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巖溶區(qū)大跨大噸位T型剛構(gòu)橋轉(zhuǎn)體法成橋關(guān)鍵技術(shù)文件四鑒鑒定文件技術(shù)報告之三大跨度大噸位T型剛構(gòu)落梁及體系轉(zhuǎn)換技術(shù)中鐵十一局集團有限公司中鐵十一局集團第三工程有限公司二〇一四年八月巖溶區(qū)大跨大噸位T型剛構(gòu)橋轉(zhuǎn)體法成橋關(guān)鍵技術(shù)文件三大跨度大噸位T型鋼構(gòu)落梁及體系轉(zhuǎn)換技術(shù)T型剛構(gòu)轉(zhuǎn)體梁段在支架現(xiàn)澆,濕接縫連接,預(yù)應(yīng)力施工(包含承臺兩次張拉產(chǎn)生對球鉸的影響),支架拆除,臨時支墩頂梁,轉(zhuǎn)體期間經(jīng)歷多次體系轉(zhuǎn)換和內(nèi)力重分布。本章通過理論計算和數(shù)值模擬,重點分析轉(zhuǎn)體梁段在澆筑和支架拆除、落梁及大坡道頂梁等控制性環(huán)節(jié)的受力和變形特性,在此基礎(chǔ)上提出對應(yīng)的施工工藝。4.1方案設(shè)計與驗算4.1.1方案設(shè)計1不采用輔助措施,直接拆除支架(1)拆除2號段支架——拆除3號段支架——拆除4號段支架——拆除5號段支架;(2)拆除2號段支架——拆除4號段支架——拆除5號段支架——拆除3號段支架;(3)拆除2號段支架——拆除5號段支架——拆除4號段支架——拆除3號段支架;(4)拆除2號段支架——拆除3號段支架——拆除5號段支架——拆除4號段支架;(5)拆除5號段支架——拆除4號段支架——拆除3號段支架——拆除2號段支架;2采用輔助措施,在臨時墩處上頂梁體,拆除支架:(1)拆除2號段支架——拆除3號段支架——臨時墩處上頂4000KN——拆除4號段支架——拆除5號段支架;(2)拆除2號段支架——臨時墩處上頂4000KN——拆除3號段支架——拆除4號段支架——拆除5號段支架;(3)拆除2號段支架——拆除4號段支架——臨時墩處上頂4000KN——拆除5號段支架——拆除3號段支架;(4)拆除2號段支架——拆除3號段支架——臨時墩處上頂4000KN——拆除4號段支架——拆除5號段支架;3采用輔助措施,在2、4號節(jié)段采用千斤頂支撐,拆除支架:(1)拆除2號段支架——拆除4號段支架——4號段千斤頂支撐——拆除5號段支架——2號段千斤頂支撐——拆除3號段支架;(2)拆除2號段支架——拆除4號段支架——2、4號段千斤頂支撐——拆除5號段支架——拆除3號段支架;(3)拆除2號段支架——拆除4號段支架——拆除5號段支架——2、4號段千斤頂支撐——拆除3號段支架;(4)拆除2號段支架——拆除4號段支架——4號段千斤頂支撐——拆除5號段支架——拆除3號段支架;(5)拆除2號段支架——拆除4號段支架——4號段千斤頂支撐——拆除3號段支架——拆除5號段支架;采用方案1要使用大量沙箱,在實際操作中協(xié)調(diào)性和同步性不易控制,最后拆除處的局部應(yīng)力過大,需要進行加固處理,不經(jīng)濟,因此從方案2和3中選擇。最終確定的支架拆除方案為:拆除2號段支架——拆除4號段支架——4號段千斤頂支撐——拆除5號段支架(臨時支墩支撐)——2號段千斤頂支撐——拆除3號段,具體分析過程見下文4.1.2~4.3節(jié)。4.1.2模型建立采用Midas/Civil建立梁體和支撐體系的三維有限元模型,模擬全橋混凝土澆注、預(yù)應(yīng)力張拉、支架拆除等施工過程中的受力特性。其中,在主梁節(jié)點下方對應(yīng)位置建立剛性約束節(jié)點,兩節(jié)點間用彈性連接模擬支架對梁的彈性支撐作用;在支架模型相應(yīng)位置作用單位力,用計算出的位移值反算支架剛度,以此確定彈性連接的剛度;反映整個施工過程梁體受力及對支架的作用。1梁體單元劃分全橋為預(yù)應(yīng)力T型剛構(gòu)橋,跨徑為2×115米,根據(jù)支架現(xiàn)澆施工梁段的劃分、支點、跨中、截面變化點、支架支撐點等控制截面將全橋劃分為832個單元和834個節(jié)點。主梁一共828個單元,采用C55混凝土材料;墩身一共4個單元,采用C55混凝土材料。整個成橋施工過程分為127個施工階段。模型建立如圖4.1.2-1。圖4.1.2-1余家家灣特大橋TT構(gòu)模型圖2邊界條件及支架由于主墩底部承臺下采用群樁基礎(chǔ),且群樁嵌入堅硬巖層,致使墩底線剛度很大,并且承臺截面尺寸較大,故建模處理中,將主墩底部直接按固定約束的方式處理。墩梁處采用剛性連接,墩頂主梁單元節(jié)點取為主節(jié)點,墩頂節(jié)點取為從屬節(jié)點。支架的模擬是通過建立只受壓的彈性連接并賦予其相應(yīng)的剛度,來模擬支架施工過程,對梁體的作用,以及得出支架反力值以驗算支架的結(jié)構(gòu)模型。由于需要按照實際支架步距來建立彈性連接,故主梁單元的細化到與支架對應(yīng)的間距,如第一、二、三梁段采用30cm的縱向支架間距,第四、五梁段采用60cm的縱向支架間距,彈性連接見圖4.1.2-2所示,由于顯示精度的原因,只取第五梁段的彈性連接示意如圖。圖4.1.2-2第五梁段段彈性連接示示意圖3參數(shù)選?。?)自重Midas/Civil中,模型自重會根據(jù)單元容重及體積自動計算,靜力分析中求得的自重可使用于整體坐標系的X、Y和Z軸方向,還可以輸入結(jié)構(gòu)的自重系數(shù),程序自動識別結(jié)構(gòu)重量和自重系數(shù)的乘積作為最終的自重荷載??紤]到混凝土為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),本結(jié)構(gòu)模型的自重系數(shù)取Z軸方向的-1.04。(2)預(yù)應(yīng)力在Midas/Civil中所施加的鋼束預(yù)應(yīng)力荷載可以直接輸入鋼束特性值及預(yù)應(yīng)力布置形狀并加入相應(yīng)的施工階段中,從而達到模擬預(yù)應(yīng)力荷載大小的目的,同時也能計算出預(yù)應(yīng)力損失。本模型采用三種規(guī)格的預(yù)應(yīng)力鋼束:,,,。其中B10~B12及T17~T19采用鋼絞線,B1~B9采用鋼絞線,W1、W2、T1~T7、T9~T16、M11~M18采用鋼絞線,T8、M1~M10采用鋼絞線。單束預(yù)應(yīng)力鋼束張拉控制力為:為1285Mpa,為1310Mpa,、為1330Mpa。均采用兩段張拉。(3)溫度及混凝土收縮、徐變計算中按照規(guī)范考慮了結(jié)構(gòu)的整體升降溫及局部溫差相應(yīng),混凝土則考慮實際加載齡期的收縮、徐變的影響。所有取值都參考相應(yīng)的規(guī)范。(4)二期恒載本橋二期恒載根據(jù)施工設(shè)計圖所給的在相應(yīng)的施工階段施加到主梁單元上。在結(jié)構(gòu)模擬分析中,影響最大的結(jié)構(gòu)參數(shù)為材料特性,其中混凝土與鋼絞線的影響直接決定了模型的正確與否。混凝土的主要參數(shù)有容重、彈性模量、線膨脹系數(shù)等,而實際的測得的參數(shù)與規(guī)范取值的偏差是施工監(jiān)控人員需要嚴格把關(guān)的一部,必須將實際測得的參數(shù)加入模型的計算中。預(yù)應(yīng)力鋼束的參數(shù)主要是由于在出廠時經(jīng)過嚴格把關(guān),較為精準,所以取值直接可以參考相應(yīng)規(guī)范值。主要材料特性值見表4.1.2-1。表4.1.2-1計算采用材料特性值材料類型容重(kN/m33)彈性模量(Mpaa)線膨脹系數(shù)主梁混凝土C55526.04.27e+00040.0000100鋼絞線78.51.95e+00040.0000122(6)施工階段劃分余家灣特大橋主橋在進行施工階段模擬分析中考慮了127個施工階段。模擬的施工工況考慮的施工時間根據(jù)實際的施工階段進行,施工中時間的調(diào)整,模型也隨之進行調(diào)整,目的是為了正確的模擬混凝土收縮徐變的情況,施工階段的劃分如表4.1.2-2,由于考慮了細節(jié)問題,表中只表示出了較代表性的主要施工階段。