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摘要:对于大跨径桥梁悬臂的施工过程来说,挠度监测是一个十分关键的部分,挠度监测能够准确地测量出在箱梁阶段的比较精确的立模标高,能够为大跨径桥梁悬臂的建设过程进行准确的施工控制,能够很好地保障桥梁的线形,但是挠度测量的过程当中影响的因素也比较多,测量情况比较复杂。本文对于大跨径桥梁悬臂的测控点的埋设、挠度测量的方法、外业采集的数据、影响因素等多个方面进行分析。
关键词:大跨径桥梁悬臂;施工挠度;监测
Abstract: For the construction process of long-span bridge, the deflection monitoring is a very important part, the deflection monitoring can accurately measure the in box girder stage more precise elevation, can the construction process for long-span bridges cantilever construction control is accurate, can well protect the bridge factors influencing the process, but the deflection measurement is more complicated, measurement. In this paper, for the long-span bridge cantilever control point embedment, deflection measurement method, field data collection, influence factors and other aspects of analysis.
Key words: large span bridge cantilever construction monitoring; deflection;
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号
随着我国社会经济的迅猛发展,我国的大跨径桥梁悬臂施工技术得到了很大的发展,大跨径连续箱梁悬臂施工在现代已经逐渐趋于成熟,为了追求桥梁成为桥线形同时能够和设计线形一致还要迁就施工的高精度要求,在施工的过程当中比较及时和准确的挠度测量,通常来说,能够对于大跨径桥梁悬臂造成影响的因素有很多,像是挂篮变形、施工荷载、弹性模量、混凝土容重、日照和温度变化、收缩徐变、预应力大小、结构体系转换等相关因素在进行施工设计的过程当中的对于参数的设定值和实际的施工水平不能要求有完全的一致,使得桥梁挠度的理论计算结果和现实施工有很大的偏差,而桥梁悬臂跨径逐渐变大,桥梁的内外的温度差距大使得这种偏差变得越来越大。所有的影响因素对于桥梁施工的影响的集中表现就作用在施工的挠度上。所以要利用比较有效的科学方法对于大跨径桥梁悬臂进行准确地数据测量,还要进行研究和分析,对于施工情况进行准确地预测,还要进行立模标高的及时调整,要很大程度上将设计线形与大桥的实际线形进行统一,进行桥梁的科学的力学结构的保障和安全的施工。
1施工挠度的变形程度的监测
1. 1 对于施工挠度的变形程度的观察点的设定
在对于每一部分桥梁的断面都要进行观察点的设置,每部分五个观察点,在顶板的下游、中游、上游都要进行对称的三个观察点的设置,而这里的有两个观察点位于腹板的上方,中间的那个测点要进行平面线形的监控。底板的两个观察点要进行对称分布。这样便能够进行桥梁横向扭曲的检查,同时还能够进行挠度的测量进行观察结果的正确性验证,对于节点的断面的观察点应该分布在节点周围11cm左右的断面内,对于观察点的设置要不能妨碍到菱形挂篮的移动。此外在0号的纵向的对称面那块顶板周围要进行三个观察点的布设,这些观察点的位置与其他的顶板上的观察点要保持一致,观察点要利用直径大约为9mm,长度大约为9mm的钢棒,对于钢棒的顶部要进行磨圆处理,在进行混凝土的浇筑时要进行观察点的预埋设,对于钢棒的顶端部分要露出表面10mm左右来作为挠度监测的观察点,对于观察点的设置应该能够保障观察点的稳定,还不能对于挂篮的移动造成障碍。
1. 2 对于挠度测量的观察周期和进行测量的措施
对于进行桥梁挂篮悬臂进行每一个箱梁块的浇筑当中能够进行挂篮前移、预应力张拉、混凝土浇注后三个阶段的分块,对于每一个阶段的施工进行都要进行施工桥梁的观察点进行观测。观测的方法主要是利用比较精密的几何水准测量法。这种方法首先是利用河岸两边的高等级水准点和两墩上0 号点进行附合水准的路线组成进行相关观测,这样做是为了使得两墩上的0 号的基准点能够进行高程系统保持一致还要能够保证很高的精度;进而进行两墩上0 号点和所有观察点进行闭和水准路线的相关观察。通常进行的相关观测都是对于各个观察点的挠度测量观测,对于墩上0 号点在各自墩上对于受桥的重力造成的影响有所考虑,所以要定时进行0 号基准点的再次观测,对于0号点的高程还要进行相关的修改和更正。
2 对于挠度测量的观察研究
