80m連續(xù)梁線型控制方案

1、跨度 80m連續(xù)梁的線型控制本標(biāo)段淠河總干渠特大橋（ 48+80+48）m連續(xù)箱梁，采用懸臂法澆筑施工，懸灌施工 10 個(gè)節(jié)段，總懸臂長度達(dá) 76m，設(shè)計(jì)箱梁高較大，自重大，容易發(fā)生撓度變形，必須將其作為施工控制主要對(duì)象。其線形控制為本段連續(xù)箱梁施工的重點(diǎn)及難點(diǎn)工程。1、施工控制的內(nèi)容、目的施工控制的目的就是確保施工中連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形成后的外觀線形和內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。懸灌預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁的施工控制， 是根據(jù)施工監(jiān)測(cè)所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實(shí)值進(jìn)行施工階段的仿真分析， 確定出每個(gè)懸臂澆筑階段的立模標(biāo)高，并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測(cè)的成果對(duì)誤差進(jìn)行分析、 預(yù)測(cè)和對(duì)下一立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整， 以此來保證成橋后橋面線

2、形、 合攏段兩懸臂端標(biāo)高的相對(duì)偏差不大于規(guī)定值，以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。2、施工控制的主要方法80m連續(xù)梁的施工控制采用正裝結(jié)構(gòu)分析預(yù)測(cè)，進(jìn)行仿真分析并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值進(jìn)行比對(duì)， 采用最小二乘法進(jìn)行誤差調(diào)整， 落實(shí)在現(xiàn)場(chǎng)并進(jìn)行箱梁模型標(biāo)高調(diào)整，以取得最佳的線形控制結(jié)果。誤差調(diào)整采用最小二乘法， 通過對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的識(shí)別與修正， 可以使提前預(yù)測(cè)值不斷向真實(shí)值逼近， 隨著數(shù)據(jù)量的增多， 其準(zhǔn)確性也逐步提高。采用 H實(shí)際撓度 AH理論計(jì)算 BTIME實(shí)測(cè) C的線性回歸模式進(jìn)行控制。在具體運(yùn)用中，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行最小二乘法參數(shù)估計(jì)，通過對(duì)已知量的線性回歸，在解出回歸系數(shù)后即可按照多元線性回歸模型對(duì)未知量進(jìn)

3、行預(yù)測(cè)。3、施工控制系統(tǒng)的建立連續(xù)箱梁的施工控制系統(tǒng)由施工控制管理系統(tǒng)和施工現(xiàn)場(chǎng)（微機(jī)）控制分系統(tǒng)組成。（1）施工控制管理系統(tǒng)經(jīng)理部成立專門施工控制小組進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)（重點(diǎn)放在幾何控制上），以保證 80m連續(xù)箱梁順利合攏和成橋后線形流暢并且符合設(shè)計(jì)要求。施工監(jiān)控小組組長由項(xiàng)目總工兼任，施工控制人員可直接由有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)員擔(dān)任。見圖1 懸灌連續(xù)箱梁施工控制管理系統(tǒng)框圖。圖 1 懸灌連續(xù)箱梁施工控制管理系統(tǒng)框圖業(yè)主監(jiān)通督報(bào)協(xié)調(diào)項(xiàng)目經(jīng)理部總工指反通報(bào)令饋控制小組施工（含設(shè)計(jì)代表）控控監(jiān)制制理指反施工監(jiān)理令饋控制指令施工現(xiàn)場(chǎng)控制意見控制反饋（2）施工現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)施工現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)是施工控制系統(tǒng)的技術(shù)核心，它

4、包括整個(gè)施工控制的主要分析過程， 具有數(shù)據(jù)比較、當(dāng)前結(jié)構(gòu)狀態(tài)把握、 誤差分析、參數(shù)識(shí)別、未來預(yù)測(cè)、綜合調(diào)優(yōu)決策等功能。根據(jù)連續(xù)梁設(shè)計(jì)情況， 按功能上的不同， 分別建立多個(gè)支系統(tǒng)組成，其中包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)分析、仿真計(jì)算系統(tǒng)、參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)、狀態(tài)預(yù)測(cè)系統(tǒng)、綜合調(diào)優(yōu)決策系統(tǒng)，見圖2 施工現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)框圖。圖 2 施工現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)框圖數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)參數(shù)識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析計(jì)算仿真系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測(cè)系統(tǒng)綜合調(diào)優(yōu)決策系統(tǒng)施工高程測(cè)量采用三階段撓度觀測(cè)法，從掛籃前移定位到預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢是一個(gè)施工周期。 在這個(gè)周期內(nèi)對(duì)三種工況下的箱梁進(jìn)行撓度觀測(cè)：即掛籃就位后、混凝土灌注后及張拉完成，對(duì)已施工梁段的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行撓度

