兰州银滩黄河大桥施工监控
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兰 州银 滩黄
河大施桥工 控 监邓
元发
(中 铁二局股 份 限公有 司, 川四 都成60 3 1) 0
【1摘 要 】结合 州银兰滩黄河桥大施的,工 阐 述了斜拉桥 施监控 工的方及法 施和分实析骤 , 步分析 了 并
监
结果测超限的因, 为原拉斜施桥监测工提供 了参考。
【关键词 】 斜桥拉 ;施 工监 ;控 监控措 施 中图分类号】 T 7【 2. 1 2 【 文献U标识码】A 荷
载下的几变何位 是桥跨,结构照设按线形计得实现以必
的要措 施, 目是前 拉 桥施斜 控工制 主的要 方 法 也 。
1
程工概
况兰州 滩黄河 大银桥工 程长全1 347 。共 39. 1m 0墩 个 台,主桥 为 2 3× 13m独塔跨斜双拉, 桥梁为主筋混凝钢土单 双室箱口箱开截面形 ,配置三向预应力钢 筋钢绞线和。桥 为塔钢混筋凝土 形H, 7 塔 除内普通钢筋外还配角有钢 高 m9, 性劲架骨塔。基用 采分式离钢筋凝混 沉井土基础, 高 2 井2 ,m 心中 3距. 斜拉索采用 m 15m。 m锌镀高度低松 强平弛 行钢丝束。 钢丝标准 强度 10 P, 0Ma采用 铸冷镦锚头具。主 6
()2 主梁 、 主 塔力应测。监由施工误差 于, 设计参与实 数际情况不 全完致 一, 及以温变化 度影 响的 ,几在何控 制同 的, 时主与主梁的塔应测量力十分要。 必主与塔梁的主力应测试截一般布面置在一每况工中既 结有构受力不利最 置处位。测试方法 多表用面粘贴 预埋或 应变 或片种各感传等方器法来现实
。端梁支点用盆采橡胶支式座及横 阻向尼橡胶支座, 沿 向设 纵有橡胶隔 垫 ,振梁 设 端有SF 0型3模 式大位 移量伸 缩 数S B
缝, 全桥2 两道共。引 桥 由7孔 4 0 m部分 预力混应 土组合 凝箱 和梁 2孔 2 00m 预应力凝土空心板梁构混成 桥墩,均三为 柱式矩形 墩。岸主两线道 路 长 49 3 两 匝侧长道2 3×.3 , 75m 1 。梁主面如断 图 1 5.3 所m示 。
()
斜3索索力拉试测 斜拉。索安的装就位是拉桥斜施 工中 为关键的最序工之一 索力的大小直,接影响到主的线梁形 与受 状力。况力索试常用压力表测测点法 、压力传器感测定 和频法率法 ,目 前采多压用表力 法 ,用激振法也 或,两种方 用
同法测试 ,时相互参照 () 。4 其他因素 监的。包括测施现工的场气 温、桥 结 跨 构表面以 及构 内件温部的监度测 施工现; 的场风力风与监向 测 及以预力应、 斜索拉的振动等的 监
测。
3 监控 实施
图 主 1断 梁面图 ( 位单 : e )
m 1 施 3工监 控 .
