連續(xù)梁線形監(jiān)控方案

1、文檔編碼 : CH2L8Y10Q10H5 HU2J7P9X2I1 ZW8X3D5M3O3新建魯南高鐵臨沂至曲阜段工程1、魯南高鐵花果峪特大橋LQTJ-2 標(biāo)段預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)梁線形施工監(jiān)控技術(shù)方案1 工程概況 DK212+220.5處跨 S241省道,道路與線路為斜交,角度約 30；,接受一聯(lián)三孔 60+112+60m 的預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)箱梁跨過,梁全長 233.5m；S241省道路面寬度為 15 米,大路交叉里程 K13+747；橋型布置如圖 1-1 所示；60 112 6010#墩 11#墩 13#墩12#墩圖 1-1 （ 60+112+60）m連續(xù)梁橋型布置圖（1）下部結(jié)構(gòu)本連續(xù)

2、梁 10#、13#邊墩基礎(chǔ)接受 8- 1.5m 鉆孔灌注樁, 樁長分別為 20.5m、15.0m,11#主墩基礎(chǔ)接受 12- 1.8m 鉆孔灌注樁,樁長為 15.0m,12#主墩基礎(chǔ)接受 12- 1.8m鉆孔灌注樁,樁長為 13.0m；10#、13#邊墩承臺尺寸 :12.4 6.5 3m,邊墩高度： 10#墩10 米； 13#墩 13.5 米； 11#主墩尺寸： 14.0 10.3 4.0m,12#主墩尺寸： 14.0 11.3 4.0m,橋墩接受圓端形實(shí)體直坡墩, 10#、13#邊墩高 10.0m、13.5m,11#、12#主墩高 9.0m、12.0m；（2）梁部結(jié)構(gòu)箱梁為單箱單室、變高度、

3、變截面箱梁,梁底、腹板、頂板局部向內(nèi)側(cè)加厚,均按直線線性變化；全聯(lián)在端支點(diǎn),中支點(diǎn)處設(shè)橫隔板,橫隔板設(shè)有孔洞,供檢查人員通過；中支點(diǎn)處梁高 9.017m,邊支點(diǎn)處梁高 5.017m；邊支點(diǎn)中心線至梁端 0.75m,梁縫分界線至梁端 0.1m,邊支座橫橋向中心距離 6.0m,中支座橫橋向中心距離 6.0m；橋面防護(hù)墻內(nèi)側(cè)凈寬 7.6m,橋梁寬 12.6m,橋梁建筑總寬 12.9m,底板寬 7.0m；頂板厚度 43.5-73.5cm ,腹板厚度 50cm95cm,底板厚度 50cm90cm,腹、底板厚度均按折線變化；在梁體邊支點(diǎn)、中支點(diǎn)共設(shè)4 個橫隔板,隔板中部設(shè)有孔洞,供檢查人員通過；在0#段中

4、跨梁側(cè)底板處設(shè) 1.0m 進(jìn)人洞,作為梁部橋墩檢查通道；梁體分 11#、12#墩 2 個對稱 T 構(gòu),單個 T 構(gòu)分 13 個懸臂澆筑段, 1（1 ）#段到 4（4 ）#節(jié)段長度 3.0m,5（5 ）#段到 9（9 ）#節(jié)段長度 3.5m,10（10 ）#節(jié)段到 13（13 ）#節(jié)段長度4.0m,14#邊跨合龍段、 14# 中跨合龍段節(jié)段長度均為2.0m； 0#段節(jié)段長度19.0m,重量 1833.51t ,15#邊跨現(xiàn)澆段節(jié)段長3.75m,重量 274t ；連續(xù)梁懸臂段接受掛中鐵二十一局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計院第1 頁新建魯南高鐵臨沂至曲阜段工程LQTJ-2 標(biāo)段預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)梁線形施工