表4.1.2-2施工階段的劃分示意施工階段號施工工期(天)施工內(nèi)容120施工墩身215支架現(xiàn)澆第一梁段段31拆除第一梁段部分分支架42張拉第一批預(yù)應(yīng)力力鋼束51拆除第一梁段支架架610支架現(xiàn)澆第三梁段段71張拉第三梁段頂、底底板束T199、B12810支架現(xiàn)澆第四梁段段91張拉第四梁段頂、底底板束T188、B111010支架現(xiàn)澆第五梁段段111張拉第五梁段頂、底底板束T177、B101210支架現(xiàn)澆第二梁段段132張拉第二梁段腹板板束M4-MM8、頂板束束T3-T44c1410現(xiàn)澆合攏段A、BB、C152張拉第四梁段腹板板束M15--M18160.5張拉合攏段B腹板板束M14172張拉第三梁段腹板板束M9-MM13180.5張拉第四、五梁段段腹板束W11、W2192張拉第五梁段頂板板束T11aa-T16bb201張拉第四梁段頂板板束T7-TT10211張拉第三梁段頂板板束T5a--T6b220.5張拉底板束B4232拆除第二梁段支架架240.5拆除合攏段B支架架252拆除第四梁段支架架260.5拆除合攏段A支架架272拆除第五梁段支架架280.5在第三梁段兩端安安裝千斤頂平平臺290.5拆除合攏段C支架架302拆除第三梁段支架架310.5千斤頂同時卸頂325梁端支承在臨時支支墩上331卸載,落梁、轉(zhuǎn)體體340.5在主梁梁端部設(shè)置置臨時支承357主梁支承在臨時支支承上360.5拆除臨時支承370.5邊支點施加豎向上上頂力380.5澆筑支承墊石,安安裝邊支座390.5拆除向上頂力402張拉后期預(yù)應(yīng)力鋼鋼束4160靜置60天4230二期恒載433650徐變10年已最終選定的落梁方案為例(其拆支架施工順序為:拆除2號段支架——拆除4號段支架——拆除5號段支架——2、4號段千斤頂支撐——拆除3號段支架),由于第一梁段已拆除支架,故驗算的支架分為四段,包括第二梁段、第三梁段、第四梁段、第五梁段,支架模型分為四個部分建立的代表性模型如下圖所示。圖4.1.2-3第二梁段段支架模型圖圖圖4.1.2-4第第三梁段及合合攏段C支架模型圖4.1.2-5第第四梁段及合合攏段B支架模型圖4.1.2-6第第五梁段及合合攏段A支架模型4.1.3結(jié)果分析1支架計算結(jié)果(1)應(yīng)力圖4.1.3-1第二梁梁段支架總體體應(yīng)力圖(單單位:MPaa)圖4.1.3-2第二梁梁段支架碗扣扣部分應(yīng)力圖圖(單位:MMPa)圖4.1.3-3第二梁梁段支架貝雷雷梁部分應(yīng)力力圖(單位::MPa)圖4.1.3-4第二梁梁段支架鋼管管柱部分應(yīng)力力圖(單位::MPa)圖4.1.3-5第三梁梁段及合攏段段C支架總體應(yīng)應(yīng)力圖(單位位:MPa)圖4.1.3-6第三梁梁段及合攏段段C支架碗扣部部分應(yīng)力圖(單單位:MPaa)圖4.1.3.7第三梁梁段及合攏段段C支架貝雷梁梁部分應(yīng)力圖圖(單位:MMPa)圖4.1.3.8第三梁梁段及合攏段段C支架鋼管柱柱部分應(yīng)力圖圖(單位:MMPa)圖4.1.3.9第四梁梁段及合攏段段B支架總體應(yīng)應(yīng)力圖(單位位:MPa)圖4.1.3.100第四四梁段及合攏攏段B支架碗扣部部分應(yīng)力圖(單單位:MPaa)圖4.1.3.111第四梁梁段及合攏段段B支架貝雷梁梁部分應(yīng)力圖圖(單位:MMPa)圖4.1.3.122第四梁梁段及合攏段段B支架鋼管柱柱部分應(yīng)力圖圖(單位:MMPa)圖4.1.3.133第第五梁段及合合攏段A支架總體應(yīng)應(yīng)力圖(單位位:MPa)圖4.1.3.144第第五梁段及合合攏段A支架碗扣部部分應(yīng)力圖(單單位:MPaa)圖4.1.3.155第五梁梁段及合攏段段A支架貝雷梁梁部分應(yīng)力圖圖(單位:MMPa)圖4.1.3.166第五梁梁段及合攏段段A支架鋼管柱柱部分應(yīng)力圖圖(單位:MMPa)(2)屈曲模態(tài)圖4.1.3.177第二二梁段支架一一階屈曲模態(tài)態(tài)圖(系數(shù)::4.0444)圖4.1.3.188第二二梁段支架二二階屈曲模態(tài)態(tài)圖(系數(shù)::4.0655)圖4.1.3.199第二梁梁段支架三階階屈曲模態(tài)圖圖(系數(shù):44.119)圖4.1.3.200第三梁梁段及合攏段段C支架一階屈屈曲模態(tài)圖(系系數(shù):5.7757)圖4.1.3.211第三梁梁段及合攏段段C支架二階屈屈曲模態(tài)圖(系系數(shù):5.8820)圖4.1.3.222第三梁梁段及合攏段段C支架三階屈屈曲模態(tài)圖(系系數(shù):5.8820)圖4.1.3.233第四梁梁段及合攏段段B支架一階屈屈曲模態(tài)(系系數(shù):5.6607)圖4.1.3.244第四梁梁段及合攏段段B支架二階屈屈曲模態(tài)(系系數(shù):5.6621)圖4.1.3.255第四梁梁段及合攏段段B支架三階屈屈曲模態(tài)(系系數(shù):6.0061)圖4.1.3.266第五五梁段及合攏攏段A支架一階屈屈曲模態(tài)(系系數(shù):5.7748)圖4.1.3.277第五五梁段及合攏攏段A支架二階屈屈曲模態(tài)(系系數(shù):5.7758)圖4.1.3.288第五梁梁段及合攏段段A支架三階屈屈曲模態(tài)(系系數(shù):5.8801)參照《建筑施工碗扣式腳手架安全技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定Q235A強度設(shè)計值(f=205MPa),《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50017-2003》中規(guī)定Q345A強度設(shè)計值(f=295MPa),(1)由圖4.1.3.2和圖4.1.3.3可知,第二梁段碗扣支架最大拉應(yīng)力為52.9MPa,最大壓應(yīng)力為132.2MPa,均小于Q235A強度設(shè)計值(f=205MPa);鋼管柱未出現(xiàn)拉應(yīng)力,最大壓應(yīng)力為53.7MPa,均小于Q235A強度設(shè)計值(f=205MPa);貝雷梁最大拉應(yīng)力為141.6MPa,最大壓應(yīng)力為172.1MPa,均小于Q345A強度設(shè)計值(f=295MPa)。一、二、三階失穩(wěn)特性值分別為4.044,4.065,4.119,大于4,穩(wěn)定性滿足要求。(2)由圖4.1.3.6和圖4.1.3.7可知,第三梁段及合攏段C碗扣支架最大拉應(yīng)力為58.1MPa,最大壓應(yīng)力為127.3MPa,均小于Q235A強度設(shè)計值(f=205MPa);鋼管柱未出現(xiàn)拉應(yīng)力,最大壓應(yīng)力為69.6MPa,均小于Q235A強度設(shè)計值(f=205MPa);貝雷梁最大拉應(yīng)力為204.6MPa,最大壓應(yīng)力為249.3MPa,均小于Q345A強度設(shè)計值(f=295MPa);支架一、二、三階失穩(wěn)特性值分別為5.757,5.820,5.820,大于4,穩(wěn)定性滿足要求。(3)由圖4.1.3.10和圖4.1.3.11可知,第四梁段及合攏段B碗扣支架最大拉應(yīng)力為41.4MPa,最大壓應(yīng)力為136.9MPa,均小于Q235A強度設(shè)計值(f=205MPa);鋼管柱未出現(xiàn)拉應(yīng)力,最大壓應(yīng)力為65.8MPa,均小于Q235A強度設(shè)計值(f=205MPa);貝雷梁最大拉應(yīng)力為109.1MPa,最大壓應(yīng)力為214.0MPa,均小于Q345A強度設(shè)計值(f=295MPa);支架一、二、三階失穩(wěn)特性值分別為5.607,5.621,6.061,大于4,穩(wěn)定性滿足要求。