论文部分内容阅读
【摘 要】该文以漯河市泰山路沙河彩虹桥吊杆更换工程为背景;介绍了中承式拱桥吊杆更换的设计与施工。
【关键词】中承式拱桥;吊杆更换;设计施工;漯河市
Design and construction of arch bridge suspender replacement
Ni Jing-sheng
(Luohe Municipal Engineering Design Institute Luohe Henan 462000)
【Abstract】This article takes Luohe River Mountain Road, Rainbow Bridge replacement project as background boom; describes the change in the arch bridge design and construction boom.
【Key words】Arch bridge; Suspender replaced; Design and construction; Luohe city
1. 引言
中承式拱桥因其造型优美、形同彩虹、而被大量应用于城市桥梁中。漯河市泰山路沙河彩虹桥为中承式拱桥,漂亮的外观加上夜晚的亮化效果,当之无愧地荣登上了漯河市的城市名片,城市因该桥而亮丽,市民因该桥而自豪。由于受当时技术条件的限制,在吊杆防腐方面考虑不够,造成杆端锈蚀,严重危及到桥梁的运营安全,需要进行吊杆更换。而设计时未考虑吊杆的可换性,给吊杆更换带来了诸多不便。
本文以漯河市泰山路沙河彩虹桥为背景,介绍了中承式拱桥吊杆更换的设计与施工,共同行参考。
2. 工程概况
该桥位于沙河、澧河交汇处下游200米,于1995年建成通车,设计荷载等级为:汽-15级、挂-80级;设计人群荷载为3.5KN/m2;桥面宽度为:净12m(行车道)+2×2m(人行道)=16m;设计洪水流量Qs=3950m3/s,Hs=62.90m,冲刷标高H=46.75m;该桥为三跨中承式拱桥,全桥长315m,单跨净跨Lo=95m,矢拱度为1/5,拱轴线为悬链线,拱轴线系数m=1.347,单跨一侧:桥面下拱上立柱8根,桥面上吊杆21根。全桥共计吊杆126根。
图1 泰山路沙河彩虹桥原貌
3. 大桥吊杆检测及评价
2007年11月对大桥所有吊杆进行了振动测试,根据测定的吊杆振动频率,计算得到的吊杆换算索力结果见表1。因每跨端部两根吊杆较短(小于1.5m),吊杆刚度对吊杆主频影响较大,频谱分析后吊杆主频不明显,无法获得该部位吊杆力,这也是振动法测试吊杆力的一个理论及实践缺陷。
本文吊杆编号“X-Y-Z”中“X”代表上下游,1代表上游,2代表下游;“Y”代表跨数,从北向南依次为1、2、3;“Z”代表每跨拱片内吊杆号,从北向南依次为1、2、……、11、21;比如1-1-3表示上游的第1跨中的第3根吊杆。
吊杆验算:
(1)荷载组合
组合 1 结构重力+砼收缩徐变+汽车+人群
组合 2 结构重力+砼收缩徐变+汽车+人群+温差+基础沉降+制动力
组合 3结构重力+砼收缩徐变+挂车
荷载组合的各项系数均取值为1。
(3) 验算结论。由于吊杆设计要计入疲劳和冲击等因素,吊杆的安全系数应在2.5以上,而短吊杆的安全系数应在3以上。本桥各吊杆安全系数介于1.29～1.38远低于上述要求,故不能继续使用。
根据以上情况及国内同类桥梁事故,为保证车辆及行人的安全,必须更换全部吊杆。