5、觀測(cè)，并記錄時(shí)間、溫度等相關(guān)記錄。撓度的觀測(cè)時(shí)間應(yīng)盡量在每天的同一時(shí)段觀測(cè)，以減少施工干擾以及溫度對(duì)觀測(cè)結(jié)構(gòu)的影響。 測(cè)量采用精密水準(zhǔn)儀，為減少系統(tǒng)誤差，司儀者由專人負(fù)責(zé)， 周期性的對(duì)預(yù)埋在每梁段的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，不同施工狀態(tài)下同一點(diǎn)的標(biāo)高變化就反應(yīng)了該點(diǎn)在施工過程中的撓度變化。為了準(zhǔn)確反映箱梁的撓度變化， 使用高精度水平儀， 采用國家二級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的精度等級(jí)要求進(jìn)行觀測(cè)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理復(fù)核，簽字后，作為有效采集數(shù)據(jù)提供給施工控制小組。4、結(jié)構(gòu)受力分析在確定了施工方案的情況下， 如何分析各施工階段及成橋結(jié)構(gòu)的受力特性及變形是施工設(shè)計(jì)中的首要任務(wù)。選擇正裝分析法進(jìn)行施工控制。 先通過計(jì)算來確定橋梁結(jié)構(gòu)

6、施工過程中每個(gè)階段在受力和變形的理想狀態(tài)， 以此為依據(jù)來控制施工過程中每個(gè)階段的結(jié)構(gòu)行為， 使其最終成橋線形和受力狀態(tài)滿足受力要求。（1）仿真分析的計(jì)算模型采用相關(guān)橋梁靜動(dòng)力分析系統(tǒng)軟件，以平面桿系計(jì)算程序?yàn)楹诵?，在進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)，將連續(xù)梁簡(jiǎn)化成平面結(jié)構(gòu)，各懸臂施工階段離散梁?jiǎn)卧?，主墩?jiǎn)化為活動(dòng)鉸支座或簡(jiǎn)化為固定鉸支座。（ 2）仿真分析的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)仿真分析的設(shè)計(jì)參數(shù)取值盡量和實(shí)際相吻合。 對(duì)于主要的可以測(cè)定的設(shè)計(jì)參數(shù)，則用試驗(yàn)數(shù)值。難以測(cè)定的則依照設(shè)計(jì)規(guī)范，根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修正，設(shè)計(jì)參數(shù)如下：材料： C50砼，預(yù)應(yīng)力鋼絞線；砼計(jì)算參數(shù)：彈性繼效系數(shù)，徐變速度系數(shù)，瞬時(shí)徐變系數(shù)，滯后徐變

7、系數(shù)，環(huán)境相對(duì)濕度，砼平均加載齡期10 天。根據(jù)施工實(shí)際情況查表確定。預(yù)應(yīng)力計(jì)算參數(shù)：錨具變形與鋼束回縮值，鋼絞線松弛損失，管道摩阻系數(shù)，管道偏差系數(shù) k。設(shè)計(jì)荷載：一期恒載、容重、二期恒載:溫度荷載年溫差，日照溫差頂板升溫；支座沉降。（3）施工階段的劃分安放臨時(shí)支座，支架現(xiàn)澆0 號(hào)塊，張拉頂板T0 束；依次懸臂澆筑 110#塊，依次張拉頂板T1TN束；支架現(xiàn)澆直線現(xiàn)澆段， 安裝邊跨合攏段剛性聯(lián)結(jié)， 澆筑邊跨合攏段，從長束到短束順序張拉邊跨底板預(yù)應(yīng)力束，邊跨合攏；安裝中跨合攏段剛性聯(lián)結(jié)， 澆筑中跨合攏段， 按從長束到短束順序張拉中跨底板預(yù)應(yīng)力束，中跨合攏，完成體系換；拆除中跨合攏段掛籃，進(jìn)行下

8、步工序施工；運(yùn)營階段。（4）施工荷載的模擬按照 110#節(jié)段 10 個(gè)階段，每個(gè)階段分別為掛籃就位后、澆完混凝土后及張拉完成后 3 個(gè)步驟在程序中來劃分施工階段數(shù)， 以及合攏和體系轉(zhuǎn)換等工況。仿真分析中，必須考慮施工荷載，尤其是掛籃的影響，在仿真分析中模擬掛籃的安裝和拆除，以及掛籃前進(jìn)的工況。（5）懸臂施工的撓度計(jì)算箱梁施工在不同階段的受力狀態(tài)需考慮混凝土的收縮徐變影響、預(yù)加力的影響、 溫度變化的影響以及支座沉降的影響， 其中混凝土收縮徐變的計(jì)算需考慮各階段混凝土應(yīng)力變化的影響。將參數(shù)輸入軟件中，由軟件自動(dòng)算出各施工階段每一梁段的撓度，合攏時(shí)的撓度，合攏后二期恒載作用下的撓度，以及活載作用下的