(4)由圖4.1.3.14和圖4.1.3.15可知,第五梁段及合攏段A碗扣支架最大拉應(yīng)力為51.0MPa,最大壓應(yīng)力為123.9MPa,均小于Q235A強度設(shè)計值(f=205MPa);鋼管柱未出現(xiàn)拉應(yīng)力,最大壓應(yīng)力為63.4MPa,均小于Q235A強度設(shè)計值(f=205MPa);貝雷梁最大拉應(yīng)力為122.6MPa,最大壓應(yīng)力為182.2MPa,均小于Q345A強度設(shè)計值(f=295MPa);支架一、二、三階失穩(wěn)特性值為5.748,5.758,5.801,大于4,穩(wěn)定性滿足要求。3.梁體應(yīng)力在橋梁施工監(jiān)控過程中,內(nèi)力的計算結(jié)果直接影響到結(jié)構(gòu)的安全,因此通過建立模型計算分析得到每一個施工階段中各個截面的應(yīng)力值,得出應(yīng)力理論值。通過Midas/Civil中應(yīng)力查詢的MIN/MAX值,有主梁應(yīng)力圖如圖4.1.3.29、圖4.1.3.30所示。圖4.1.3.299主梁各各施工階段中中主拉應(yīng)力最最大值(單位位:Mpa)圖4.1.3.300梁各施施工階段中主主壓應(yīng)力最大大值(單位::Mpa)由于支架現(xiàn)澆過程中,施工階段繁雜,故需要將所有節(jié)段截面的應(yīng)力記錄。在實際施工監(jiān)控中,通過在控制截面布置應(yīng)力應(yīng)變計測量處理后得到的應(yīng)力變化值,與記錄的理論應(yīng)力變化值對比,反饋到對結(jié)構(gòu)安全性評估中去,以達到施工安全監(jiān)控目的。根據(jù)模型計算中各施工階段應(yīng)力較大的幾個截面,將其作為控制截面,包括大里程方向的合攏段A近梁段端的1-1截面,大里程方向的合攏段B近梁段端的2-2截面,小里程方向的第三梁段近第四梁段的3米處3-3截面,小里程方向的第三梁段近第二梁段的5米處4-4截面,并將其應(yīng)力數(shù)據(jù)及相應(yīng)施工階段列如表4.1.3-1~表4.1.3-4所示。表4.1.3-1截面的各施工控制階段的理論應(yīng)力值施工階段頂緣應(yīng)力底緣應(yīng)力現(xiàn)澆合攏段A、BB、C-0.0950.131張拉底板束B4-7.430-7.050拆除合攏段B支架架(拆除完44#段支架)-7.420-6.990拆除合攏段A支架架(拆除完55#段支架)-7.470-6.860在第三梁段兩端安安裝千斤頂平平臺(拆除完完2#段支架)-8.470-5.390拆除完第三梁段支支架-8.230-5.690梁端支承在臨時支支墩上-10.400-2.580卸載,落梁,轉(zhuǎn)體體-2.770-13.500在主梁梁端部設(shè)置置臨時支承-2.820-13.500拆除臨時支承-2.780-13.500邊支點施加豎向上上頂力-10.500-2.340拆除向上頂力-9.960-3.080張拉后期預(yù)應(yīng)力鋼鋼束-10.100-11.900表4.1.3-2截面的各施工控制階段的理論應(yīng)力值施工階段頂緣應(yīng)力底緣應(yīng)力現(xiàn)澆合攏段A、BB、C-0.0370.042張拉底板束B4-8.460-8.600拆除合攏段B支架架(拆除完44#段支架)-8.380-8.620拆除合攏段A支架架(拆除完55#段支架)-8.480-8.460在第三梁段兩端安安裝千斤頂平平臺(拆除完完2#段支架)-7.950-9.080拆除完第三梁段支支架-8.350-8.520梁端支承在臨時支支墩上-10.300-6.090卸載,落梁,轉(zhuǎn)體體-0.988-17.800在主梁梁端部設(shè)置置臨時支承-1.070-17.700拆除臨時支承-1.020-17.800邊支點施加豎向上上頂力-10.500-5.870拆除向上頂力-9.670-6.800張拉后期預(yù)應(yīng)力鋼鋼束-11.100-9.090表4.1.3-3截面的各施工控制階段的理論應(yīng)力值施工階段頂緣應(yīng)力底緣應(yīng)力支架現(xiàn)澆第三梁段段-0.0030.003張拉第三梁段頂、底底板束T199、B12-0.507-0.563張拉底板束B4-10.000-9.060拆除合攏段B支架架(拆除完44#段支架)-9.920-9.120拆除合攏段A支架架(拆除完55#段支架)-9.750-9.280在第三梁段兩端安安裝千斤頂平平臺(拆除完完2#段支架)-9.050-10.100拆除完第三梁段支支架-10.400-8.390梁端支承在臨時支支墩上-11.300-7.310卸載,落梁,轉(zhuǎn)體體-2.090-18.500在主梁梁端部設(shè)置置臨時支承-2.170-18.500拆除臨時支承-2.110-18.500邊支點施加豎向上上頂力-11.500-7.110拆除向上頂力-10.700-8.010張拉后期預(yù)應(yīng)力鋼鋼束-12.300-9.040表4.1.3-4截面的各施工控制階段的理論應(yīng)力值施工階段頂緣應(yīng)力底緣應(yīng)力支架現(xiàn)澆第三梁段段0.002-0.001張拉第三梁段頂、底底板束T199、B12-0.400-0.424張拉底板束B4-9.710-9.520拆除合攏段B支架架(拆除完44#段支架)-9.630-9.520拆除合攏段A支架架(拆除完55#段支架)-9.400-9.740在第三梁段兩端安安裝千斤頂平平臺(拆除完完2#段支架)-8.940-10.200拆除完第三梁段支支架-10.100-8.850梁端支承在臨時支支墩上-9.460-9.620卸載,落梁,轉(zhuǎn)體體-1.140-19.000在主梁梁端部設(shè)置置臨時支承-1.210-19.000拆除臨時支承-1.160-19.000邊支點施加豎向上上頂力-9.620-9.440拆除向上頂力-8.880-10.200張拉后期預(yù)應(yīng)力鋼鋼束-10.800-9.070根據(jù)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(TB10002.3-2005)6.4.4在傳力錨固或存梁階段,計入結(jié)構(gòu)自重后混凝土正應(yīng)力滿足最大壓應(yīng)力,最大拉應(yīng)力,又由《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(TB10002.3-2005)表3.1.4得C55混凝土fc=37Mpa,fct=3.3Mpa。故主梁最大壓應(yīng)力為20.0Mpa<0.75×37=27.75Mpa,最大拉應(yīng)力為1.35Mpa<0.7×3.3=2.31Mpa,即拆除支架過程中,梁體應(yīng)力滿足規(guī)范要求。4.鋼管柱由于在9、19號承臺腹板處鋼管柱上放置千斤頂,故對相應(yīng)鋼管柱進行加強和檢算。鋼管柱加強措施如圖4.1.3-31~4.1.3-36圖所示:圖4.1.3-311鋼管柱柱加強措施整整體圖圖4.1.3-322鋼管管柱加強措施施側(cè)面圖(II28a斜撐撐)圖4.1.3-333鋼管管柱加強措施施橫截面圖(I28a橫撐)圖4.1.3-344鋼管管柱加強措施施鋼管柱圖(I28a豎桿)圖4.1.3-355鋼管管柱加強措施施鋼管柱橫截截面圖圖4.1.3-366梁體反反力用于驗算算鋼管柱有加強豎桿,斜撐,橫撐均采用I28a,原有鋼管柱和角鋼支撐,在不影響工字鋼施工的前提下盡量保留。計算結(jié)果如下:(1)應(yīng)力圖4.1.3-37719號號承臺鋼管柱柱加強措施應(yīng)應(yīng)力圖圖4.1.3-3889號號承臺鋼管柱柱加強措施應(yīng)應(yīng)力圖(2)屈曲模態(tài)圖4.1.3-39919號號承臺鋼管柱柱加強措施一一階屈曲圖圖4.1.3-40019號號承臺鋼管柱柱加強措施二二階屈曲圖圖4.1.3-41119號號承臺鋼管柱柱加強措施三三階屈曲圖圖4.1.3-4229號承承臺鋼管柱加加強措施一階階屈曲圖圖4.1.3-4339號號承臺鋼管柱柱加強措施二二階屈曲圖圖4.1.3-4449號號承臺鋼管柱柱加強措施三三階屈曲圖由上述計算結(jié)果可知:(1)19號承臺鋼管柱加強措施最大拉應(yīng)力79Mpa,最大壓應(yīng)力95.3Mpa,9號承臺鋼管柱加強措施最大拉應(yīng)力187Mpa,最大壓應(yīng)力140Mpa,均小于Q235A強度設(shè)計值(f=205MPa)。