4. 吊杆更换设计
(1)大桥吊杆原采用422普通螺纹钢筋,上端锚于拱肋内,下端与横梁预留钢筋头焊接,吊杆外套76钢管,内注砂浆。
(2)切除原吊杆,再在正确位置钻孔;每拱吊杆中各两端处的两根为短吊杆,采用s5×61的高强钢丝,其余19根采用s5×55的高强钢丝;在拱肋上施工锚下垫块,安放锚具,并拉紧吊杆,墩头锚固;在横梁上安装锚固装置,并与新吊杆连接,见图(3)。
图3
5. 施工方案设计
5.1 更换吊杆施工方法。针对拱桥受力的特殊性,在张拉临时悬吊系统、拆除旧吊杆及安装吊杆时必须根据对称原则进行施工,即单孔和全桥三孔都要对称施工。施工工艺流程图(图4)。
5.2 测量。在封闭交通的情况下,选择夜间或凌晨测定恒载状态下吊杆安装位置的拱肋端和系梁端的实际高程,作为更换吊杆及其高程基准值,并作为评定加固效果的参考指标;以及新吊杆张拉吨位的参考依据,确保不破坏原结构的内力体系。测量包括吊杆应力、桥面控制点高程及拱轴线测量。
5.3 成品索加工。根据实际高程、吊杆应力测量结果,并考虑吊杆弹性伸长修正和垂度修正后,确定吊杆下料长度,委托相应厂家进行生产。
5.4 计算分析。使用“桥梁博士”和“Midas”软件,建模计算各吊杆受力状况,确定吊杆拆除及张拉顺序。
5.5 支架、平台搭设
(1) 梁底施工平台。吊杆下锚头作业施工多在桥面下进行,考虑到对称更换吊杆涉及相临多根吊杆索力调整,施工考虑利用贝雷纵梁下弦搭设作业平台。
(2) 拱上施工平台。 拱上施工平台采用钢管脚手架,在人行道上搭设脚手架直至拱顶,并安装工作平台。
5.6 临时悬吊系统施工
(1) 拱上临时吊杆定位块安装。在拱上相应位置植入钢筋,安装马鞍形钢丝绳定位块后,浇筑高强混凝土。
(2) 拼装贝雷梁。每孔贝雷梁上下游各设双排,顺桥向21片计63m。在拱肋上设临时吊点位置,并采用植筋方式作为抗滑措施。桥下利用定位船拼装贝雷梁,每次组拼一组两片贝雷梁,组拼好后采用小型汽车吊机(2T)将贝雷梁悬吊于拱肋上,定位后采用导链收紧,并收紧钢丝绳组成临时悬吊体系。
贝雷梁与横梁接触部位预先安装锚垫板及钢垫块以分散应力并实现体系转换。见图5:
5.7 临时吊杆应力施加。
(1) 临时吊杆采用精轧螺纹钢筋。每根临时吊杆采用2根精轧螺纹钢筋,通过拱肋顶面和贝雷梁底部安装的扁担梁,构成临时悬吊系统。钢筋采用JL785级,直径25mm。
(2)根据监控计算的结果对临时悬吊系统分级缓慢的施加拉力至设计吨位,监测相邻吊杆拉力、拱肋应力及桥梁线形。
(3)张拉过程密切监控横梁及相邻跨吊杆高程、精轧螺纹钢应力、旧吊杆应力等。切割旧吊杆之前,钢丝绳需受力锚固作为二次保护措施,然后逐渐切断旧吊杆使应力转到临时吊杆上。
图5 贝雷梁立面图
5.8 拆除旧吊杆。
(1)通过计算确定吊杆拆除顺序。
(2)在桥面往上一米五的地方截取十厘米长的套管,清除螺纹钢筋表面油脂,利用手拉葫芦将即将切除的吊杆与相邻的两侧吊杆相连接,预防螺纹钢筋瞬间断开。
(3)用切割机逐渐切割粗钢筋,观测应力是否转移到悬吊系统上。切割过程中监控被拆吊杆与相邻吊杆间桥面高差,控制高差变化值±5mm。
(4)由于拱肋刚度都比较大,体系转换难度比较大,为了避免应力过分集中,吊杆拉力分级施加,旧吊杆切割也分步进行。
(5)切割旧吊杆下端时,切割面与横梁顶面齐平。
5.9 封锚砼凿除与拱肋钻孔。
(1)上端锚头混凝土用风镐凿除,并人工打磨精修,使满足设计要求。