9、撓度。5、現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)（1）應(yīng)力觀測(cè)在大橋上部結(jié)構(gòu)的控制截面布置應(yīng)力測(cè)點(diǎn)， 觀察在施工過程中的應(yīng)力變化與應(yīng)力分布情況， 把結(jié)果反饋給設(shè)計(jì)人員， 與計(jì)算結(jié)果相驗(yàn)證，預(yù)告今后施工可能出現(xiàn)的狀態(tài)， 預(yù)報(bào)下一階段即將施工的構(gòu)件是否出現(xiàn)不滿足強(qiáng)度要求的狀態(tài)， 以確定是否在本施工階段對(duì)可調(diào)變量實(shí)施調(diào)整。（2）撓度觀測(cè)撓度觀測(cè)資料是控制成橋線形最主要的依據(jù)， 主橋連續(xù)梁的各施工節(jié)段共設(shè)高程觀測(cè)點(diǎn) 11 個(gè)，其中 8 個(gè)設(shè)置于模板表面，進(jìn)行立模標(biāo)高控制。 3 個(gè)設(shè)置于混凝土澆注完畢后的梁頂表面，用于觀測(cè)各施工階段梁體的變形數(shù)據(jù)， 分析修正模板的標(biāo)高預(yù)抬升量，控制梁體高程。詳見圖 3。圖 3 施工節(jié)塊高程觀測(cè)點(diǎn)示意

10、圖n9n10n11n3n4n7n8n5n6n1n21、橫向標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)； 2、縱向標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)； 3、n1n8 模板立設(shè)時(shí)標(biāo)高控制點(diǎn)； 4、 n9n11 混凝土澆筑后及預(yù)應(yīng)力施工后標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)。在施工過程中， 對(duì)每一截面需進(jìn)行立模、混凝土澆筑前、混凝土澆筑后、預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉前、預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后的標(biāo)高觀測(cè)。以便觀察各點(diǎn)的撓度和箱梁曲線的變化歷程，保證箱梁懸臂端的合攏精度和橋面線形。為了盡量減少溫度的影響， 撓度的觀測(cè)安排在早晨太陽出來之前進(jìn)行。（3）溫度觀測(cè)溫度是影響主梁撓度的最主要的因素之一，溫度變化包括日溫度變化和季節(jié)變化兩部分，日溫度變化比較復(fù)雜，尤其是日照作用，季節(jié)溫差對(duì)主梁的撓度影響比較簡(jiǎn)單

11、，其變化是均勻的。 因此為了摸清箱梁截面內(nèi)外溫差和溫度在截面上的分布情況，在梁體上布置溫度觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，以獲得準(zhǔn)確的溫度變化規(guī)律。（4）混凝土彈性模量和容重的測(cè)量混凝土彈性模量的測(cè)試主要是為了測(cè)定混凝土彈性模量E 隨時(shí)間的變化規(guī)律， 采用現(xiàn)場(chǎng)取樣通過萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)定?；炷翉椥阅Ａ亢腿葜氐臏y(cè)量是在現(xiàn)場(chǎng)取樣，采用實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)方法進(jìn)行測(cè)定。（5）鋼絞線管道摩阻損失的測(cè)定在進(jìn)行鋼絞線張拉時(shí)， 由于管道摩阻會(huì)造成預(yù)應(yīng)力不同程度的損失，本測(cè)試項(xiàng)目旨在定量地測(cè)量鋼絞線管道摩阻損失， 以確定有效的預(yù)應(yīng)力。6、施工控制（ 1）線形監(jiān)控實(shí)施的主要過程由施工監(jiān)控程序計(jì)算各梁段施工的線形控制數(shù)據(jù)， 提出下一施工