5、監(jiān)控技術(shù)方案籃懸臂澆筑施工, 0#段現(xiàn)澆段接受托架現(xiàn)澆法施工, 15#邊跨現(xiàn)澆段接受支架現(xiàn)澆法施工；（3）預(yù)應(yīng)力體系 梁體二期恒載按直線 108KN/m設(shè)計,梁內(nèi)設(shè)置了縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力筋體系；腹 板縱向束為 16- 15.2mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線, 接受內(nèi)徑 90mm鍍鋅金屬波紋管成孔, M15A-16錨具配套三瓣式自錨夾片錨固；頂板縱向束為13- 15.2mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線,接受內(nèi)徑 90mm鍍鋅金屬波紋管成孔, M15A-13 錨具配套三瓣式自錨夾片錨固,設(shè)計張拉把握應(yīng)力 1302Mpa底板縱向束為 15- 15.2mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線,接受內(nèi)徑 90mm鍍鋅金屬波紋管成 孔,M15A-15錨具配

6、套三瓣式自錨夾片錨固； 合龍段處縱向預(yù)應(yīng)力筋接受增強(qiáng)型鍍鋅金屬 波紋管,其余各處接受標(biāo)注型；鍍鋅金屬波紋管管道摩擦系數(shù)取 0.26, 管道偏差系數(shù)取0.003 ；鋼絞線接受抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860 Mpa, 彈性模量為 Ep=195Gpa,預(yù)應(yīng)力接受先成孔后穿鋼絞線法施工；縱向預(yù)應(yīng)力張拉配 5 臺穿心式 YDC400型雙作用千斤頂（ 1 臺備用） , 兩端對稱張拉真空幫忙壓漿工藝；梁體在頂板設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力張拉束,接受3-15.2mm鋼絞線,扁型波紋管成孔, U1=60mm,U2=22mm,S=3.5mm；接受單端張拉,張拉端接受 BM15-3扁型錨具錨固,固定端接受BM15P-3扁型錨具錨

7、固,張拉端與錨固端沿梁長方向布置；接受QYC250型千斤頂單端張拉,張拉端接受BM15-3扁形錨具錨固,固定端接受 BM15P-3扁形錨具錨固,張拉端與固定端沿梁長方向交叉布置；梁體腹板中的豎向預(yù)應(yīng)力接受外徑 16mm的預(yù)應(yīng)力砼用鋼棒 16-2, 外徑 18.5mm,壁厚 1mm護(hù)套成孔,YGD-350-70型穿心式專用千斤頂張拉,PSU16-2錨具錨固；2、魯南高鐵趙莊特大橋 DK200+575處跨 S240省道,道路與線路為斜交,角度大約 85 度,接受一聯(lián)三孔 40+56+40m 的預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)箱梁跨過,梁全長 137.5m；S240省道路面寬度為 35 米,交點(diǎn)里程 DK200

8、+575；橋型布置如圖 1-2 所示；40 40 56圖 1-2 （40+56+40）m連續(xù)梁橋型布置圖（1）下部結(jié)構(gòu) 本連續(xù)梁 24#、27#邊墩基礎(chǔ)接受 8- 1.25m鉆孔灌注樁, 樁長分別為 15.0m、6.0m,25#主墩基礎(chǔ)接受 8- 1.5m 鉆孔灌注樁, 樁長為 13.0m,26#主墩基礎(chǔ)接受 8- 1.5m 鉆孔 灌注樁,樁長為 12.0m；24#、27#邊墩承臺尺寸 :10.4 6.8 2.5m, 25# 、26#主墩尺寸：12.1 7.4 3.0m,橋墩接受圓端形實(shí)體斜坡墩, 24#、27#邊墩高 11.0m、9.5m,25#、26#中鐵二十一局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計院第2

9、 頁新建魯南高鐵臨沂至曲阜段工程 主墩高 9.5m、8.0m；（2）梁部結(jié)構(gòu)LQTJ-2 標(biāo)段預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)梁線形施工監(jiān)控技術(shù)方案箱梁為單箱單室、變高度、變截面箱梁,梁底、腹板、頂板局部向內(nèi)側(cè)加厚,均按直線線性變化；全聯(lián)在端支點(diǎn),中支點(diǎn)處設(shè)橫隔板,橫隔板設(shè)有孔洞,供檢查人員通過；中支點(diǎn)處梁高 4.335m,邊支點(diǎn)處梁高 3.035m；邊支點(diǎn)中心線至梁端 0.75m,梁縫分界線至梁端 0.1m,邊支座橫橋向中心距離 5.6m,中支座橫橋向中心距離 5.9m；橋面防護(hù)墻內(nèi)側(cè)凈寬 7.6m,橋梁寬 12.6m,橋梁建筑總寬 12.9m,底板寬 6.7m；頂板厚度 38.5cm,腹板厚度 48c