(2)在拱顶搭设钻孔施工平台,并安装好定位架,采用德国喜利得公司生产的钻石取芯机成孔。拱肋孔位置严格按照设计要求,钻孔平台及定位架须定位准确,安装牢靠。钻孔过程中,遇钢筋位置,及拱底位置,及时放慢钻孔速度,确保钻孔垂直度。
5.10 清理。拆除清理旧吊杆。
5.11 安装吊杆下锚座。在横梁端部按设计位置将加工好的下锚座安装到位。
5.12 新吊杆安装。
(1)吊杆吊装采用卷扬机辅助进行,利用在拱顶吊杆的安装位置的正上方设置的三角吊架作为起吊点,将下方的吊杆吊到安装位置。
(2)安装之前先在上端锚垫板定出吊杆安装的理论位置,误差保证3mm之内,注意该误差值不含锚垫板安装的误差。
(3)注意确定两端锚具螺母的安装位置,以保证吊杆的可调节长度,注意球型垫圈的安装方向和各部件的安装控制精度。
(4)吊杆张拉就是吊杆体系转换过程:即由临时吊杆转换到新吊杆,转换过程采用分级进行。
(5)张拉调整速度一般应小于10MPa/min,直至张拉到要求停止,即拧紧螺母。在张拉过程中,读数测量要准确,记录要全面,真实无误。
(6)张拉过程中进行索力及高程监控工作。
5.13 调索。每跨所有吊杆更换完毕后,测量各吊杆索力及各控制点高程。计算确定调索方案,将吊杆索力调整到吊杆及全桥受力最佳状态。
5.14 新吊杆防腐。新吊杆张拉后,拆除临时吊杆,然后在下端安装锚头保护罩,保护罩内灌注防腐油脂。下端防水罩安装必须使防水罩内圆面的密封圈密贴吊杆索外圆面,同时该内圆面先涂刷胶水,胶水有一定粘结力外,不能与密封圈产生化学反应。由于锚头保护罩工厂内已经进行防腐处理,现场可以不需要进行其他防腐。
5.15 加固施工监控。
5.15.1 计算软件。分别采用桥梁专用有限元程序桥梁博士对桥梁平面构模及用MIDAS/CIVIL对桥梁空间构模进行计算。
5.15.2 加固施工监控计算方法及主要内容。监控计算就是利用建立的结构计算体系对加固施工过程中每一阶段结构的应力、内力和位移状态以及施工监控参数进行计算,在结构计算中考虑施工误差、材料属性差异等因素的影响,根据计算结果为加固施工提供阶段施工监控目标值,保证阶段施工的顺利进行,从而保证结构最终达到或接近设计要求的目标状态。
由于加固施工的特殊性,对于本桥施工监控主要考虑以下几个方面内容:
(1)加固前实际状态估计与数值模拟;
(2)加固过程中的仿真分析;
(3)加固后的分析和评估计算。
5.15.3 参数的估计、预测和调整。施工控制是全过程的控制,也就是每个施工阶段都要控制,这样才能避免误差的累积和确保加固施工的安全,并顺利地实现对该桥的加固工作。
桥梁在加固施工过程中各阶段及体系各部分相互关联,不论是在施工阶段之间还是结构内部都相互影响。由于存在各种各样的误差以及环境方面的影响,使得施工过程中实际结构与理论状态总会存在一定偏差,因此,需要根据理论计算数据和实测成果,采用控制理论分析方法来调节偏差,使整个施工过程结构状态始终在受控状态及结构处于控制范围内,并尽量接近设计和计算理论值。
(1)参数估计。首先,根据影响性分析确定需进行参数估计的计算量(如拱肋、吊杆的刚度及预应力损失量等);然后根据大量的实测数据,采用最小二乘法确定最优估计值;最后,将最优估计值重新带入安装计算模型重新计算,得到一套进一步精确的理论数据。
(2)滤波和预测。通过参数估计,基本上消除的计算误差(系统误差),但实际施工中由于测量手段、施工工艺的限制,仍然会存在一定的偶然误差,这就需要进行滤波、预测和调整。