在工程实地的测量当中,即使每天都能遇到相同的情況,由于周围温度和日照强度的变化,桥梁悬臂的顶面和内部也会存在差别,这样白天的温度太高而内部的温度太低,就会使得桥梁下挠,出现相关的一系列问题,为了尽量减小这样的影响,要进行观察时间点的正确选择,所以对于进行工程情况的观测之前要进行挠度的全天跟踪测量,这样有利于某一温度下的挠度变形的最小值的寻找,从相关的桥梁上下缘的温差和悬臂梁端的挠度相关性曲线就能够得出,梁端挠度的产生和上下缘的温差变化在能够将测量当中出现的误差忽略的情况之下基本可以看为线性关系,如果温差增大,挠度也会随之增大,如果温差减小,挠度也会随之减小,在一天里温差的最小值为1摄氏度,最大值为10摄氏度,如果悬臂逐渐增长,温差也逐渐增大,温度能够对于梁端挠度造成的影响便会越来越大。对于相关的箱梁的上下缘的温差和悬臂梁端挠度随着一天当中的时间变化的曲线。经过观察可以得出,清晨的桥梁的挠度的桥面上翘值达到最大值,下午五点左右桥梁的下翘程度达到最大值,之后有所回升,在一天当中挠度的最大值大约为24.6mm。一天当中的温差是随着时间流逝逐渐有所上升的,在下午两点左右达到最大值,所以温差的改变和挠度的变化之间最大值达到时间存在着差距,挠度达到最大值比温差达到最大值往后大约两个小时左右。每天的凌晨三点到七点梁体的温差是最小的,挠度的变形程度也是最小的,基本可以认为处于稳定状态,所以固定在这段时间进行观察,对于温度造成的影响也就能够降到最小。挂篮前移测量,由于挂篮自身重量和悬臂长度作用,使箱梁出现下挠,考虑下挠的徐变形和施工方便,一般应在挂篮前移3h 后进行测量。混凝土浇注后,悬臂箱梁受重力影响呈下挠变形。
3 对于挠度监测的相关经验总结
对于大跨径桥梁悬臂的挠度监测来说,进行相关总结和研究分析能够得到:(l)对于环境的温度差变化对于桥梁挠度造成的影响具有相当的滞后性,所以,在进行施工的过程当中要充分考虑其带来的影响,不能只是单一的追求工程的进度,要选择合理的观测点,固定最佳观测时间进行测量,尽量避免温差的变化对挠度带来的影响。对于季节变化的考虑,温度变化在不同季节其变化速度是不一样的,对于桥梁挠度的影响的大小也不尽相同,应该在不同季节进行跟踪观察,将其变化规律分析出来,以便能够更好地进行挠度的测量。(2)对于挂篮发生前后移动,桥梁悬臂下挠变形,并且这种趋势会随悬臂长度增大而逐渐增大,挠度变形在这里还具有滞后性,在进行混凝土的浇注之后,悬臂下挠逐渐变形;预应力张拉之后,悬臂受力逐渐上挠;所以在三个阶段当中,都要在其变化趋于稳定之后再进行相关的测量。
4 总结
随着我国的社会经济的逐渐发展,大跨径桥梁悬臂施工技术在多次的工程应用当中得到了很大的发展,大跨径连续箱梁悬臂施工在现在的工业当中已经逐渐趋于成熟,为了追求桥梁成为桥线形同时能够和设计线形一致还要迁就施工的高精度要求,在施工的过程当中比较及时和准确的挠度测量,能够很好地保障桥梁的线形,但是挠度测量的过程当中影响的因素也比较多,测量情况比较复杂。本文对于大跨径桥梁悬臂的测控点的埋设、挠度测量的方法、外业采集的数据等多个影响的因素进行详细的分析,为大跨径桥梁悬臂施工的挠度监测做出了相关的参考。
参考文献:
[1] 宋丽加.大跨度预应力混凝土连续梁悬臂施工控制研究[D].西南交通大学,2007
[2] 汪娟娟.灰色系统理论在大跨径桥梁施工控制中的应用[D].武汉理工大学,2006
[3] 赵斌臣,冯雪松,李瑞铃等.大跨径桥梁悬臂施工挠度监测[J].海洋测绘,2007,27(2)
[4] 王君.大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控与结构仿真分析[D].合肥工业大学,2010
[5] 刘明志.大跨度连续梁桥施工监控及剪力滞效应研究[D].湖南大学,2010
关键词:大跨径桥梁悬臂;施工挠度;监测
Abstract: For the construction process of long-span bridge, the deflection monitoring is a very important part, the deflection monitoring can accurately measure the in box girder stage more precise elevation, can the construction process for long-span bridges cantilever construction control is accurate, can well protect the bridge factors influencing the process, but the deflection measurement is more complicated, measurement. In this paper, for the long-span bridge cantilever control point embedment, deflection measurement method, field data collection, influence factors and other aspects of analysis.