(2)19號承臺鋼管柱加強措施一、二、三階失穩(wěn)特征值分別為9.108、10.26、18.36,9號承臺鋼管柱加強措施一、二、三階失穩(wěn)特征值分別為7.071、10.7、14.03,均大于4,滿足規(guī)范要求。4.1.4張拉腹板束時拆除部分支架順序張拉腹板束需要拆除腹板下部分碗扣,第2、3梁段是在錨固點位置縱向拆除6根碗扣,橫向拆除4根碗扣,即2.1m×1.2m張拉空間;第4梁段是在錨固點位置縱向拆除3根碗扣,橫向拆除3根碗扣即2.4m×0.9m張拉空間。張拉一束腹板束前拆出相應(yīng)張拉空間,在張拉該束腹板束后,才能拆除下一束腹板束的張拉空間。具體拆除順序如表4.1.4-1所示。表4.1.4-1支架拆除順序在完成B4預(yù)應(yīng)力束張拉并達到設(shè)計要求后開始逐段拆除第2、3、4、5梁段碗扣支架,拆除順序如下:①拆除第2梁段支架:由主墩向梁端方向進行,兩跨對稱同步拆除,每三米一個拆除節(jié)段;②拆除第4梁段支架(包括合攏段B支架):由主墩向梁端方向進行,兩跨對稱同步拆除,每三米一個拆除節(jié)段;③在第4梁段9號承臺鋼管柱上設(shè)置安放平臺,兩跨同步對稱鎖死千斤頂支撐于梁體腹板下;④拆除第5梁段支架(包括合攏段A支架):由主墩向梁端方向進行,兩跨對稱同步拆除,每三米一個拆除節(jié)段;⑤在第2梁段19號承臺鋼管柱上設(shè)置安放平臺,兩跨同步對稱鎖死千斤頂支撐于梁體腹板下;⑥拆除第3梁段支架(包括合攏段C支架):由主墩向梁端方向進行,兩跨對稱同步拆除,每三米一個拆除節(jié)段;⑦八臺千斤頂同時同步回縮,嚴格控制同步性。對應(yīng)的詳細順序如表4.1.4-2所示:表4.1.4-2支架拆除順序4.2落梁控制與支撐4.2.1落梁梁控制支架拆除后,主梁梁兩個梁端支支撐在臨時支支墩上。利用用臨時支墩上上方的千斤頂頂落主梁,千千斤頂與混凝凝土預(yù)制塊橫橫向與主梁腹腹板中心線對對齊;落梁時時大、小里程程梁端同步進進行,同一梁梁端左、右側(cè)側(cè)腹板同時進進行;主梁豎豎向位移完全全發(fā)生,千斤斤頂同混凝土土預(yù)制塊與主主梁脫離,主主梁呈兩側(cè)懸懸臂狀態(tài)。主梁落梁:支架搭搭設(shè)時于梁端端腹板下預(yù)制制塊相臨位置置預(yù)留千斤頂頂上頂點,縱縱向距梁端11.3m,橫橫向與主梁腹腹板中心對齊齊;千斤頂位位于工字鋼上上方。落梁時時采用千斤頂頂配合混凝土土預(yù)制塊共同同主導(dǎo)梁體緩緩慢、同步、均均速落梁。具具體操作方式式為:支架拆拆除過程中及及拆除后千斤斤頂暫不受力力,混凝土預(yù)預(yù)制塊作為支支撐。落梁開開始時,四臺臺千斤頂緩慢慢、同步、均均速向上頂起起(不大于設(shè)計計要求的5mmm),于預(yù)預(yù)制塊不受壓壓力時從預(yù)制制塊中取出最最上部高度為為25cm的塊塊體,而后四四臺千斤頂緩緩慢、同步、均均速下落,待待混凝土預(yù)制制塊受壓后,調(diào)調(diào)整千斤頂高高度,而后采采用相同的方方法,先緩慢慢、同步、均均速向上頂起起使混凝土預(yù)預(yù)制件不受壓壓,而后落梁梁5cm,持荷荷15minn;以此類推推,直至梁體體達到完全懸懸臂狀態(tài)。落落梁前后數(shù)據(jù)據(jù)對比如表44.2.1--1所示。表4.2.1-1落梁前后支支撐力對比落梁位移設(shè)計支撐力實測支撐力開始時間結(jié)束時間持荷時間20#輔墩側(cè)22輔墩側(cè)02300023900221005cm197101980210:0010:1015min10cm174901779410:2510:3515min15cm151721508010:5011:0015min20cm126881295011:1511:2530min25cm102401031011:5512:0315min30cm7120729412:1812:2915min35cm4300443412:4412:5215min40cm1910209013:0713:1730min45cm00013:4713:5915min50cm15min55cm4.2.2輔墩墩處梁端頂梁梁及支撐主梁位于大坡道上上,位于1..2%坡道上上,給轉(zhuǎn)體帶帶來重大影響響。頂梁與落落梁工序相同同,但由于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體后才進行行頂梁,主梁梁位于大坡道道上,轉(zhuǎn)體時時坡道高一端端會下降,造造成頂梁高低低端頂力不一一致,需要進進行應(yīng)力放散散才能確保主主梁運營狀態(tài)態(tài)與設(shè)計一致致。轉(zhuǎn)體結(jié)束束并完成精調(diào)調(diào)后對邊墩以以及梁段進行行處理,利用用千斤頂起頂頂位置即200#、22#邊墩上上——距第五梁梁段端部1..6m處位置置下方對稱設(shè)設(shè)置兩個千斤斤頂作為頂梁梁設(shè)備。因梁梁底與墩柱之之間間隙為11.4m(墊墊石高1.2205m,支支座高0.22m),千斤斤頂施加上頂頂力,此工作作平臺滿足上上頂操作。上上頂位置橫向向與主梁腹板板中心對齊,單單側(cè)梁端兩道道腹板下方的的上頂力為44600KNN,全橋4×22300KNN,上頂大、小小里程梁端同同步進行,同同一梁端左、右右側(cè)腹板同步步進行;上頂頂力勻速、緩緩慢、同步施施加。主梁轉(zhuǎn)體到位后,利利用千斤頂在在梁端處施加加豎向上頂力力,向上頂起起主梁。標高高到位后安裝裝支座。具體體操作方法為為:以21號主墩為為中心對稱分分布于梁端腹腹板下(距梁端約1..6m)的4個點位置,預(yù)預(yù)先頂起4臺千斤頂,待待起頂高度將將達到千斤頂頂行程要求時時,分別在與與4臺千斤頂相相臨位置放置置混凝土預(yù)制制塊達到同千千斤頂同樣高高度,而后千千斤頂緩慢、同同步、均速下下落使混凝土土預(yù)制塊承受受上頂力,調(diào)調(diào)整千斤頂高高度,同樣緩緩慢、同步、均均速頂起,直直至千斤頂行行程,增加混混凝土預(yù)制塊塊高度,最終終達到起頂要要求。當上頂力達到設(shè)計計值,梁端主主梁標高等于于設(shè)計標高,加加強施工監(jiān)控控以確保上頂頂力達到設(shè)計計值,主梁標標高與設(shè)計相相符。為方便便支座安裝,當當上頂力數(shù)值值及梁端標高高達到設(shè)計值值后,向上再再多頂5mmm。并事先于于梁端位置安安裝支座(為防止支座座滑落,于梁梁端腹板位置置將支座固定定),布設(shè)墊石石鋼筋并且預(yù)預(yù)留墊石孔位位。輔墩頂梁梁最大值與落落梁前支撐力力對比如表44.2.2--1所示。表4.2.2-1輔墩頂梁梁最大值與落落梁前支撐力力對比表落梁位移設(shè)計支撐力實測支撐力開始時間結(jié)束時間持荷時間20#輔墩側(cè)22#輔墩側(cè)005cm215022488:008:1515min10cm512652228:308:4215min15cm797080508:579:1215min20cm10090103549:429:5830min25cm149041504610:1310:3015min30cm166641713210:4510:5715min35cm192501947011:1211:2715min40cm201002189011:5712:1530min45cm23000229702410012:3012:4815min50cm55cm60cm65cm頂梁完成后,將球球鉸固結(jié)措施施去除,靜置置兩小時后,觀觀察千斤頂荷荷載,兩側(cè)荷荷載相差3%%時,應(yīng)力放放散完成,開開始封絞固定定。4.3體系轉(zhuǎn)換施施工監(jiān)控4.3.1施工監(jiān)監(jiān)控方法梁的施工監(jiān)控,由由于計算模型型中的參數(shù)如如混凝土的彈彈性模量、徐徐變系數(shù)等因因素跟實際施施工中情況不不完全相符,導(dǎo)導(dǎo)致不能得到到較準確的控控制調(diào)整量。要要使得計算分分析與實際施施工相結(jié)合,必必須有一套可可行的監(jiān)控方方法,以使實實測的監(jiān)控數(shù)數(shù)據(jù)通過分析析反饋到實際際施工,達到到施工控制以以及安全施工工、合理成橋橋的目的。