建立合适的状态方程,采用目前较成熟的卡尔曼滤波法进行滤波和预测,可以得到目前结构状态的滤波估计值,和下一步施工参数的预测估计值。根据合理的预测值可以及时采取措施,减小后续施工过程中结构偏差。
(3)优化调整。对于已存在的偏差,根据最小二乘法理论,采用适当手段(如系杆预应力、吊杆索力)进行最优调整,做到既能最大化减小结构偏差,又方便施工。
5.15.4 测量和测试。测量和测试就是通过在施工现场设立的实时测量体系,采用相应的测量测试手段对施工过程中结构的内力、位移(线形)和温度进行现场实时跟踪测量,为施工监控工作提供实测数据,以保证桥梁加固施工过程结构的安全及为监控计算提供实测结构参数和校核。也就是说,通过对这些测量数据进行计算、分析和比较以判断结构是否符合设计的要求,结构的状态是否和监控的目标相一致,结构是否处于安全状态,并根据需要对结构的状态及监控目标作出必要的调整。
本桥的测量和测试内容主要包括:
(1)桥梁结构的外形尺寸的测量;
(2)拱肋L/4、L/2、3L/4截面应力测试;
(3)拱脚水平位移测试;
(4)临时悬吊系统张拉时,钢丝绳内拉力测试;
(5)原有吊杆、临时吊杆及永久吊杆的拉力测试;
(6)桥面、拱肋的初始线形及施工过程线形测量(按四分点布置)。
5.16 更换吊杆注意事项
(1)临时吊杆应由专业厂家生产,而且满足起重吊装规范要求。
(2)拉应力下切断钢筋风险性较大,为防止突然崩断伤人,先在切断点两侧用扎丝箍紧再切割,并且用手拉葫芦与相邻两根吊杆相连。
(3)更换吊杆做好相应标高测量,随时观测横梁裂缝变化。
[文章编号]1006-7619(2010)09-21-860
[作者简介] 尼景升(1986-),男,河南漯河人,助理工程师,从事道路桥梁工程设计工作。
【关键词】中承式拱桥;吊杆更换;设计施工;漯河市
Design and construction of arch bridge suspender replacement
Ni Jing-sheng
(Luohe Municipal Engineering Design Institute Luohe Henan 462000)
【Abstract】This article takes Luohe River Mountain Road, Rainbow Bridge replacement project as background boom; describes the change in the arch bridge design and construction boom.
【Key words】Arch bridge; Suspender replaced; Design and construction; Luohe city
1. 引言
中承式拱桥因其造型优美、形同彩虹、而被大量应用于城市桥梁中。漯河市泰山路沙河彩虹桥为中承式拱桥,漂亮的外观加上夜晚的亮化效果,当之无愧地荣登上了漯河市的城市名片,城市因该桥而亮丽,市民因该桥而自豪。由于受当时技术条件的限制,在吊杆防腐方面考虑不够,造成杆端锈蚀,严重危及到桥梁的运营安全,需要进行吊杆更换。而设计时未考虑吊杆的可换性,给吊杆更换带来了诸多不便。
本文以漯河市泰山路沙河彩虹桥为背景,介绍了中承式拱桥吊杆更换的设计与施工,共同行参考。
2. 工程概况