2 监
控方案
2 1 斜 拉 施 桥 控 工 制的 方 法
.主
采用桥 索式牵 挂篮臂浇悬 ,注 每悬臂现次 8m 浇 梁 ,段施工 的 动态制控 较复杂 为。为 证保程工 目标, 监由测 监 控机构“按施 工一测一判量一别正一预告一施修工 ”制控流 程对各个施工 段的线阶 形 、索力构件内力和行进面控全制
。( )1 形控线的主制措施要 : 形线量选择在清晨测6 ~ ,8 h塔索梁度基温一致本 时进,行 同时测 量并度温场 , 便分以析 较比 ,除结排构差温的 影 响 。 强加混凝土施工制及控灌量的控注 制,使 段梁混凝 土 自 重与 设计重尽量一致力 并严,格控制面桥载 。 堆 制挂篮 控重及附加自荷 载,挂篮使使状态尽用量符 合设计 要求。篮标挂调整高夜在间进行,以减 少差对温主 梁
实
的施用工制控方 法要主 有种 三:一 是卡种 曼滤尔波 , 法称线形单控法。也第种二方是在设法计时 给予主梁形线
斜和拉索力索较的大容宽度, 这种控 方法虽然制减了控制轻 的度 ,难 主梁但长度的 、应 力 ,斜 拉的长索也度不有较大的 具容度宽第。三种方是引法现代用控理论制 中 的适自 应控
的思想 制,通 对过斜桥拉工施过 中程主梁形和线斜拉索力索的 实 测值行结构进主参要的识数别 ,别辨产生设计与值实际值 偏差的主 原因, 要而从修最改初计设 的中参 数 达到主梁线, 形 与力双控 的索 的目, 较是 为符斜合 桥悬拉臂工施控制模 型。 本桥采用第三种方进行法监控。
22 拉斜桥 施 监工 测 容 与内方 法
.
线形的响影。调时 整,考 虑牵式索挂 的篮点特,合理 预留 抬高 量保证牵以索拉时 ,挂篮标 预与高 索索力 同时牵 达 到
计设值 。
斜拉 桥施工 监 测 是 施 工控 的基 制 础和 前提。监 测 的主
要 内 是几容何变位和构应结等。力
( )1主梁挠 度与塔塔顶主位监测。斜拉桥修变建 中 工, 程 测量接决定直跨桥各成 组分部是否 样放到位。监 测施
[工 稿 日期收0 5] 0 12 0 2- 6— 作[者介简]邓 发元 ,级高程师, 总经理, 从事施工技工术
和企 管业理。
l 6 1
四
建筑川
第 25卷3期 20 . 506
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主
梁臂施工过悬程中 , 着悬臂随伸的 长 ,力 索 、温 度、 荷 载 因等对主梁标素 有高大影较响 ,使 梁主高有 标态动的 特征 。此为 建立平 面,控点 制高程控和 点, 进行 制程高
线形 测 量和线中量 测,并对主梁斜 索拉钢精密定位管 平面控制点。的建立 如 :图 所2 ,示0梁段 施 工完后 , 在上建其塔柱立中 心 O点 ,后在然与塔 中心柱点 同O里一 程的 上游各下1. m 处建控立点制 、BA21 ,以 A、O B、三 点为基准制控 ,三 点点问之的连 线即为塔柱 横向中 心线 , 建立过 通A B、点平行且 主于梁中线 的控制线心,该线即 为索面双对的称中心线,又 是制控主梁 宽 的控 度线制。 最后 在 工施过程中,随 着臂悬 的伸 长,在距 各离 节端 面段1 m 处 建平立于行塔中心线 主的程里控线制, 该 与线主中心 线 、梁双索对称面 心中 的线点交为主梁 灌 悬阶段的 控 制 点。
通 上 述步 骤 ,过在 主 梁梁 面上 建 立 了矩 形控 制 网,并在 施
主 桥计 的算分 别 按 工施 阶段 、营 阶 段 的平 、面 间 、运 静
力和动空力进计算 行,并分 别恒载对、活 载 、座沉支陷温度和变 化 、凝土收混缩 徐等变 加附力 和施 荷工载行进分析。采 用 B
A 行施进工和运营阶 段验算 的 S,S 主桥散离为1 8个节 点, 6 2 13 个 元 ,单 划 分了1 1 2 个施工步 骤,并 用 “采 9 A ” SP 0行进 空 、间 力分析, 对动震地进力验行算。工施程过 ,中采用结 有 构
限元动力静析程序计算分篮变形 , 挂对实测料进行资分 析,
合设置理挂底篮模 纵横的 预拾向量 , 时同考 虑差对标高温 影响的 , 并对挂立篮标高模行修进正
3。2 典 型梁 的段控监与 分析 .