隨著國內(nèi)外橋梁施施工監(jiān)控的發(fā)發(fā)展,在各個個學(xué)者的努力力研究和總結(jié)結(jié)下,形成了了一套實用的的監(jiān)控方法。首首先介紹的是是一種在施工工監(jiān)控過程中中,為了達到到最佳成橋線線形,通過實實時分析主梁梁線形產(chǎn)生的的偏差,從而而調(diào)整結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生的偏差,稱稱其為糾偏終終點控制法,也也稱事后控制制法。這種方方法運用了KKalmann濾波法理論論,但有時控控制達不到預(yù)預(yù)計的效果,而而且工作量極極大。然后介介紹的是一種種我國連續(xù)梁梁橋、連續(xù)剛剛構(gòu)橋、T型剛構(gòu)橋施施工監(jiān)控中特特別常用的方方法:自適應(yīng)應(yīng)控制法。這這種方法是將將理論值和對對應(yīng)力及標高高的實測值進進行對比分析析,通過模型型的一些主要要參數(shù)的修正正達到實測值值與理論值吻吻合。要得到到比較準確的的控制調(diào)整量量,必須根據(jù)據(jù)施工中是測測到的結(jié)構(gòu)反反應(yīng)修正計算算模型中的這這些參數(shù)值,以以使計算模型型在與實際結(jié)結(jié)構(gòu)磨合一段段時間后,自自動適應(yīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)的物理力學(xué)學(xué)規(guī)律。4.3.2施工監(jiān)監(jiān)控的內(nèi)容余家灣特大橋T構(gòu)構(gòu)的施工監(jiān)控控是以成橋的的實際狀態(tài)和和理想狀態(tài)相相吻合,同時時保證在施工工過程中結(jié)構(gòu)構(gòu)的安全性。因因此包括兩方方面的內(nèi)容::梁的變形控控制和內(nèi)力控控制,變形控控制就是對每每個施工階段段梁的豎向撓撓度的控制,對對出現(xiàn)較大的的偏差的情況況應(yīng)立即采取取措施,預(yù)警警停止施工并并進行誤差分分析確定調(diào)整整方法,這樣樣確保了下個個階段的精確確施工并且最最終影響了最最后的合攏難難度;內(nèi)力控控制是控制主主梁在施工過過程中不會出出現(xiàn)超出范圍圍的應(yīng)力值,并并隨時將應(yīng)力力監(jiān)控結(jié)果做做出分析,確確保結(jié)構(gòu)在施施工過程一直直處于安全狀狀態(tài)。1控制參數(shù)橋梁實際控制參數(shù)數(shù)與建模中所所用到的規(guī)范范設(shè)計參數(shù)是是存在一定的的偏差的,根根據(jù)理論分析析所采用的參參數(shù)得到的模模擬結(jié)構(gòu)內(nèi)力力及位移值一一般均較實測測值大,偏于于安全。但是是,這將直接接影響成橋后后結(jié)構(gòu)線形的的控制,并且且這種偏差一一定情況上還還關(guān)系著結(jié)構(gòu)構(gòu)在施工過程程中的內(nèi)力是是否符合設(shè)計計要求。因此此在施工監(jiān)控控中,應(yīng)該對對部分主要參參數(shù)進行測定定以便在施工工前對部分結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)數(shù)進行一次修修正,最終使使成橋線形合合理。影響的的主要參數(shù)有有:(1)混凝土的彈性模模量?;炷镣恋膹椥阅A苛恐苯佑绊懙牡氖墙Y(jié)構(gòu)剛度度矩陣、徐變變函數(shù),從而而影響到結(jié)構(gòu)構(gòu)的應(yīng)力、變變形。為此,前前期結(jié)構(gòu)計算算應(yīng)先按照規(guī)規(guī)范取值,然然后通過現(xiàn)場場施工過程中中根據(jù)試驗結(jié)結(jié)果確定,混混凝土的彈性性模量測試應(yīng)應(yīng)采用現(xiàn)場取取樣的方法測測定三件混凝凝土試塊并分分別測定其三三天、七天、二二十八天齡期期的彈性模量量值,以三件件試塊實驗結(jié)結(jié)果的算術(shù)平平均值為最終終彈性模量測測定值,根據(jù)據(jù)實際的彈性性模量值確定定計算模型的的彈性模量參參數(shù)值。(2)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的的管道摩阻系系數(shù)。摩阻試試驗采用單端端張拉方式進進行,張拉時時由兩個傳感感器讀數(shù)之差差求出孔道摩摩阻損失。(3)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的的彈性模量。與與管道磨阻系系數(shù)、預(yù)應(yīng)力力損失等因素素一同影響預(yù)預(yù)應(yīng)力的最終終取值,需要要按照現(xiàn)場取取樣試驗結(jié)果果采用。(4)結(jié)構(gòu)尺寸。結(jié)構(gòu)構(gòu)截面尺寸的的建模選擇與與實際施工截截面的誤差是是無法避免的的,而且梁面面橫坡的影響響對結(jié)構(gòu)的重重量雖然影響響不大,但是是作為結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)力、撓度分分析結(jié)果,這這些誤差值必必須控制在合合理范圍之中中。所以,建建模過程中,應(yīng)應(yīng)盡量控制橋橋梁結(jié)構(gòu)實際際截面尺寸,使使其與與理論論尺寸的誤差差控制在一定定范圍內(nèi)。(5)混凝土容重。由由于理論分析析計算中,選選擇的是規(guī)范范中規(guī)定的材材料容重參數(shù)數(shù),而容重直直接影響結(jié)構(gòu)構(gòu)的重量,從從而影響結(jié)構(gòu)構(gòu)的內(nèi)力與變變形,實際施施工中的材料料容重由于種種種原因與規(guī)規(guī)范值有一定定的數(shù)值差距距。在施工監(jiān)監(jiān)控中,需要要對施工現(xiàn)場場采集的混凝凝土容重參數(shù)數(shù)進行必要的的修正。(6)施工荷載。施工工臨時荷載必必須現(xiàn)場做好好統(tǒng)計,根據(jù)據(jù)實際荷載值值進行建模模模擬加載,因因為施工臨時時荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力變形的的影響不容忽忽視,甚至影影響最終成橋橋狀態(tài)。2橋梁施工控制模型型結(jié)構(gòu)計算分分析(1)誤差分析①結(jié)構(gòu)重量誤差結(jié)構(gòu)重量誤差主要要來源于兩個個方面:一是是材料容重,由由于混凝土在在拌合中會受受到各種因素素的影響,導(dǎo)導(dǎo)致最終的容容重與實測容容重有區(qū)域的的偏差,在幾幾何尺寸不變變的前提下,導(dǎo)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)重量量的誤差。第第二方面,施施工過程中由由于模板精度度以及測量精精度,導(dǎo)致澆澆筑成型的結(jié)結(jié)構(gòu)幾何尺寸寸跟理論結(jié)構(gòu)構(gòu)幾何尺寸存存在一定的偏偏差,這種偏偏差也引起結(jié)結(jié)構(gòu)重量誤差差。②預(yù)應(yīng)力誤差引起預(yù)應(yīng)力誤差的的因素主要是是預(yù)應(yīng)力的損損失而造成的的,一般包括括:管道摩擦擦阻力,溫度度損失,鋼絲絲松弛,錨具具損失,徐變變損失,混凝凝土的局部擠擠壓引起的損損失。其次,材材料的彈性模模量值與實際際彈模的偏差差也是預(yù)應(yīng)力力誤差的產(chǎn)生生原因,最后后是千斤頂?shù)牡挠蛪罕碜x數(shù)數(shù)產(chǎn)生的誤差差引起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力誤差。③收縮和徐變誤差差首先是收縮與徐變變系數(shù)的取值值,其次是各各節(jié)段受力狀狀態(tài)不同以及及各節(jié)段之間間的齡期實際際差別,以及及實際加載齡齡期與理論加加載齡期的偏偏差。