该桥位于沙河、澧河交汇处下游200米,于1995年建成通车,设计荷载等级为:汽-15级、挂-80级;设计人群荷载为3.5KN/m2;桥面宽度为:净12m(行车道)+2×2m(人行道)=16m;设计洪水流量Qs=3950m3/s,Hs=62.90m,冲刷标高H=46.75m;该桥为三跨中承式拱桥,全桥长315m,单跨净跨Lo=95m,矢拱度为1/5,拱轴线为悬链线,拱轴线系数m=1.347,单跨一侧:桥面下拱上立柱8根,桥面上吊杆21根。全桥共计吊杆126根。
图1 泰山路沙河彩虹桥原貌
3. 大桥吊杆检测及评价
2007年11月对大桥所有吊杆进行了振动测试,根据测定的吊杆振动频率,计算得到的吊杆换算索力结果见表1。因每跨端部两根吊杆较短(小于1.5m),吊杆刚度对吊杆主频影响较大,频谱分析后吊杆主频不明显,无法获得该部位吊杆力,这也是振动法测试吊杆力的一个理论及实践缺陷。
本文吊杆编号“X-Y-Z”中“X”代表上下游,1代表上游,2代表下游;“Y”代表跨数,从北向南依次为1、2、3;“Z”代表每跨拱片内吊杆号,从北向南依次为1、2、……、11、21;比如1-1-3表示上游的第1跨中的第3根吊杆。
吊杆验算:
(1)荷载组合
组合 1 结构重力+砼收缩徐变+汽车+人群
组合 2 结构重力+砼收缩徐变+汽车+人群+温差+基础沉降+制动力
组合 3结构重力+砼收缩徐变+挂车
荷载组合的各项系数均取值为1。
(3) 验算结论。由于吊杆设计要计入疲劳和冲击等因素,吊杆的安全系数应在2.5以上,而短吊杆的安全系数应在3以上。本桥各吊杆安全系数介于1.29～1.38远低于上述要求,故不能继续使用。
根据以上情况及国内同类桥梁事故,为保证车辆及行人的安全,必须更换全部吊杆。
4. 吊杆更换设计
(1)大桥吊杆原采用422普通螺纹钢筋,上端锚于拱肋内,下端与横梁预留钢筋头焊接,吊杆外套76钢管,内注砂浆。
(2)切除原吊杆,再在正确位置钻孔;每拱吊杆中各两端处的两根为短吊杆,采用s5×61的高强钢丝,其余19根采用s5×55的高强钢丝;在拱肋上施工锚下垫块,安放锚具,并拉紧吊杆,墩头锚固;在横梁上安装锚固装置,并与新吊杆连接,见图(3)。
图3
5. 施工方案设计
5.1 更换吊杆施工方法。针对拱桥受力的特殊性,在张拉临时悬吊系统、拆除旧吊杆及安装吊杆时必须根据对称原则进行施工,即单孔和全桥三孔都要对称施工。施工工艺流程图(图4)。
5.2 测量。在封闭交通的情况下,选择夜间或凌晨测定恒载状态下吊杆安装位置的拱肋端和系梁端的实际高程,作为更换吊杆及其高程基准值,并作为评定加固效果的参考指标;以及新吊杆张拉吨位的参考依据,确保不破坏原结构的内力体系。测量包括吊杆应力、桥面控制点高程及拱轴线测量。
5.3 成品索加工。根据实际高程、吊杆应力测量结果,并考虑吊杆弹性伸长修正和垂度修正后,确定吊杆下料长度,委托相应厂家进行生产。
5.4 计算分析。使用“桥梁博士”和“Midas”软件,建模计算各吊杆受力状况,确定吊杆拆除及张拉顺序。
5.5 支架、平台搭设
(1) 梁底施工平台。吊杆下锚头作业施工多在桥面下进行,考虑到对称更换吊杆涉及相临多根吊杆索力调整,施工考虑利用贝雷纵梁下弦搭设作业平台。
(2) 拱上施工平台。 拱上施工平台采用钢管脚手架,在人行道上搭设脚手架直至拱顶,并安装工作平台。
5.6 临时悬吊系统施工
(1) 拱上临时吊杆定位块安装。在拱上相应位置植入钢筋,安装马鞍形钢丝绳定位块后,浇筑高强混凝土。