主 施梁至 8块 ,工 即 达主到梁跨中 位置。 施工的测试
况 情、 果与分 析 如 下 :结 ( ) 1梁主 线 形主。梁 线形 的 测方 试法 是在每 一梁个段
的
截面布置测上点( 。3每个况工前测 主梁试的 线形( 图 )正 安梁段的立模装高) 标工后施测拉试索后梁的段几位置何。 ,
工过程
不中扩大 断为梁体,各尺部寸、斜拉索管等控制钢 、 位定提了便供利的条 件。
l 阳 i I
l; I / / 『 B o 主中 梁心线
图 3 主 梁截 面线 测点 示形 意
图
lI
:1
m
L
主 j
图 主桥2 面控制平示 意 图
8段立梁模高施工时 标虑考到 篮挂形变, 了 高2e 抬 m, 立标模实高值测理论与值差之表 1如 所 。示 表
l8 段梁 模 立 标实高 值测 与论 计算理 值 差的 (异 单位 : c )
测m点号 l 2 3 4
l. 8
O高程控
制点的立 : 在主建塔上下游的塔
柱上立建 2高 程个制控基准 ,点随着 梁体 增长, 自加大重, 主将塔会发 沉 生降 , 以在工施定中对高程控制基期准进行点复测 及修 。正 所
5
6
7
大
里程 方 向1。 9 8 9 8 2 4. .
小 里程方 向l . 8 8 86O 2 . 。
l.
l . 39 O926 O . 0 。
48 7 79 8. . .
节每段梁的体面上均设端 5节个段控制水点 准 每,节个段 竣工
测出各时水点准与梁底的高差 使该水, 准点进在监行控测 时 , 量不但映反梁主梁线形面 ,还 可推算梁底形。 线 高 程量测 : 测量已 灌注段水 节控制准点绝对标的 , 高推
8索张拉以后 ,相应 标点的实高测值与 理值论之差 见表
2 。
2表 拉后 实张测 值与 理论 计算 值的异差( 8 索单位 m) c :
测点号 l
。
2
3
4
5
6
7
A
B
C算出 应相段节 的底标高,梁得到主 梁顶梁及梁底竖直的形 情况 , 据线此对梁线形进主行分析 主梁高。程测量尽应排除
量度温差的影, 响且持续间越短时好。越
大
里程 6 方 向 3 3 6 39 53 33 237 168 48 66 . . . . . . . . .
小里程 5 方 向 6 O 6 .一 O 9一 81— 。 O 53 O6 50 O . 一 O 一 。 .6 2 6 一。 . 一 .
.