10、m90cm,底板厚度 40cm900cm,腹、底板厚度均按折線變化；在梁體邊支點(diǎn)、中支點(diǎn)共設(shè)4 個橫隔板,隔板中部設(shè)有孔洞,供檢查人員通過；在0#段中跨梁側(cè)底板處設(shè) 1.0m 進(jìn)人洞,作為梁部橋墩檢查通道；梁體分 25#、26#墩 2 個對稱 T 構(gòu),單個 T 構(gòu)分 6 個懸臂澆筑段, 1（1 ）#段、2（2 ）#節(jié)段, 3（3 ）#段長度 3.5m,4（4 ）#節(jié)段、 5（5 ）#6（6 ）#節(jié)段長度 4.0m,7#邊跨合龍段、 7# 中跨合龍段節(jié)段長度均為2.0m；0#段節(jié)段長度 9.0m,重量 370t ,8#邊跨現(xiàn)澆段節(jié)段長 11.75m,重量 330t ；連續(xù)梁懸臂段接受掛籃懸臂澆筑

11、施工,0#段現(xiàn)澆段采 用托架托架現(xiàn)澆法施工,8#邊跨現(xiàn)澆段接受鋼管柱支架現(xiàn)澆法施工；（3）預(yù)應(yīng)力體系 梁體二期恒載按直線 100KN/m120KN/m設(shè)計,梁內(nèi)設(shè)置了縱、橫雙向預(yù)應(yīng)力筋體系；腹板縱向束為 7- 15.2mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線,接受內(nèi)徑 錨具配套三瓣式自錨夾片錨固,設(shè)計張拉把握應(yīng)力 70mm鍍鋅金屬波紋管成孔, M15-7 1260Mpa；頂板縱向束為 14- 15.2mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線,接受內(nèi)徑 90mm鍍鋅金屬波紋管成孔, M15-14錨具配套三瓣式自錨夾片 錨固,設(shè)計張拉把握應(yīng)力 1260Mpa底板縱向束為 12- 15.2mm、13- 15.2mm預(yù)應(yīng)力鋼絞 線,接受內(nèi)徑 90m

12、m鍍鋅金屬波紋管成孔, M15-12、M15-13錨具配套三瓣式自錨夾片錨 固；合龍段處縱向預(yù)應(yīng)力筋接受增強(qiáng)型鍍鋅金屬波紋管,其余各處接受標(biāo)注型；鍍鋅金屬波紋管管道摩擦系數(shù)取0.26, 管道偏差系數(shù)取0.003 ；鋼絞線接受抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860 Mpa, 彈性模量為 Ep=195Gpa,預(yù)應(yīng)力接受先成孔后穿鋼絞線法施工；縱向預(yù)應(yīng) 力張拉配 5 臺穿心式 YDC400型雙作用千斤頂（ 1 臺備用） , 兩端對稱張拉真空幫忙壓漿工藝；梁體在中支點(diǎn)處設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力束,中隔板部位M1、M2束接受 4- 15.2mm、5- 15.2mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線, 19 70mm扁鍍鋅金屬波紋管成孔, 中跨側(cè)

13、底板進(jìn)人洞部位 M3、M4束接受 5- 15.2mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線, 19 90mm扁金屬波紋管成孔；接受 QYC250型千斤頂單端張拉,張拉端接受 BM15-4、BM15-5 扁形錨具錨固,固定端接受 BM15P-4、BM15P-5扁形錨具錨固,張拉端與固定端沿梁長方向交叉布置；中鐵二十一局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計院第3 頁新建魯南高鐵臨沂至曲阜段工程3、施工方法LQTJ-2 標(biāo)段預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)梁線形施工監(jiān)控技術(shù)方案本橋接受掛籃懸臂施工方式；懸臂施工法是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)的主要施工方法, 對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)來說,接受懸臂施工方法雖有許多優(yōu)點(diǎn),但是這類橋梁的形成要經(jīng)