④溫度變化誤差在實際施工過程中中,溫度的變變化是一個隨隨機過程,首首先施工過程程中無法對溫溫度的變化有有系統(tǒng)的統(tǒng)計計與規(guī)律掌握握,其次,溫溫度對于結(jié)構(gòu)構(gòu)的不同位置置也存在差異異。對于箱型型梁,箱梁內(nèi)內(nèi)壁與外壁之之間的溫差會會導(dǎo)致箱梁的的變形,而且且均勻溫差也也會引起結(jié)構(gòu)構(gòu)的變形。一一般監(jiān)控分析析計算中,直直接采用規(guī)范范及設(shè)計給定定值進行溫度度對結(jié)構(gòu)的分分析計算,故故可調(diào)可控的的只能在施工工上最大限度度的排除溫度度造成的誤差差??刹扇≡谠谌粘鲋皩⒅Ъ芏ㄎ唬舜藭r溫度影響響較大,從而而達到施工控控制。⑤計算模型的誤差差目前建模基本采用用有限元進行行簡化分析,而而實際結(jié)構(gòu)的的復(fù)雜程度高高到難以完全全正確模擬,從從而導(dǎo)致模型型失真。引起起的誤差主要要有:單元離離散誤差,首首先在橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)計算模型型中常用桿單單元和梁單元元來反映結(jié)構(gòu)構(gòu)受力,這種種簡化的單元元的準確性跟跟實體單元有有一定差距,還還有單元之間間的連接和單單元劃分到底底合不合理都都是單元離散散誤差。邊界界條件誤差,施施工中的臨時時約束很難做做到實際真實實的模擬,要要使誤差小必必須對施工階階段施工具體體情況的約束束條件分析模模擬。(2)施工監(jiān)控的實時測測量大跨度預(yù)應(yīng)力T型型剛構(gòu)橋的施施工監(jiān)控過程程中的一個重重要工作就是是數(shù)據(jù)的采集集,主要包括括施工時間、溫溫度、線形撓撓度、主梁應(yīng)應(yīng)力的測量。這這些數(shù)據(jù)的采采集需要施工工監(jiān)控人員根根據(jù)施工的實實時監(jiān)測,以以及施工單位位的配合,將將采集的數(shù)據(jù)據(jù)再與理論值值進行對比分分析指導(dǎo)下一一階段的施工工。(3)施工時間測量由于設(shè)計計算時,這這部分時間數(shù)數(shù)據(jù)只能通過過正常施工水水平進行估計計,而施工監(jiān)監(jiān)控計算進行行的是實時計計算,以確保保時間數(shù)據(jù)對對混凝土收縮縮徐變計算的的真實性。時時間的測定必必須按照日為為單位來計量量,包括齡期期、預(yù)應(yīng)力張張拉時間、混混凝土澆筑時時間等等關(guān)鍵鍵施工工序的的周期。(4)線形撓度測量對于支架澆筑的TT型剛構(gòu)橋梁梁,需要用測測量儀器對主主梁各塊控制制點進行標高高測量。通過過全橋線形通通測與階段塊塊標高測量結(jié)結(jié)合,在完成成每塊澆筑以以及張拉預(yù)應(yīng)應(yīng)力后對已成成梁端以及關(guān)關(guān)鍵測點進行行標高測量。這這些數(shù)據(jù)時施施工監(jiān)控分析析的最重要因因素,直接影影響的是合攏攏施工以及成成橋線形。(5)應(yīng)力測量應(yīng)力的測量直接影影響到結(jié)構(gòu)的的安全性,在在澆筑每一梁梁段混凝土前前,先將弦式式鋼筋應(yīng)變計計埋入梁體混混凝土內(nèi),并并讀取初讀數(shù)數(shù)。在每個施施工階段利用用應(yīng)變測量儀儀器測量各應(yīng)應(yīng)力測量控制制截面的讀數(shù)數(shù),測出的應(yīng)應(yīng)變變化值再再通過數(shù)據(jù)分分析處理反映映出,各塊澆澆筑混凝土、張張拉預(yù)應(yīng)力的的應(yīng)力變化情情況,將其與與模型計算值值對比可以基基本了解梁體體的應(yīng)力值是是否在允許范范圍內(nèi),確保保了橋梁在施施工階段的安安全性。4.3.3施工工監(jiān)控系統(tǒng)組組成1、施工監(jiān)控系統(tǒng)組組成監(jiān)控系統(tǒng)由結(jié)構(gòu)計計算與量測系系統(tǒng)、誤差分分析系統(tǒng)和實實時跟蹤分析析系統(tǒng)3部分組成::(1)結(jié)構(gòu)計算與量測測系統(tǒng)本系統(tǒng)由結(jié)構(gòu)計算算和施工過程程中的參數(shù)監(jiān)監(jiān)測系統(tǒng)組成成;前者獲得得理論設(shè)計狀狀態(tài)和施工過過程實時跟蹤蹤分析計算的的修正參數(shù),后后者通過施工工狀態(tài)行為的的主要控制參參數(shù)進行跟蹤蹤觀測,以獲獲取結(jié)構(gòu)實際際狀態(tài)。(2)誤差分析系統(tǒng)系統(tǒng)主要由結(jié)構(gòu)參參數(shù)識別系統(tǒng)統(tǒng)組成,為結(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)的校校正和修改提提供依據(jù)。(3)實時跟蹤分析系系統(tǒng)實時跟蹤分析系統(tǒng)統(tǒng)主要通過現(xiàn)現(xiàn)場上建立的的計算模型,,對整個施工工過程進行施施工前的校核核計算和施工工過程中的仿仿真計算。2、施工監(jiān)控的現(xiàn)場要要求(1)在天氣正常的條件件下,測試時時間應(yīng)在夜間間7點到早9點前完成。測測試應(yīng)在天氣氣較穩(wěn)定的條條件下進行,減減少氣溫急變變、大霧或雨雨天等因素的的影響。測試試時間應(yīng)盡量量短,以減少少氣溫度變化化的干擾。(2)監(jiān)控儀器要求有有較高的測試試精度,完全全滿足設(shè)計要要求。(3)嚴格控制施工臨時時荷載,材料料堆放要求定定點、定量。(4)測量工作由施工方方和監(jiān)控方平平行進行,以以便于在現(xiàn)場場及時校對。(5)所有觀測記錄須注注明工況(施施工狀態(tài))、日日期、時間、天天氣、氣溫、橋橋面特殊、施施工荷載和其其他突變因素素。(6)當現(xiàn)場的監(jiān)測結(jié)結(jié)果與設(shè)計存存在差別時,在在具體分析其其原因的基礎(chǔ)礎(chǔ)上,通過計計算機反復(fù)模模擬計算。一一方面,在條條件允許的情情況下提出可可行的調(diào)整方方案;另一方方面,根據(jù)實實際施工狀態(tài)態(tài),預(yù)測結(jié)構(gòu)構(gòu)后續(xù)工況的的狀態(tài),給出出結(jié)構(gòu)的受力力狀況。4.3.4主橋橋應(yīng)力監(jiān)控結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變檢測測在特大橋施施工過程中是是一個重要的的環(huán)節(jié),應(yīng)力力的監(jiān)測有效效地預(yù)警了結(jié)結(jié)構(gòu)在各個施施工階段的非非安全狀態(tài),從從而達到保證證施工過程的的安全以及橋橋梁的合理受受力狀態(tài)。1、應(yīng)力監(jiān)測儀器應(yīng)力監(jiān)測采用JMMZX-2115型埋入式式混凝土應(yīng)變變計(圖4..3.4-11)。該應(yīng)變變計適用于各各種混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)應(yīng)變測量,可可以長期監(jiān)測測和自動化測測量。廣泛應(yīng)應(yīng)用與橋梁、隧隧道、大壩、地地下建筑、試試樁、試驗室室模型等混凝凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部部的應(yīng)變測量量。應(yīng)變計安安裝采用綁扎扎方式,即用用細匝絲或尼尼龍扣將應(yīng)變變計綁扎在鋼鋼筋(或制作作的支架)一一側(cè),一起澆澆筑。圖4.3.4-1JMZZX-2155型埋入式混混凝土應(yīng)變計計采用振弦理論設(shè)計計制造,具有有高靈敏度、高高精度、高穩(wěn)穩(wěn)定性的優(yōu)點點,適于長期期觀測。