。中线测量 :
线中量测高程与量 测步进同行 观测 已灌注 ,节段
中心点对相桥于轴 线偏的位 ,以 轴线 桥为基准 , 用方
采向法测定 ,目的 了解 是完已 成 段节 悬 在 臂过程 中是 否发 生
扭表中可以看从 , 出梁段立 模高标设置均的 理论比 值要
8 大 ,大 为1 . m 最。4 2 e
( ) 力索激用法振测量。每次 斜拉就位索 ,后张时拉 2实 索施力测 试按照,设索力张置到拉 。位张完拉后, 所 对
转
保证,体沿正梁的确桥线轴方向 延伸 。 斜拉索钢 的精密管定 位:利用梁面 建立上的索面对双称 中 心线里及控程线进行。制由主于梁的 态动性 特, 钢管位定 中度较难大 的是钢 管 斜倾的角确定。钢倾斜管角定位 运 以阶段的营斜拉倾角索为 目标值 , 在挂篮标高 过初经调 后 ,对
有 已安装 的拉斜 进行索 索力测试测。试 用采南西交 开大 发 多通道的力测索试 仪 及套测配软件直试读接 数问隔 ,4对 索后,再用频谱 分析仪 行校进。核方该法 试测 度快速 ,
精较度。高 索张8拉 ,从后各力 的索测实值
看 , 8 的索 索力有没 张拉 到位,最大 误差 达一35 , 该补应拉另外 。, 311 %. 一 索实的索力测果显结示, 最误差已大超经过2% ,本阶与 0 以前段的测结果试 致。一系联整施个 工段阶 ,分其主要析 原 因 1是没索有控制好,1索 调整的在是 3索没有平衡调 情况的进行的 ,3索 下张后拉,这 种 不 衡力 平又在各 索 之
重 间新 进 行分 配。
篮挂高标进行测量, 根 挂篮据实坡率 测,考 混凝 虑土 注灌过 程中梁 下段 沉 、篮变挂形以及 拉索斜垂直度等影 响因, 确素 定施工阶段
管倾 角值钢, 精确安钢管装 ,并 在混土施工过 凝程 中不 断正。修
索力
采激振用测法,试 每工一后对所况斜有索拉进行索
测力试 。应采用预埋应力计测试 力索 。与应力力试测 对相 线形于测试简得 易,多具 体做法不再叙。
四川述建
第2 5筑 卷3
期20 . 560
l l7
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m
()主 梁主塔截面应力与主。 的应力监测梁布置在 3
每点梁一段截的上 ,主塔 的应面测点力 置在布 梁顶距 m2处 截面上 ,测点 布置图 如和图4 5 。每一梁段施完毕后工,对 已 浇注各的梁段和 主实施应力塔监 测,监 已成控形结构 的际实受情况力。力测试采用应 埋预钢式弦筋钢应力计 、
弦式钢混凝 土 应力 计 和筋钢 应计变 等测 试元 件。
下游 ・ 一 上 游—+
也
没有 时提及供资料 ;挂篮支点 反力 大小 的位置、不准,
新 与挂的篮力值相反 3 ;立差模 的牵时 索力索有没按 要 0t求
控 ,制响了影施过程中桥工 梁安的度 。 全
表 4 主 梁试截测面 实 测应 力 与理论 值 的较比 表 截 位面置 测 号点 l
2 3 4
实
测值
(P M ) a
29 8 . 34 6 . 1 763 87 77.2 8.
小 里 程方向 理 论值 ( ) P M
5a . 339 85 4.25 6 . 9 2 58 . 42 59 .3 3 72 77. 7 27. 7 77 27 . 77 27. . 3 37 . 536 3.8 3 7 4.7 3 36 . 8 373 . 5 5 7 .9 56 96 . 5776 . 5697. 94o4 .I 4 2 .07 44 .4 5
差值
( ) %3
. 98 —28 7. 3 8 4 . 332 . 一l 4 8. —31 O .3 19. 一 6 1. — 2 . 47 — 88 . 2. O 51 24 . 一n —219 .3
63. .l7 6 .2 93 7 . 3 5 83. 35 5. 2 2— 9 .
图
4 梁主 截面应 测力点布 置 图
0粱
5
4
.
834 3 46
段
截面
6 7
8 9l 2 3 4
5
.
l. 0O257. 4 46 85 .l5 3.8 4 0 4 . 25 l5. 8 2 5 3 6 .0
44 粱 图 5主 塔 面截 力测点 布置 图 应
5
2 .
9l 05 0 4
截段 面
6
7 9 8I 2
6
.
8索张后拉主塔、主梁 截面各 的测应 力实和论理应力 如
3表 4 表和 。
表3 主塔 测试截面 实 测 应力 理论 与 值 的比 较表
上 游 下 游
69 6 . 8 86 .5 6 7 1 6 .9 75 03 577. 8 .3 2 l . 5
测点 号测 值 理论 实值 差
l 2 3 4430 . 7 4 l 8.4 76 20. 4 37 0 . 743 0. 4 73 .0
值
实测 值 理 论值 差
65 5 . 8 6 3 .50 4 5 .7 2 3 3 . 33 4 73. 0 4 7 .30 47 3 .0 47 3 0 .
