隔时间较长时，每隔一段时间测量一次。
测量时需要记录：时间、桥名、应变计编号、模数、温度、施工工序。测量后及时整理成电子稿，并在excel建立公式，计算出应力变化。
四.挠度测量
挠度测点布置在箱梁腹板两侧。用作挠度测点的沉降钉或者钢筋头，表面要水平，且高出混凝土2cm左右，并在旁边做好标记。
水准点要设置在0#块上，并注意保护，在施工过程中，每个一段时间必须进行校核。
挠度的测量尽量选择在一天中的同一时间点。因为悬臂前段会随着竖向温度梯度发生变形。为了避免影响，提高测量精度，最好选择定点、定时、定人。定时即在一天中同一时间点测量；定人值读数、扶尺人员固定；定点指水准仪放置位置固定。
测量需要记录的数据：时间、桥名、前视高程、后视高程、温度、施工工序、天气状况。测量后及时整理成电子稿，并在excel建立公式，计算出挠度值。
测量的高程点：箱梁表面高程点、底板高程。
主梁标高监控，采用三阶段挠度观测法，即在连续梁桥悬臂浇筑的每一个箱梁节段，在挂篮前移后、浇筑混凝土后和张拉预应力后这三个阶段，对已施工箱梁上的监控点进行观测。每阶段的监控由监控单位测量，并根据汇总后的实测挠度，通过计算分析，预测下一节段的立模标高，以使悬臂的施工状态最大限度地接近设计状态。为尽量减小温度的影响，观测尽量安排在早晨太阳出来之前进行。高程观测采用水准仪，如发现高程异常，及早复测，并找出原因。
五.其他问题
注意安全，记得带安全帽；注意脚下，防止被钉子扎脚；尽量不要站在吊车、无护栏高处等；有情况及时向老师汇报。
附表：1.高程记录表；2.截面尺寸记录表；3.应变记录表
高 程 记 录 表（工序测量）
观测部位： 时间： 温度：
测点号
__#块(√浇注、张拉、挂蓝移动)前

__#块(√浇注、张拉、挂蓝移动)后

测点
变位
(mm)
测量日期：
测量日期：
后视读数
后视点高程
前视读数
测点高程
后视读数
后视点高程
前视读数
测点高程

注：1、每次测量时，在括号内的“浇注、张拉、挂蓝移动”选其中的一种，并填写测量日期。
2、测点定义规则：Z10-1-1中Z10表示10号墩左幅，右幅用Y表示；1--表示1#截面第1号测点（编号由现场人员定义）。1，3测点表示边跨高程，4，6测点标高中跨高程。
3、测点变位即高程变化，以向上为正，高程读数单位为米，精确到小数位后三位。

XX桥悬臂浇筑箱梁截面尺寸及底板标高记录表
幅 墩 块浇筑后 测量时间：
测点位置
边跨断面尺寸（cm）
中跨断面尺寸(cm)
设计值
实测值
设计值
实测值
顶
板
T1

T2

T3

T4

T5

腹
板
F1

F2

F3

F4

底
板
B1

B2

梁
高
H1

H2

H3

底板设计高程（m）

底板立模标高（m）

底板实测（或推算）高程（m）

注： 1、“T”代表顶板厚度，“F”代表腹板厚度，“B”代表底板厚度，H代表梁高。

2、新浇筑节段在拆除端模后，测量边跨和中跨侧的截面尺寸，测点位置详见下图，测点均位于截面尺寸变化处。
3、注意左右幅测点编号关于道路中心线对称。

高 程 测 量 现 场 记 录 表（工序测量）
桥名： 天气： 复核：
测点
应变计算公式：
ε=K*(F-F0)+(b-α)*(T-T0)
__#块(浇注、张拉、挂蓝移动)前
__#块(浇注、张拉、挂蓝移动)后

应力
变化
(Mpa)
测量日期：
测量日期：
节段号
设计编号
位置
仪器编号
最小读数
K
温度修正
系数b
砼线膨胀系数α
频率F0
温度T0
频率F
温度T

#墩

斜截面
SA1117

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1195

13.5×e-6
10.0×e-6

顶板
SA1212

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1123

13.5×e-6
10.0×e-6

底板
SA1290

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1203

13.5×e-6
10.0×e-6

顶板
SA1108

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1120

13.5×e-6
10.0×e-6

底板
SA1201

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1297

13.5×e-6
10.0×e-6

顶板
SA1170

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1156

13.5×e-6
10.0×e-6

底板
SA1250

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1112

13.5×e-6
10.0×e-6

斜截面
SA1295

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1234

13.5×e-6
10.0×e-6

#墩

顶板
SA1247

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1104

13.5×e-6
10.0×e-6

底板
SA1125

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1261

13.5×e-6
10.0×e-6

斜截面
SA1198

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1232

13.5×e-6
10.0×e-6

顶板
SA1166

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1171

13.5×e-6
10.0×e-6

底板
SA1116

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1204

13.5×e-6
10.0×e-6

顶板
SA1158

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1262

13.5×e-6
10.0×e-6

底板
SA1283

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1115

13.5×e-6
10.0×e-6

斜截面
SA1180

13.5×e-6
10.0×e-6

SA1191

13.5×e-6
10.0×e-6

注：1、每次测量时，在括号内的“浇注、张拉、挂蓝移动”选其中的一种，并填写测量日期。
2、应力变化，即受拉为正，受压为负。单位Mpa。温度修正系数b和线膨胀系数α的单位为：ε/℃