鳳凰沱江大橋施工監控方案new

2021-03-04 09:52:02 字數 5066 閱讀 3034

一工程概況

鳳凰堤溪沱江大橋為單幅橋,主橋採用預應力混凝土連續剛構-連續梁組合體系,起點樁號為k0+977.92,終點樁號為k1+332.08.。

橋梁沿道路中心線跨徑布置為47.34m+3×83m+47.34m,橋梁總長354.

16m。沱江大橋平面位於直線段,起點及終點區域性位於緩和曲線上。在2、3號主墩處梁和墩固結,其餘墩、台處設定盆式橡膠支座,僅約束橫向、豎向線位移,釋放其它方向位移。

主梁採用變高度預應力混凝土連續箱梁,直腹板單箱單室截面。箱梁頂板寬16.00m,底板寬8.

5m,翼緣版長3.75m。箱梁0#塊截面樑高,合攏段截面樑高2.

5m,其間樑高按二次拋物線變化;箱梁0#塊底板厚度70cm,合攏段截面底板厚度30cm,其間底板厚度按二次拋物線變化;箱梁頂板厚度28cm。箱梁腹板厚度9~11#快採用50cm,1~7#塊採用60cm,8#塊內線形漸變。

主橋箱梁、主墩墩身採用c50混凝土,橋面鋪裝採用6cmc40防水混凝土+9cm瀝青混凝土。橋梁臺帽、背牆、牛腿、耳牆、搭板、承臺、鑽孔灌注樁採用c30混凝土,3號墩擴大基礎,重力式橋台採用c25混凝土。箱梁節段施工分0號現澆段、1~10號懸澆段、12號邊跨現澆段及11號合攏段。

其中0號節段長3.0m,1~6號節段長3.5m,7~10號節段長為4.

5m,邊、中跨合攏段長2.0m,邊跨現澆段長為4.84m。

1#、4#主墩0號節段重量為3433.3kn,2#、43#主墩0號節段重量為2285.9kn,最重懸臂澆注節段為1號節段,其重量為1564.

3kn。

主墩採用單柱式箱型截面空心薄壁墩,橫橋向寬度為8.5m;順橋向厚度為3m;順橋向壁厚為60cm,橫橋向壁厚為80cm;承臺以上3m高度範圍內採用實心斷面。1、2、4主墩基礎採用群樁基礎,每乙個主墩下設6根直徑1.

8m鑽孔灌注樁。1號、2號橋墩樁基按嵌巖樁設計;3號橋墩基礎採用明挖擴大基礎;4號橋墩基礎按照摩擦樁設計。0#橋台採用樁柱式橋台;5#橋台採用重力式橋台。

主梁採用縱、橫、豎三向預應力束體系。橋面板橫向預應力鋼束採用4-фs15.2鋼絞線,由塑料波紋管成孔,單端張拉,錨具採用bm15扁形錨具;縱向預應力束分為腹板束、懸澆束,底板束和合攏束,均採用19-фs15.

2鋼絞線,塑料波紋管成孔,錨具參考採用ovm15群錨體系;豎向預應力採用jl25精軋螺紋鋼筋,塑料波紋管成孔,採用單端二次張拉工藝。普通鋼筋採用r235光圓鋼筋和hrb335帶肋鋼筋。

主要技術標準如下:

(1) 設計荷載:公路-ii級,人群2.875kn/;

(2) 橋面寬度:2.0m(行人路)+12.0m(車行道)+2.0m(行人路)=16.0m;

(3) 設計行車速度:80km/h;

(4) **設防烈度:**動峰值加速度a<0.05g,反應譜特徵週期t=0.35s;

橋梁抗震設防類別:b類,橋梁抗震設防措施等級:7級;

(5) 設計洪水位:100年一遇水位高程312.88m。

每段梁段澆築程式:

(1)安裝掛籃就位;

(2)測標高,立模;

(3)綁紮鋼筋;

(4)澆築箱梁砼;

(5)測標高;

(6)待砼強度達到85%後,先張拉豎向預應力,後張拉縱向預應力束;

(7)測標高;

(8)移動掛籃,進行下一段的施工;