(2) 拼装贝雷梁。每孔贝雷梁上下游各设双排,顺桥向21片计63m。在拱肋上设临时吊点位置,并采用植筋方式作为抗滑措施。桥下利用定位船拼装贝雷梁,每次组拼一组两片贝雷梁,组拼好后采用小型汽车吊机(2T)将贝雷梁悬吊于拱肋上,定位后采用导链收紧,并收紧钢丝绳组成临时悬吊体系。
贝雷梁与横梁接触部位预先安装锚垫板及钢垫块以分散应力并实现体系转换。见图5:
5.7 临时吊杆应力施加。
(1) 临时吊杆采用精轧螺纹钢筋。每根临时吊杆采用2根精轧螺纹钢筋,通过拱肋顶面和贝雷梁底部安装的扁担梁,构成临时悬吊系统。钢筋采用JL785级,直径25mm。
(2)根据监控计算的结果对临时悬吊系统分级缓慢的施加拉力至设计吨位,监测相邻吊杆拉力、拱肋应力及桥梁线形。
(3)张拉过程密切监控横梁及相邻跨吊杆高程、精轧螺纹钢应力、旧吊杆应力等。切割旧吊杆之前,钢丝绳需受力锚固作为二次保护措施,然后逐渐切断旧吊杆使应力转到临时吊杆上。
图5 贝雷梁立面图
5.8 拆除旧吊杆。
(1)通过计算确定吊杆拆除顺序。
(2)在桥面往上一米五的地方截取十厘米长的套管,清除螺纹钢筋表面油脂,利用手拉葫芦将即将切除的吊杆与相邻的两侧吊杆相连接,预防螺纹钢筋瞬间断开。
(3)用切割机逐渐切割粗钢筋,观测应力是否转移到悬吊系统上。切割过程中监控被拆吊杆与相邻吊杆间桥面高差,控制高差变化值±5mm。
(4)由于拱肋刚度都比较大,体系转换难度比较大,为了避免应力过分集中,吊杆拉力分级施加,旧吊杆切割也分步进行。
(5)切割旧吊杆下端时,切割面与横梁顶面齐平。
5.9 封锚砼凿除与拱肋钻孔。
(1)上端锚头混凝土用风镐凿除,并人工打磨精修,使满足设计要求。
(2)在拱顶搭设钻孔施工平台,并安装好定位架,采用德国喜利得公司生产的钻石取芯机成孔。拱肋孔位置严格按照设计要求,钻孔平台及定位架须定位准确,安装牢靠。钻孔过程中,遇钢筋位置,及拱底位置,及时放慢钻孔速度,确保钻孔垂直度。
5.10 清理。拆除清理旧吊杆。
5.11 安装吊杆下锚座。在横梁端部按设计位置将加工好的下锚座安装到位。
5.12 新吊杆安装。
(1)吊杆吊装采用卷扬机辅助进行,利用在拱顶吊杆的安装位置的正上方设置的三角吊架作为起吊点,将下方的吊杆吊到安装位置。
(2)安装之前先在上端锚垫板定出吊杆安装的理论位置,误差保证3mm之内,注意该误差值不含锚垫板安装的误差。
(3)注意确定两端锚具螺母的安装位置,以保证吊杆的可调节长度,注意球型垫圈的安装方向和各部件的安装控制精度。
(4)吊杆张拉就是吊杆体系转换过程:即由临时吊杆转换到新吊杆,转换过程采用分级进行。
(5)张拉调整速度一般应小于10MPa/min,直至张拉到要求停止,即拧紧螺母。在张拉过程中,读数测量要准确,记录要全面,真实无误。
(6)张拉过程中进行索力及高程监控工作。
5.13 调索。每跨所有吊杆更换完毕后,测量各吊杆索力及各控制点高程。计算确定调索方案,将吊杆索力调整到吊杆及全桥受力最佳状态。
5.14 新吊杆防腐。新吊杆张拉后,拆除临时吊杆,然后在下端安装锚头保护罩,保护罩内灌注防腐油脂。下端防水罩安装必须使防水罩内圆面的密封圈密贴吊杆索外圆面,同时该内圆面先涂刷胶水,胶水有一定粘结力外,不能与密封圈产生化学反应。由于锚头保护罩工厂内已经进行防腐处理,现场可以不需要进行其他防腐。
5.15 加固施工监控。
5.15.1 计算软件。分别采用桥梁专用有限元程序桥梁博士对桥梁平面构模及用MIDAS/CIVIL对桥梁空间构模进行计算。