12、梁段線形控制參數(shù)， 提交現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量技術(shù)人員， 用精密儀器實(shí)施下一個(gè)施工梁段空間放樣和定位； 掛籃前移、立模灌筑本梁段混凝土和預(yù)應(yīng)力張拉；測(cè)量已成梁段的實(shí)際變形，并搜集整理有關(guān)實(shí)測(cè)參數(shù)；將實(shí)測(cè)線形與期望線形作對(duì)比分析， 修改或調(diào)整相關(guān)的計(jì)算參數(shù)并輸入計(jì)算機(jī)，重新計(jì)算未施工梁段線形控制數(shù)據(jù)， 向測(cè)量技術(shù)人員提交再下一施工梁段線形控制參數(shù)，完成一個(gè)循環(huán)的監(jiān)控工作。重復(fù)下一個(gè)循環(huán)的監(jiān)控，直到大橋合龍竣工。（2）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量監(jiān)控方法平面控制：事先建立全橋的平面控制網(wǎng)， 采用光電導(dǎo)線作為橋梁控制網(wǎng)的首級(jí)控制。點(diǎn)位放樣：每節(jié)梁段分為左、中、右 3 個(gè)點(diǎn)位控制，計(jì)算出點(diǎn)位坐標(biāo)后進(jìn)行施測(cè)。高程控制：首先對(duì)控制網(wǎng)中各點(diǎn)

13、的高程進(jìn)行平差， 然后引測(cè)到橋梁附近橋墩的水準(zhǔn)點(diǎn)上，作為橋梁高程控制的基準(zhǔn)。（3）懸灌施工中標(biāo)高的施工控制步驟主要為：現(xiàn)場(chǎng)高程量測(cè)，數(shù)據(jù)的整理、分析，及時(shí)調(diào)整模板標(biāo)高預(yù)抬高量和現(xiàn)場(chǎng)控制?，F(xiàn)場(chǎng)高程量測(cè)分四部分：第一部分：混凝土澆筑前模板標(biāo)高的設(shè)立 ; 第二部分：混凝土澆筑后模板標(biāo)高的復(fù)測(cè)；第三部分：混凝土澆筑后預(yù)應(yīng)力施加前各節(jié)塊梁頂高程觀測(cè)點(diǎn)的量測(cè)；第四部分：預(yù)應(yīng)力施加后各節(jié)塊梁頂高程觀測(cè)點(diǎn)的量測(cè)比較第一、第二部分兩次測(cè)量結(jié)果， 以驗(yàn)證模板的預(yù)抬高量是否達(dá)到了預(yù)期效果；比較第三、第四部分兩次測(cè)量結(jié)果，以驗(yàn)證施工節(jié)塊對(duì)已完成節(jié)塊的影響是否同理論計(jì)算一致。變形觀測(cè)：用精密儀器嚴(yán)密測(cè)量已成梁體的水平位

14、移、扭轉(zhuǎn)、豎向撓度，然后加以分析整理，提交有關(guān)人員。線形測(cè)量選擇在氣溫變化小， 溫度較穩(wěn)定，在每天相對(duì)固定時(shí)間里進(jìn)行，持續(xù)的時(shí)間越短越好， 這是因?yàn)殛柟庹丈鋵?duì)主梁的高程和中線測(cè)量有一定的影響，橋墩較高，當(dāng)陽光照射一側(cè)時(shí)，會(huì)使橋墩和梁體向背陽一側(cè)偏轉(zhuǎn)。而橋梁高程也會(huì)隨溫度高低發(fā)生變化。施工過程中精確地預(yù)計(jì)掛籃變形 ( 各梁段荷載不同 ) 和掛籃大梁下支承的變形量。把理論計(jì)算和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來確定。在實(shí)際操作中，除按上述介紹的線形控制方法實(shí)施預(yù)留位移外，豎向預(yù)拱度尚應(yīng)注意以下因素的影響：由于承受混凝土重量使掛籃自身產(chǎn)生的變形；掛籃下所墊枕木的變形；掛籃自身的重量及施工荷載使梁體產(chǎn)生的撓度；基礎(chǔ)的沉降。（4）中線控制0塊施工完畢后，通過導(dǎo)線控制點(diǎn)測(cè)放出其中心位置作為中線控制點(diǎn)，并用預(yù)埋鋼板固定。 然后采用導(dǎo)線法確定各節(jié)塊立模時(shí)的中線。（5）斷面尺寸控制為保證梁體的結(jié)構(gòu)尺寸滿足設(shè)計(jì)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求， 同時(shí)保證合攏精度，需對(duì)梁體斷面尺寸進(jìn)行控制。在掛籃模板設(shè)計(jì)時(shí)， 適當(dāng)減小底模板同已完節(jié)塊的搭接長度， 利用腹板的通氣孔， 在待澆梁段尾部適當(dāng)增加橫向?qū)瓧U， 保證各節(jié)塊間接縫的平順。采用混凝土澆筑前后的嚴(yán)格控制及認(rèn)真復(fù)核和