值
8 梁
( ( a a( ()P ) ( P) ()MP )P M)% M a M a %
—7 .1 29 .. 35 2 .2 09 — 2 42 .3 7 . — — 91 .2
3
4
5
6 6 .38
6
.
.4
0 .27 4
1 4 .0
5. 6
46 . 8
81 0
8
截 面段
6
7 8
2
2 6
7705.5 0 75 .5 0 75 .5 075. 5
2o o.3 330 0 . 4 3l . 9291 0
3.O3 .4 2 2 .2 22 3 .3
4从
测实力与应理论 的比较值可 见主, 、主梁塔的面截
9
的实
应力测计算与值本基符 ,且 实相测的力应的 对绝都值 不是很大 说 明,主 塔主梁、受力 态 状良 。梁好上8 段应力
实的测与理论值相差较大值 这是 ,由于埋预的力 应计混在 凝 凝土 阶段 受固凝混土放热的收、缩、徐 变诸等 多因素的 影 响而稳不定,且 测的值对值不绝大属,正常于况情。 ( )塔塔顶主位测变量。 主的塔塔 顶位是利变桥梁用 4工施的平控面网制量测塔顶点测的位。变
主从塔塔 变顶位 X方 向为 一 . 03 0~306m,Y0方向 .
4() 主从 塔主梁、面截应方力面 来看,实 应力值测 3与
理论值合程吻度比 好较 没有出现,力幅度较大 应的异测 常点,表明此 况 工主下塔、 梁主凝土混力情受况 好 ,良应 力 处在控制 围 范内此外 。,根新据 挂 的篮力反混凝及土积体 密 度整对施个过程进工 的超前分析表 明行施工 到,面几后
为 一2 ~ .4. 00 60 0m,说6明梁主8 节段 的注浇对塔 变位 主 的响影大不也说 明主,塔的度刚大。
较个梁时 段,凝混 土的 拉、应 压力较均大, 大拉应最值 力 为2 1P , 大最压力值达到 l应 . P,若 考虑施到 工 . 4 aM5 5 M 过程中a的容许应力 高 提,上最大拉述、 应压力然在规范仍
一
容
的许范围内但成,桥后 各的种荷组载合 可 能与设计值原
不同。
监4控结
论 ()主从梁标高 实结测 与理论分析果 结果对 比的 1 看来,主 梁 的线形 控还存制 问题 ,在主表现要 :在立标高模 位 不置,准可 以这从本工立模况的实 测 中值看出 牵;索力
没按照 有挂 支篮点反力 提供 的吨 位拉张;挂篮 变 形较 ,大 横预向拱设置度足或不控的制规律不够性 好。 ( 从)力控索制角的度, 前 1 ~3索2索的力控制得不 好 够,从4索开始要 一些好 存。在问题 梁:混凝 土段重超
或 欠 重,个别梁段 重超数量较 大 ,且 统计的数 量不 够准 确
, (施工)制建控 :主梁议标控高制按 应 8梁段工监 4 施控告报的 求进要 行,并注设意好置挂变篮的形横 向拱预 度 ; 立模的牵索索时力应控 均制匀差异且应控 制 在1%以内, 0 在 凝土的浇注混过程中 应 随时控索力监以,牵索索免不
力足而影响
结的构全度 安建议;设计位根单据工施位单供提 的新的
混凝体积密土及度篮挂支反点从力设的计角度对 全 进桥行细致检的算工作 以, 便成桥后之 的构结实情况际 提 供新斜拉的索 张初值 力,并重估 新算应力 筋配筋预情况 , 弥以补 由于恒载及施工以载荷来带 不利影的。响
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川四建筑
2 第卷 3期5 0 2. 065