5.15.2 加固施工监控计算方法及主要内容。监控计算就是利用建立的结构计算体系对加固施工过程中每一阶段结构的应力、内力和位移状态以及施工监控参数进行计算,在结构计算中考虑施工误差、材料属性差异等因素的影响,根据计算结果为加固施工提供阶段施工监控目标值,保证阶段施工的顺利进行,从而保证结构最终达到或接近设计要求的目标状态。
由于加固施工的特殊性,对于本桥施工监控主要考虑以下几个方面内容:
(1)加固前实际状态估计与数值模拟;
(2)加固过程中的仿真分析;
(3)加固后的分析和评估计算。
5.15.3 参数的估计、预测和调整。施工控制是全过程的控制,也就是每个施工阶段都要控制,这样才能避免误差的累积和确保加固施工的安全,并顺利地实现对该桥的加固工作。
桥梁在加固施工过程中各阶段及体系各部分相互关联,不论是在施工阶段之间还是结构内部都相互影响。由于存在各种各样的误差以及环境方面的影响,使得施工过程中实际结构与理论状态总会存在一定偏差,因此,需要根据理论计算数据和实测成果,采用控制理论分析方法来调节偏差,使整个施工过程结构状态始终在受控状态及结构处于控制范围内,并尽量接近设计和计算理论值。
(1)参数估计。首先,根据影响性分析确定需进行参数估计的计算量(如拱肋、吊杆的刚度及预应力损失量等);然后根据大量的实测数据,采用最小二乘法确定最优估计值;最后,将最优估计值重新带入安装计算模型重新计算,得到一套进一步精确的理论数据。
(2)滤波和预测。通过参数估计,基本上消除的计算误差(系统误差),但实际施工中由于测量手段、施工工艺的限制,仍然会存在一定的偶然误差,这就需要进行滤波、预测和调整。
建立合适的状态方程,采用目前较成熟的卡尔曼滤波法进行滤波和预测,可以得到目前结构状态的滤波估计值,和下一步施工参数的预测估计值。根据合理的预测值可以及时采取措施,减小后续施工过程中结构偏差。
(3)优化调整。对于已存在的偏差,根据最小二乘法理论,采用适当手段(如系杆预应力、吊杆索力)进行最优调整,做到既能最大化减小结构偏差,又方便施工。
5.15.4 测量和测试。测量和测试就是通过在施工现场设立的实时测量体系,采用相应的测量测试手段对施工过程中结构的内力、位移(线形)和温度进行现场实时跟踪测量,为施工监控工作提供实测数据,以保证桥梁加固施工过程结构的安全及为监控计算提供实测结构参数和校核。也就是说,通过对这些测量数据进行计算、分析和比较以判断结构是否符合设计的要求,结构的状态是否和监控的目标相一致,结构是否处于安全状态,并根据需要对结构的状态及监控目标作出必要的调整。
本桥的测量和测试内容主要包括:
(1)桥梁结构的外形尺寸的测量;
(2)拱肋L/4、L/2、3L/4截面应力测试;
(3)拱脚水平位移测试;
(4)临时悬吊系统张拉时,钢丝绳内拉力测试;
(5)原有吊杆、临时吊杆及永久吊杆的拉力测试;
(6)桥面、拱肋的初始线形及施工过程线形测量(按四分点布置)。
5.16 更换吊杆注意事项
(1)临时吊杆应由专业厂家生产,而且满足起重吊装规范要求。
(2)拉应力下切断钢筋风险性较大,为防止突然崩断伤人,先在切断点两侧用扎丝箍紧再切割,并且用手拉葫芦与相邻两根吊杆相连。
(3)更换吊杆做好相应标高测量,随时观测横梁裂缝变化。
[文章编号]1006-7619(2010)09-21-860
[作者简介] 尼景升(1986-),男,河南漯河人,助理工程师,从事道路桥梁工程设计工作。