14、過 一個復(fù)雜的過程,當(dāng)跨數(shù)增多、跨徑較大時,為保證合龍前兩懸臂端豎向撓度的偏差不超 過容許范疇和成橋后線形的合理,須對該類橋梁的施工過程進(jìn)行把握；2 施工監(jiān)控的意義和目的本橋梁體為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,接受懸臂施工；該類橋梁的形成要經(jīng)過一個復(fù) 雜的過程,施工工序和施工階段較多,各階段相互影響,且這種相互影響又有差異,易造成各階段的位移隨著混凝土澆筑過程變化而偏離設(shè)計值的現(xiàn)象,甚至超過設(shè)計答應(yīng)的 位移,如不通過有效的施工把握準(zhǔn)時發(fā)覺、準(zhǔn)時調(diào)整,就可能造成成橋狀態(tài)的梁體線形 與受力不符合設(shè)計要求,或引起施工過程中結(jié)構(gòu)的擔(dān)憂全；在施工過程中,為保證合攏前懸臂端豎向撓度的偏差、主梁軸線的橫向位移不超過

15、容 許范疇、保證合攏后的橋面線形良好,必需對該橋主梁的撓度等施工把握參數(shù)做出明確的 規(guī)定,并在施工中加以有效的治理和把握,以確保該橋在施工過程中的安全,并保證在成 橋后主梁線形符合設(shè)計要求；對于分階段懸臂澆筑施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋來說,施工把握就是依據(jù)施工監(jiān)測 所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實(shí)值進(jìn)行施工階段運(yùn)算,確定出每個懸澆階段的立模標(biāo)高,并在施工過 程中依據(jù)施工監(jiān)測的成果對誤差進(jìn)行分析、推測和對下一階段立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整,以此來 保證成橋后的橋面線形、保證合攏段懸臂標(biāo)高的相對偏差不大于規(guī)定值以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài) 符合設(shè)計要求；對橋連續(xù)梁部分進(jìn)行施工監(jiān)控的目的就是確保施工過程中結(jié)構(gòu)的牢靠度和安全性,保 證橋

16、梁成橋橋面線形狀狀符合設(shè)計要求,主要把握內(nèi)容為：主梁線形；3 施工監(jiān)控的原就和方法本橋的施工監(jiān)控主要為梁的變形把握,變形把握就是嚴(yán)格把握每一階段梁的豎向撓 度,如有偏差并且偏差較大時,就必需馬上進(jìn)行誤差分析并確定調(diào)整方法,為下一階段更 為精確的施工做好預(yù)備工作；中鐵二十一局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計院第4 頁新建魯南高鐵臨沂至曲阜段工程LQTJ-2 標(biāo)段預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)梁線形施工監(jiān)控技術(shù)方案梁部結(jié)構(gòu)接受的懸臂施工方法屬于典型的自架設(shè)施工方法,對于本橋來講,由于在施 工過程中的已成結(jié)構(gòu)（懸臂階段）狀態(tài)是無法事后調(diào)整的或可調(diào)整的余地很小,所以,針 對主梁的結(jié)構(gòu)和施工特點(diǎn),梁部的施工監(jiān)控主要接受推測把

17、握法；推測把握法是指在全面考慮影響橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各種因素和施工所要達(dá)到的目標(biāo) 后,對結(jié)構(gòu)的每一個施工階段形成前后的狀態(tài)進(jìn)行推測,使施工沿著預(yù)定狀態(tài)進(jìn)行；由 于推測狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)間有誤差存在,某種誤差對施工目標(biāo)的影響就在后續(xù)施工狀態(tài)的 推測中予以考慮,以此循環(huán),直到施工完成并獲得和設(shè)計相符合的結(jié)構(gòu)狀態(tài)；4 施工把握體系為有效地開展施工監(jiān)控工作,在本橋的施工監(jiān)控中需要建立如圖 2.1 所示的施工監(jiān)控 體系；中鐵二十一局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計院第5 頁新建魯南高鐵臨沂至曲阜段工程LQTJ-2 標(biāo)段預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)梁線形施工監(jiān)控技術(shù)方案施工體系實(shí)時測量體系施工現(xiàn)場現(xiàn)場測試體系設(shè)計體系設(shè)計運(yùn)算張拉預(yù)應(yīng)