Key words: large span bridge cantilever construction monitoring; deflection;
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号
随着我国社会经济的迅猛发展,我国的大跨径桥梁悬臂施工技术得到了很大的发展,大跨径连续箱梁悬臂施工在现代已经逐渐趋于成熟,为了追求桥梁成为桥线形同时能够和设计线形一致还要迁就施工的高精度要求,在施工的过程当中比较及时和准确的挠度测量,通常来说,能够对于大跨径桥梁悬臂造成影响的因素有很多,像是挂篮变形、施工荷载、弹性模量、混凝土容重、日照和温度变化、收缩徐变、预应力大小、结构体系转换等相关因素在进行施工设计的过程当中的对于参数的设定值和实际的施工水平不能要求有完全的一致,使得桥梁挠度的理论计算结果和现实施工有很大的偏差,而桥梁悬臂跨径逐渐变大,桥梁的内外的温度差距大使得这种偏差变得越来越大。所有的影响因素对于桥梁施工的影响的集中表现就作用在施工的挠度上。所以要利用比较有效的科学方法对于大跨径桥梁悬臂进行准确地数据测量,还要进行研究和分析,对于施工情况进行准确地预测,还要进行立模标高的及时调整,要很大程度上将设计线形与大桥的实际线形进行统一,进行桥梁的科学的力学结构的保障和安全的施工。
1施工挠度的变形程度的监测
1. 1 对于施工挠度的变形程度的观察点的设定
在对于每一部分桥梁的断面都要进行观察点的设置,每部分五个观察点,在顶板的下游、中游、上游都要进行对称的三个观察点的设置,而这里的有两个观察点位于腹板的上方,中间的那个测点要进行平面线形的监控。底板的两个观察点要进行对称分布。这样便能够进行桥梁横向扭曲的检查,同时还能够进行挠度的测量进行观察结果的正确性验证,对于节点的断面的观察点应该分布在节点周围11cm左右的断面内,对于观察点的设置要不能妨碍到菱形挂篮的移动。此外在0号的纵向的对称面那块顶板周围要进行三个观察点的布设,这些观察点的位置与其他的顶板上的观察点要保持一致,观察点要利用直径大约为9mm,长度大约为9mm的钢棒,对于钢棒的顶部要进行磨圆处理,在进行混凝土的浇筑时要进行观察点的预埋设,对于钢棒的顶端部分要露出表面10mm左右来作为挠度监测的观察点,对于观察点的设置应该能够保障观察点的稳定,还不能对于挂篮的移动造成障碍。
1. 2 对于挠度测量的观察周期和进行测量的措施
对于进行桥梁挂篮悬臂进行每一个箱梁块的浇筑当中能够进行挂篮前移、预应力张拉、混凝土浇注后三个阶段的分块,对于每一个阶段的施工进行都要进行施工桥梁的观察点进行观测。观测的方法主要是利用比较精密的几何水准测量法。这种方法首先是利用河岸两边的高等级水准点和两墩上0 号点进行附合水准的路线组成进行相关观测,这样做是为了使得两墩上的0 号的基准点能够进行高程系统保持一致还要能够保证很高的精度;进而进行两墩上0 号点和所有观察点进行闭和水准路线的相关观察。通常进行的相关观测都是对于各个观察点的挠度测量观测,对于墩上0 号点在各自墩上对于受桥的重力造成的影响有所考虑,所以要定时进行0 号基准点的再次观测,对于0号点的高程还要进行相关的修改和更正。
2 对于挠度测量的观察研究