弦式式傳感器內(nèi)置置高性能激振振器,采用脈脈沖激振方式式,具有測試試速度快、鋼鋼弦振動穩(wěn)定定可靠、頻率率信號長距離離傳輸不失真真,抗干擾能能力強等特點點,傳感器見見圖4.3.44-2。智能能弦式傳感器器(AT、A型)內(nèi)置智智能芯片,全全數(shù)字檢測,具具有智能記憶憶功能。傳感感器中能存貯貯傳感器型號號、電子編號號、標定系數(shù)數(shù)、出產(chǎn)日期期等參數(shù)。圖4.3.4-2弦式傳傳感器編碼溫度應(yīng)變計(BT型)內(nèi)置編碼溫度計,具有唯一電子編碼,可通過儀器讀取編號,簡化工程現(xiàn)場的編號工作,防止編號丟失、混淆等問題。應(yīng)變計結(jié)構(gòu)性能良好,防水耐用。可直接顯示物理量值,也可顯示振弦頻率(Hz),測量直觀、簡便、快捷。對于帶電子編號的傳感器,能真正做到“無紙化”測試。即對現(xiàn)場數(shù)據(jù),儀器可電子保存,并傳輸?shù)诫娔X形成電子文件。配接自動綜合采集系統(tǒng)可實現(xiàn)無人自動測量。應(yīng)變計內(nèi)置溫度傳感器可直接測量測點溫度(溫度型),測試人員可對應(yīng)變值進行溫度修正。2、技術(shù)參數(shù)型號尾綴說明:AAT(智能記記憶溫度型)、A(智能記憶型)、BT(編碼溫度型)、B(基本頻率型)應(yīng)變量程:應(yīng)變測量精度:應(yīng)變分辨率:測量標距:使用環(huán)境溫度:~~溫度測量范圍:~~溫度測量精度:(AT、BT型)3、安裝和使用根據(jù)結(jié)構(gòu)要求選定定測試點,將將應(yīng)變計平行行結(jié)構(gòu)應(yīng)力方方向安裝,采采用細匝絲或或尼龍扣帶將將應(yīng)變計捆綁綁在結(jié)構(gòu)鋼筋筋上,避開混混凝土和搗振振棒能直接沖沖擊到的鋼筋筋面。應(yīng)變計計綁扎位置應(yīng)應(yīng)在兩端(即即受力柄)的的內(nèi)側(cè)5mmm處,中間部部分不容許綁綁扎,呈兩端端頭緊貼鋼筋筋、中間懸空空的狀態(tài)(圖圖4.3.44-3)。測測試導(dǎo)線沿結(jié)結(jié)構(gòu)鋼筋引出出,同樣要避避開混凝土和和搗振棒能直直接沖擊到的的鋼筋面,并并間隔1~2米綁扎,綁綁扎不宜過緊緊,導(dǎo)線也要要若為松弛。導(dǎo)導(dǎo)線引出方法法很多,常見見的在模板打打孔引出;或或內(nèi)置木盒,線線盤繞其中,待待拆模板后再再引出。最后后登記好每個個測試點的應(yīng)應(yīng)變計編號,并并保存好記錄錄資料。圖4.3.4-3JMZZX-2155型埋入式應(yīng)應(yīng)變計安裝示示意圖4、應(yīng)變計測點布置置根據(jù)T型剛構(gòu)橋及及支架現(xiàn)澆施施工的受力變變化特點,主主梁應(yīng)力測量量控制截面選選取在大里程程方向的合攏攏段A近梁段端的的1-1截面,大大里程方向的的合攏段B近梁段端的的2-2截面,小小里程方向的的第三梁段近近第四梁段的的3米處3-3截面,小小里程方向的的第三梁段近近第二梁段的的5米處4-4截面。主主梁應(yīng)力測量量控制截面示示意圖如圖44.3.4--4、圖4.3..4-5所示示。圖4.3.4-4大里程程方向1-11、2-2應(yīng)力控控制截面示意意圖圖4.3.4-5小里程程方向3-33、4-4應(yīng)力控控制截面示意意圖監(jiān)測的測點是用扎扎帶將應(yīng)變計計綁扎在縱向向鋼筋上,位位置靠近箱梁梁頂段和底面面,而且要將將測試導(dǎo)線引引至出橋面,由由于應(yīng)變計測測量位置離箱箱梁頂面或底底面有一定距距離,但由于于產(chǎn)生的誤差差量級較小,忽忽略不計。截截面監(jiān)測點在在每個控制截截面安裝4個(圖4.33.4-6)。圖4.3.4-6截面監(jiān)監(jiān)測點布置示示意圖5、應(yīng)力誤差分析處處理采用埋入式應(yīng)變計計測量出來的的應(yīng)變狀態(tài),是是結(jié)構(gòu)的最終終應(yīng)變值,其其包括一些非非受力造成的的應(yīng)變,而非非受力造成的的應(yīng)變值不是是我們需要的的結(jié)果,所以以再測得了結(jié)結(jié)構(gòu)的應(yīng)變值值后,我們需需要分析處理理將受力應(yīng)變變分離出來,以以準確的掌握握結(jié)構(gòu)的安全全應(yīng)力狀態(tài)。(1)應(yīng)變計安裝誤差差應(yīng)力應(yīng)變測量中,應(yīng)應(yīng)變計埋入時時其軸線一般般不可能完全全與結(jié)構(gòu)的軸軸線重合,當當澆筑混凝土土的時候,應(yīng)應(yīng)變計會被擠擠壓到略微或或直接偏離軸軸線,而且為為了在埋設(shè)過過程的方便及及為了應(yīng)變計計長期的耐久久使用,一般般把應(yīng)變計綁綁扎在縱向鋼鋼筋上,而不不能置于混凝凝土箱梁的頂頂緣表面或底底緣表面,這這就又造成了了一定的誤差差,這些誤差差一般情況下下較小,而且且在同一截面面腹板兩側(cè)都都布置了應(yīng)變變計的情況下下,可以通過過取可取的平平均值來消除除一定的誤差差。(2)混凝土彈性模量量誤差由于混凝土的彈性性模量是與時時間相關(guān)的參參數(shù),隨著加加載齡期的一一直變化,混混凝土的彈性性模量值也一一直在變化。因因此計算應(yīng)力力值時,不可可避免的會有有一定的誤差差,在本橋施施工監(jiān)控中以以及根據(jù)規(guī)范范及以往經(jīng)驗驗的指導(dǎo),采采用取不同齡齡期的彈性模模量值的平均均值來確定。(3)溫度誤差在應(yīng)變測量中,溫溫度是不斷的的變化的,當當結(jié)構(gòu)體的線線膨脹系數(shù)與與應(yīng)變計中的的鋼弦不一致致時,溫度變變化也可引起起應(yīng)變變化,因因此會產(chǎn)生一一定的誤差。本應(yīng)變計內(nèi)置溫度度傳感器可直直接測量測點點溫度,測試試人員可對應(yīng)應(yīng)變值采用下下式進行溫度度修正。式中:—結(jié)構(gòu)體線膨脹系數(shù)數(shù),一般情況況下鋼筋混凝凝土的線膨脹脹系數(shù)為;—測量應(yīng)變,單位為為;—測量溫度;—初讀數(shù)時的溫度值值;—鋼弦線膨脹系數(shù),一一般為(4)混凝土收縮徐變變誤差由于混凝土的收縮縮徐變的影響響是非受力應(yīng)應(yīng)變,需要將將其分離出去去。監(jiān)測點的的實測應(yīng)力應(yīng)應(yīng)變值應(yīng)該扣扣除的有初始始應(yīng)變以及收收縮徐變的誤誤差,可見下下式。式中:—測點實際應(yīng)力值;;—測點讀數(shù)應(yīng)力值;;—測點應(yīng)力初讀值;;—測點混凝土收縮應(yīng)應(yīng)力誤差值;;—測點混凝土徐變應(yīng)應(yīng)力誤差值。而混凝土收縮產(chǎn)生生的應(yīng)變誤差差值可由下式式得到:式中:—收縮應(yīng)變;—名義收縮系數(shù);—收縮隨時間發(fā)展系系數(shù);—計算考慮時刻的混混凝土齡期;;—收縮開始時的混凝凝土齡期;—構(gòu)件理論厚度。混凝土徐變產(chǎn)生的的應(yīng)變誤差值值可由下式得得到:式中:—計算徐變應(yīng)變;—混凝土名義徐變系系數(shù);—混凝土天的常應(yīng)力力;—加載后徐變隨時間間發(fā)展系數(shù);;—年平均濕度(%),取100%。(5)應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果分分析使用應(yīng)變計的測試試可以了解結(jié)結(jié)構(gòu)體應(yīng)變(即即變形)情況況,通過結(jié)構(gòu)構(gòu)體的彈性模模量可以計算算出結(jié)構(gòu)體的的應(yīng)力。通常常方式為應(yīng)變變計安裝完成成、結(jié)構(gòu)體穩(wěn)穩(wěn)定后讀取應(yīng)應(yīng)變計的初值值,隨后當結(jié)結(jié)構(gòu)體被施力力或其他情況況影響,再讀讀取應(yīng)變計的的測量值。