18、力掛 籃 前 移 下階段鋼筋 物理測量線形測量力學(xué)測量砼容重、彈模設(shè)計指塊件重量、尺寸溫度主梁線形材料強(qiáng)度施工荷載定參數(shù)時間測量偶然荷載實(shí)測值現(xiàn)場測試參數(shù)計算核對參數(shù)識別、修正施工把握運(yùn)算參數(shù)施工把握運(yùn)算體系比較施工把握推測運(yùn)算施工把握實(shí)時運(yùn)算施工把握運(yùn)算值分析修正量運(yùn)算下階段施工資料：立模標(biāo)高預(yù)告及掛籃變形量推測發(fā)布施工把握指令圖 2-1 連續(xù)梁橋施工監(jiān)控體系中鐵二十一局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計院第6 頁新建魯南高鐵臨沂至曲阜段工程5 施工把握基本理論LQTJ-2 標(biāo)段預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)梁線形施工監(jiān)控技術(shù)方案在連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控中,對梁體線形、應(yīng)力進(jìn)行重點(diǎn)把握；在把握過程中,監(jiān)控方采 用自適應(yīng)

19、把握方法對本橋進(jìn)行線形把握,接受最小二乘法對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、估量；5.1 連續(xù)梁橋施工把握的特點(diǎn)連續(xù)梁橋在懸臂施工階段是靜定結(jié)構(gòu),合龍過程中如不施加額外的壓重,成橋后內(nèi)力狀態(tài)一般不會偏離設(shè)計值許多,因此連續(xù)梁橋施工把握的主要目標(biāo)是把握主梁的線形；如已施工梁段上顯現(xiàn)誤差,除張拉預(yù)備預(yù)應(yīng)力束外,基本沒有調(diào)整的余地,且這一調(diào)整 量也是特殊有限的,而且對梁體受力不利；因此,一旦顯現(xiàn)線形誤差,誤差將永久存在,對未施工梁段可以通過立模標(biāo)高調(diào)整已施工梁段的殘余誤差,假如殘余誤差較大,就調(diào) 整需經(jīng)過幾個梁段才能完成；依據(jù)上述分析,懸臂澆筑連續(xù)梁橋施工中標(biāo)高把握的特點(diǎn)是,已完成梁段的誤差無 法調(diào)整,而未完成梁

20、段的立模標(biāo)高只與正裝模擬運(yùn)算有關(guān),與已完成梁段的誤差基本無 關(guān)；因此,在圖 5-1 自適應(yīng)施工把握原理圖中的下半環(huán),即把握量反饋運(yùn)算,在連續(xù)梁 施工把握中一般不起作用；同時,上半環(huán),即參數(shù)估量及對運(yùn)算模型的修正就顯得尤為 重要,只有與實(shí)際施工過程相吻合的運(yùn)算模型運(yùn)算出的預(yù)報標(biāo)高才是可實(shí)現(xiàn)的；參數(shù)估運(yùn)算法修改理想狀態(tài)參數(shù)調(diào)劑有限元運(yùn)算模型運(yùn)算結(jié)果e 施工施工理+ 結(jié)果想狀態(tài)- 把握調(diào)整量實(shí)際結(jié)構(gòu)實(shí)測結(jié)果輸出把握量輸入把握量反饋運(yùn)算圖5-1 自適應(yīng)施工把握基本原理5.2 自適應(yīng)施工把握系統(tǒng)對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,施工中每個階段的受力狀態(tài)達(dá)不到設(shè)計所確定的理想目中鐵二十一局集團(tuán)有限公司勘察設(shè)計院第7 頁新建魯南高鐵臨沂至曲阜段工程LQTJ-2 標(biāo)段預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)梁線形施工監(jiān)控技術(shù)方案標(biāo)的重要緣由是有限元運(yùn)算模型中的運(yùn)算參數(shù)取值,主要是混凝土的彈性模量、材料的容 重、徐變系數(shù)等,與施工中的實(shí)際