在工程实地的测量当中,即使每天都能遇到相同的情況,由于周围温度和日照强度的变化,桥梁悬臂的顶面和内部也会存在差别,这样白天的温度太高而内部的温度太低,就会使得桥梁下挠,出现相关的一系列问题,为了尽量减小这样的影响,要进行观察时间点的正确选择,所以对于进行工程情况的观测之前要进行挠度的全天跟踪测量,这样有利于某一温度下的挠度变形的最小值的寻找,从相关的桥梁上下缘的温差和悬臂梁端的挠度相关性曲线就能够得出,梁端挠度的产生和上下缘的温差变化在能够将测量当中出现的误差忽略的情况之下基本可以看为线性关系,如果温差增大,挠度也会随之增大,如果温差减小,挠度也会随之减小,在一天里温差的最小值为1摄氏度,最大值为10摄氏度,如果悬臂逐渐增长,温差也逐渐增大,温度能够对于梁端挠度造成的影响便会越来越大。对于相关的箱梁的上下缘的温差和悬臂梁端挠度随着一天当中的时间变化的曲线。经过观察可以得出,清晨的桥梁的挠度的桥面上翘值达到最大值,下午五点左右桥梁的下翘程度达到最大值,之后有所回升,在一天当中挠度的最大值大约为24.6mm。一天当中的温差是随着时间流逝逐渐有所上升的,在下午两点左右达到最大值,所以温差的改变和挠度的变化之间最大值达到时间存在着差距,挠度达到最大值比温差达到最大值往后大约两个小时左右。每天的凌晨三点到七点梁体的温差是最小的,挠度的变形程度也是最小的,基本可以认为处于稳定状态,所以固定在这段时间进行观察,对于温度造成的影响也就能够降到最小。挂篮前移测量,由于挂篮自身重量和悬臂长度作用,使箱梁出现下挠,考虑下挠的徐变形和施工方便,一般应在挂篮前移3h 后进行测量。混凝土浇注后,悬臂箱梁受重力影响呈下挠变形。
3 对于挠度监测的相关经验总结
对于大跨径桥梁悬臂的挠度监测来说,进行相关总结和研究分析能够得到:(l)对于环境的温度差变化对于桥梁挠度造成的影响具有相当的滞后性,所以,在进行施工的过程当中要充分考虑其带来的影响,不能只是单一的追求工程的进度,要选择合理的观测点,固定最佳观测时间进行测量,尽量避免温差的变化对挠度带来的影响。对于季节变化的考虑,温度变化在不同季节其变化速度是不一样的,对于桥梁挠度的影响的大小也不尽相同,应该在不同季节进行跟踪观察,将其变化规律分析出来,以便能够更好地进行挠度的测量。(2)对于挂篮发生前后移动,桥梁悬臂下挠变形,并且这种趋势会随悬臂长度增大而逐渐增大,挠度变形在这里还具有滞后性,在进行混凝土的浇注之后,悬臂下挠逐渐变形;预应力张拉之后,悬臂受力逐渐上挠;所以在三个阶段当中,都要在其变化趋于稳定之后再进行相关的测量。
4 总结
随着我国的社会经济的逐渐发展,大跨径桥梁悬臂施工技术在多次的工程应用当中得到了很大的发展,大跨径连续箱梁悬臂施工在现在的工业当中已经逐渐趋于成熟,为了追求桥梁成为桥线形同时能够和设计线形一致还要迁就施工的高精度要求,在施工的过程当中比较及时和准确的挠度测量,能够很好地保障桥梁的线形,但是挠度测量的过程当中影响的因素也比较多,测量情况比较复杂。本文对于大跨径桥梁悬臂的测控点的埋设、挠度测量的方法、外业采集的数据等多个影响的因素进行详细的分析,为大跨径桥梁悬臂施工的挠度监测做出了相关的参考。
参考文献:
[1] 宋丽加.大跨度预应力混凝土连续梁悬臂施工控制研究[D].西南交通大学,2007
[2] 汪娟娟.灰色系统理论在大跨径桥梁施工控制中的应用[D].武汉理工大学,2006
[3] 赵斌臣,冯雪松,李瑞铃等.大跨径桥梁悬臂施工挠度监测[J].海洋测绘,2007,27(2)
[4] 王君.大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控与结构仿真分析[D].合肥工业大学,2010
[5] 刘明志.大跨度连续梁桥施工监控及剪力滞效应研究[D].湖南大学,2010