此此時差值==(測量值-初值)即為為結(jié)構(gòu)體的應(yīng)應(yīng)變情況,該該差值包括了了所有影響結(jié)結(jié)構(gòu)體變形的的因素,例如如某結(jié)構(gòu)體受受力前后測得得應(yīng)變計的差差值,則需剔剔除差值中溫溫度、結(jié)構(gòu)體體化學(xué)變化等等對結(jié)構(gòu)體變變形的影響,剔剔除后應(yīng)變值值才能計算結(jié)結(jié)構(gòu)體的應(yīng)力力。由于測試出來的應(yīng)應(yīng)變值為即時時數(shù)據(jù),需將將其施工工況況變化值最為為應(yīng)變變化從從而計算應(yīng)力力,然后根據(jù)據(jù)第一個工況況的應(yīng)力理論論值再根據(jù)實實測變化值推推算每一個工工況的實測應(yīng)應(yīng)力值,其中中實測值取得得是兩側(cè)腹板板剔除問題數(shù)數(shù)據(jù)的均值(拉拉應(yīng)力為正,壓壓應(yīng)力為負)(表表4.3.44-1~表4.3..4-8)。表4.3.4-1截截面的各施工工控制階段的的上緣理論、實實測應(yīng)力值對對比施工階段上緣理論值理論變化值實測變化值實測值誤差現(xiàn)澆合攏段A、BB、C-0.0950.0950.00%張拉底板束B4-7.430-7.335-8.016-8.1119.17%拆除合攏段B支架架-7.4200.0100.169-7.9427.04%拆除合攏段A支架架-7.470-0.050-0.124-8.0667.98%在第三梁段兩端安安裝千斤頂平平臺-8.470-1.000-1.229-9.2959.74%拆除完第三梁段支支架-8.2300.2400.596-8.6995.70%梁端支承在臨時支支墩上-10.400-2.170-2.591-11.290-8.56%卸載,落梁,轉(zhuǎn)體體-2.7707.6308.321-2.9697.18%在主梁梁端部設(shè)置置臨時支承-2.820-0.050-0.235-3.20413.62%拆除臨時支承-2.7800.0400.136-3.06810.36%邊支點施加豎向上上頂力-10.500-7.720-7.916-10.9844.61%拆除向上頂力-9.9600.5401.268-9.7162.45%張拉后期預(yù)應(yīng)力鋼鋼束-10.100-0.140-1.226-10.9428.34%表4.3.4-2截截面的各施工工控制階段的的下緣理論、實實測應(yīng)力值對對比施工階段下緣理論值理論變化值實測變化值實測值誤差現(xiàn)澆合攏段A、BB、C0.131--0.1310.00%張拉底板束B4-7.050-7.181-7.653-7.5226.70%拆除合攏段B支架架-6.9900.060-1.261-6.26110.43%拆除合攏段A支架架-6.8600.1300.359-5.90213.97%在第三梁段兩端安安裝千斤頂平平臺-5.3901.4701.123-4.77911.34%拆除完第三梁段支支架-5.690-0.300-0.593-5.3725.59%梁端支承在臨時支支墩上-2.5803.1102.591-2.7817.79%卸載,落梁,轉(zhuǎn)體體-13.500-10.920-11.369-14.1504.81%在主梁梁端部設(shè)置置臨時支承-13.5000.0000.236-13.9143.07%拆除臨時支承-13.5000.0000.365-13.5490.36%邊支點施加豎向上上頂力-2.34011.16011.269-2.2802.56%拆除向上頂力-3.080-0.740-1.027-3.3077.37%張拉后期預(yù)應(yīng)力鋼鋼束-11.900-8.820-9.631-12.9388.72%表表4.3.4--3截面的各各施工控制階階段的上緣理理論、實測應(yīng)應(yīng)力值對比施工階段上緣理論值理論變化值實測變化值實測值誤差現(xiàn)澆合攏段A、BB、C-0.0370.0370.00%張拉底板束B4-8.460-8.424-8.012-8.0494.86%拆除合攏段B支架架-8.3800.0800.131-7.9185.52%拆除合攏段A支架架-8.480-0.100-0.561-8.4790.02%在第三梁段兩端安安裝千斤頂平平臺-7.9500.5300.951-7.5285.31%拆除完第三梁段支支架-8.350-0.400-0.641-8.1692.17%梁端支承在臨時支支墩上-10.300-1.950-2.021-10.1901.07%卸載,落梁,轉(zhuǎn)體體-0.9889.3129.216-0.9741.47%在主梁梁端部設(shè)置置臨時支承-1.070-0.082-0.155-1.1295.47%拆除臨時支承-1.0200.0500.235-0.89412.40%邊支點施加豎向上上頂力-10.500-9.480-8.562-9.4569.95%拆除向上頂力-9.6700.8301.126-8.33013.86%張拉后期預(yù)應(yīng)力鋼鋼束-11.100-1.430-1.168-9.49814.44%表4.3.4-4截截面的各施工工控制階段的的下緣理論、實實測應(yīng)力值對對比施工階段下緣理論值理論變化值實測變化值實測值誤差現(xiàn)澆合攏段A、BB、C0.042--0.0420.00%張拉底板束B4-8.600-8.642-8.035-7.9937.06%拆除合攏段B支架架-8.620-0.020-0.102-7.8918.46%拆除合攏段A支架架-8.4600.1600.123-7.7688.18%在第三梁段兩端安安裝千斤頂平平臺-9.080-0.620-0.526-8.2948.66%拆除完第三梁段支支架-8.5200.5600.598-7.6969.68%梁端支承在臨時支支墩上-6.0902.4302.502-5.19414.72%卸載,落梁,轉(zhuǎn)體體-17.800-11.710-12.265-17.4591.92%在主梁梁端部設(shè)置置臨時支承-17.7000.1000.025-17.4341.51%拆除臨時支承-17.800-0.1000.266-17.1683.55%邊支點施加豎向上上頂力-5.87011.93012.029-5.13912.46%拆除向上頂力-6.800-0.930-1.027-6.1669.33%張拉后期預(yù)應(yīng)力鋼鋼束-9.090-2.290-2.512-8.6784.54%表4.3.4-5截截面的各施工工控制階段的的上緣理論、實實測應(yīng)力值對對比施工階段上緣理論值理論變化值實測變化值實測值誤差支架現(xiàn)澆第三梁段段-0.0030.0030.00%張拉第三梁段頂、底底板束-0.507-0.504-0.493-0.4962.17%張拉底板束B4-10.000-9.493-10.262-10.7587.58%拆除合攏段B支架架-9.9200.0800.135-10.6237.09%拆除合攏段A支架架-9.7500.1700.298-10.3255.90%在第三梁段兩端安安裝千斤頂平平臺-9.0500.7000.891-9.4344.24%拆除完第三梁段支支架-10.400-1.350-1.561-10.9955.72%梁端支承在臨時支支墩上-11.300-0.900-1.261-12.2568.46%卸載,落梁,轉(zhuǎn)體體-2.0909.2109.893-2.36313.06%在主梁梁端部設(shè)置置臨時支承-2.170-0.080-0.013-2.3769.49%拆除臨時支承-2.1100.0600.356-2.0204.27%邊支點施加豎向上上頂力-11.500-9.390-9.653-11.6731.50%拆除向上頂力-10.7000.8000.953-10.7200.19%張拉后期預(yù)應(yīng)力鋼鋼束-12.300-1.600-1.563-12.2830.14%表4.3.4-6截面的各施施工控制階段段的下緣理論論、實測應(yīng)力力值對比施工階段上緣理論值理論變化值實測變化值實測值誤差支架現(xiàn)澆第三梁段段0.003--0.0030.00%張拉第三梁段頂、底底板束-0.563-0.566-0.591-0.588

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