(9)對已張拉的預應力孔道及時壓漿。

圖1 鳳凰沱江大橋橋型布置示意圖

二施工監控的目的與意義

鳳凰堤溪沱江大橋為單幅橋,主橋採用預應力混凝土連續剛構-連續梁組合體系,橋梁沿道路中心線跨徑布置為47.34m+3×83m+47.34m。

上部結構箱梁採用懸臂施工工藝,其施工節段較多,周期長,工藝複雜,施工難度大。大跨度連續剛構(連續梁)橋的主梁應力和線形受梁重、預應力、溫度、混凝土收縮和徐變等的影響顯著,施工過程複雜。施工過程中各種影響結構變形和受力的引數(如梁重、結構剛度、溫度場、有效預應力等)與理論計算值存在誤差,這些誤差會不同程度地對橋梁設計目標的實現產生干擾,如果不加以控制調整,可能導致合龍困難,成橋後主梁的線型和結構中內力都將難以滿足設計要求,並且施工過程中很易導致超應力情況,造成嚴重後果。

因此,為了確保主橋在施工過程中結構內力和變形始終處於安全的範圍內,且成橋後的線形符合設計要求,結構恆載受力狀態接近設計期望,在橋梁施工過程中必須進行嚴格的施工控制。

通過施工過程的資料採集和優化控制,在施工中逐步做到把握現在,預估未來,避免施工差錯,縮短工期,節省投資。

施工過程中記錄的資料將作為該橋健康檔案的原始資料,為把握橋梁建造質量和橋梁運營期間的健康診斷提供科學依據。

三施工監控依據

(1)《公路工程技術標準》 jtg b01-2003;

(2)《公路橋涵設計通用規範》 jtg d60-2004;

(3)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規範》 jtg d62-2004;

(4)《公路橋涵施工技術規範》 jtj041-2000;

(5)《公路橋涵地基與基礎設計規範》 jtj024-85;

(6)《公路工程抗風設計規範》 jtg/td60-01-2004;

(7)《公路工程抗震設計規範》 jtj 004-89;

(8)《高速公路交通安全設施設計及施工技術規範》 jtj 074-94;

(9)《公路工程質量檢驗評定標準(土建工程)》 jtg f80/1-2004;

(10)有關設計圖紙、設計變更檔案和相關的施工、監理資料。

以上所列標準以設計檔案執行的版本為準。

四施工監控主要工作內容

1.理論控制資料計算

複核設計提供的成橋恆載狀態和各施工狀態的變形和內力以及應力計算結果,以確定各施工狀態的控制資料,如主梁立模標高;並且得到施工過程相應的狀態變數,如主梁標高、控制截面應力。

2.施工監測

收集和監測各施工狀態下主梁標高;監測主梁控制截面的應力應變。

3. 控制分析與調整

根據各施工狀態下的實測結果與相應理論計算結果進行比較,識別出主要影響引數(如梁重、結構剛度等),並對這些引數的誤差進行**,進而對本段梁以及未來施工梁段的控制資料進行調整,以滿足在存在引數誤差的情況下,最大限度地接近設計成橋狀態,並且保證施工過程中受力安全。

五施工監控目標

通過施工現場的結構測試,跟蹤計算分析及成橋狀態**得出合理的反饋控制措施,給施工過程提供決策技術依據,也為結構行為控制提供理論資料,從而正確地指導施工。

施工監控的目的是對成橋目標進行有效控制,修正在施工過程中各種影響成橋目標的引數誤差對成橋目標的影響,確保成橋後結構內力和線形滿足設計要求。

(1)受力要求:

反應連續剛構橋受力的因素應包括主梁、橋墩二大部分的截面內力(或應力)。通常起控制作用的是主梁的上下緣正應力,通過應力測試,掌握橋梁的安全狀況。在恆載已定的情況下,預應力索是影響主梁正應力的主要因素。

(2)線形要求:

線形主要是主梁的標高。成橋後(通常是長期變形穩定後)主梁的標高要滿足設計標高的要求。

六施工監控實施組織及具體實施方案

6.1 理論控制資料計算

按照設計單位、施工單位預先設定的施工工序,模擬橋梁施工過程進行**分析,以確定橋梁各施工狀態的控制資料,並且得到施工過程相應的狀態變數。

(1)提供懸澆施工時主梁立模標高、驗算施工過程中各控制斷面的應力

採用我校開發的大跨度橋梁設計計算與控制分析軟體branalysis及購買的商業軟體midas、ansys等複核設計計算所確定的成橋狀態和施工狀態。

按照施工和設計所確定的施工工序,以及設計所提供的基本引數,對施工過程進行一次正裝計算,得到各施工狀態以及成橋狀態下的結構內力和變形等控制資料。與相關設計資料相互校對確認無誤後作為橋梁施工監控的理論軌跡。

各施工狀態以及成橋狀態下的狀態變數的理論資料:主梁撓度、控制截面應力。

施工監控資料理論值:立模標高。

各施工梁段的狀態變數值:混凝土澆築完成以及預應力張拉後主梁懸臂前端的撓度值;

典型狀態下全橋的標高以及控制截面應力值,其中典型狀態包括合龍前後狀態、二期恆載前、後狀態。

合龍方案:根據設計所提供的基本引數和施工工序,採用我校開發的大跨度橋梁設計計算與控制分析軟體branalysis及購買的商業軟體midas、ansys等對施工過程進行計算分析,對合龍方案提出建議。

6.2 施工過程中箱梁的線型監控

測定主梁撓度,主要觀測混凝土澆築前、澆築後及預應力張拉後各控制點的線型等。箱梁的線型監控如下:

測點布置

當前施工梁段砼達到強度前測點臨時布置在掛籃底模的最前端處,上游、中軸線、下游各布乙個,共三個,這三個點是立模標高的觀測點,斷面中心測點同時也作為主梁軸線偏位的測點。同時在每個懸臂澆築梁段的頂板處設定二個主梁標高控制測點,分別布置在梁段前端頂面的兩側,具體見圖2。待砼達到一強度後,測定頂板測點標誌與掛藍上立模測點間的高差,已施工完梁段的後續測量就全部轉移至梁頂測點上。

測點須用短鋼筋預埋設定並用紅漆標明編號,測點鋼筋露出混凝土表面3~5cm。施工方一定要注意埋設鋼筋頭測點的保護工作,所有梁段的鋼筋頭測點在橋面鋪裝之前不能被損壞。

測試方法

用精密水準儀測量測點標高。

主梁立模定位應盡量迴避溫度影響,一般在日出前應完成測試工作。

圖2 箱梁截面橫向撓度測點布置圖(單位:mm)

6.3 施工過程中箱梁的應力監控

本橋的應力監控如下:

(1)測試方法

目前,砼的應變測試有多種方法,其中電阻式應變計長期觀測效果差;光纖光柵應變計由於儀器太貴仍未普及;而振弦式應變計由於使用頻率作為輸出訊號,特別適用於惡劣環境下的應變長期觀測,其穩定性好,測試方便,精度高。

施工過程中控制截面的關鍵點位採用振弦式應變計,採用振弦檢測儀jmzx-300及vu-403(精度:1με)測試。

(2)測點布置

為做好大橋施工監控及方便以後的成橋荷載試驗工作,確保大橋安全、正常施工和運營,必須測定主梁控制截面的混凝土應變在施工過程中的變化情況。應力應變測試斷面布置的具體情況如圖3、圖4所示,具體截面為每個橋墩2#塊與1#塊的相交截面:

圖3 沱江大橋應變觀測點縱向布置圖(單位:cm)

圖4 主梁控制截面應變測點布置圖

6.4 提供中間過程及完工後的全過程監控報告

主梁預應力張拉完畢是連續梁橋乙個階段施工結束的標誌。乙個梁段完成後,由控制方對所有的監測資料和理論分析結果進行整理。

報告中將對結構現處狀態進行講述,對施工監控工作進行階段總結,每月提交一次月報。同時提出下一施工階段的立模標高的建議值。主橋完工後,由監控方對所有的監測和理論分析資料進行整理,提交施工監控與監測成果報告。

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