潮白河三塔矮塔斜拉桥施工监控
田杰,齐钱
(北京建达道券咨询有服司,北京100016)
[摘要]潮白河大桥主桥为媛塔料拉桥,婚塔斜拉桥具有结构性能优良、经狭指标优异的特点.监控通过设计图纸 建立有限元分析模型,得到各控别点的理论数值,并对施工过程中关键截面应力、家力、竖向预应力等进行现场数据采集,进行设计参数唯感性分析,确保晚工过程按照设计要求安全递工,同时采集的数据可为后期健康腔测系统要供原始指纹息,对大桥全毒命运背管理提供了有力支持.
[关键调]桥梁工程:斜拉桥:应力测量:调度测量:家力:变形:监测
[文章编号]1002-8498(2012)11-0022-06
[中图分类号]TU746.3;U448.27 [文献标识码]A
Construction Monitoring of Chaobaihe Extradosed Cable-stayed Bridge
Tian Jie Qi Yue(Bejing Jian Do Rond&Bridgr Cennlent Ca. Lac. Brjing 100016 Chine)
excellnst perfommance and ecanomie indeses. According to the desigs drawisgs finite element asalysis Abstraet ; The main bridge of Chsebaihe Bridge is extradosed eable-stayed bridge for three towers withmodel is built snd theoretical values of each control point are ebtained. The field data is acquired duringconstruetion including critical crose-section strees cable force vertical prestrese secondary tensioe andao on and sensitivity analysis of design parameters is performed which ensures the impleementaties of the safe construction accoding to desigs requirements. Meanwhile the collected dsta can provide originalfingorprint information for structrsl health monitoring system and strong support fer operationalmanagement throughout the whole life of the bridge.
Key words ;bridges;eable-stayed bridges; stress measerement; temperalure measurement; cable faroe;deformation; monitoring
29.5m.潮白河大桥主桥为三塔矮塔斜拉桥,桥宽29.5m,跨径组合为72m120m120m72m= 384m,中间桥塔处为梁、塔墩刚接,两侧桥塔处为梁塔刚接,梁下设支座,在桥梁边最上设置支座(见图1).主梁采用单箱3室箱形结构,梁高由4.2m拨 二次驰物线形式渐变到2.2m(见图1).主梁采用三向预应力结构.
京承高速公路潮白河大桥全长919.18m,宽1施工概况
本桥采用满堂支架施工法,共分为13个施工阶税,各施工阶段练工内容如下.
1)桩基、承台施工.
2)张拉①.8,.0号壤盖聚第1批预应力航.
3)临时支架基础处理,搭设支架,绕筑索塔和有索区主梁润爱土.
面以上高21.5m,上塔柱采用工字形截面,中塔柱采 主桥3个索塔,布置在中央分隔带上.索塔桥用实体截面.主桥墩身采用园形薄壁结构,中塔缴1.2m:边墩直径4m.壁厚1m 柱直径8m,辱1.5m;边塔墩柱直径6m,壁厚
向预应力游;③张拉横梁横向预应力额:④张拉横 4)①张拉桥面板横向预应力骼:②张拉顶板隔梁、腹板竖向预应力筋:张拉横隔梁横向预应力筋:挂索并张拉斜拉索:拆除临时支架(保留次边缴塔两则部分临时支果).
5)在每侧悬臂端部加100t配重,加最范围为每则悬臂前端6.8m范图内.
跨合龙段混凝土. 6)临时支架基础处理,搭设支架,绕筑主梁边
图1需布置与断面(单位:cm)
Flg.1 The arrangermeat of bridge and Its cross seetions ( usit;cm)
7)①张控桥面板横向预应力筋:②张拉边跨底纵向预应力筋:③张拉取板竖向预应力筋:④张拉临时支撑. 边墩帽梁第2批预应力新(引桥落梁):拆除边跨
8)临时支架基础处理,搭设支架,浇筑主梁中跨合龙段混凝土.
9)张拉底板预应力刨束、张拉腹板跨中整向预应力.
10)拆除中跨临时支果.
11)去除配重.
12)张拉腹板预应力钢束,张拉,0号墩盖梁第2批预应力筋,拆除两次边增塔两侧临时支架.
验收,记录成桥初期技术参数. 13)桥面铺装,防撞设施等2期恒载施工;坡工
2建工控制主要内容
2.1理论计算
在施工监控前期需要复核设计计算所确定的
万方数据
2.2监控内容及测点布置
2.2.1主梁应力
2.2.2斜拉索索力
成桥状态和施工状态,本桥采用Midas-Civil析梁程序对设计计算进行复核.主梁采用梁格单元,增桂、盖梁均采用梁单元,料拉索采用索单元,考虑混 土的收缩、徐变等因素,对本桥的施工过程进行模拟计算,得到各施工阶段及成桥状态下的结构受力和变形等数据,并将复核结果与设计结果进行对比,两种结果吻合较好.通过与设计单位核对,得 出监控过程中各监控项目的设计参考值.
主梁的截面应力反映了桥梁的主要受力内容,为监控主梁缴向内力,全桥共设置28个应力监控断面,如图2所示.每个断面在主梁腹板顶、底层均理 设应力传感器(见图2).
响主梁的受力状态,还会影响成桥后主聚的线形. 斜拉索是斜拉桥的主要受力构件,索力不仅影
2.2.3主梁线形
2.2.4塔顶水平偏位
2.2.5沉降现测
2.2.6承台温度
为准确了解斜控索在施工过程中的拉力,在8号墩西北侧的8个控索错区安装压力传感器,其余索力的监控采用索力动测仪进行监控.
主梁线形的平顾性直接影响行车的舒适性,也是主梁及斜拉索受力状态的间接反应.为监控主 梁线形的变化,在主梁的中央分隔带上共设置24个监控点(见图3).
度因素的综合反应.分别在每一个塔位的塔顶南 塔顶的水平编位是不对称萄载、索力、局部温测位置安装反光膜位移现测测点,通过强制对中增来检测墩索塔的偏位. 每期精密测量平面位移观测点的二维坐标并以此
沉降现测点基点5个,②轴、轴、00轴每桥缴布设 桥梁沉降关系着桥梁的安全.本桥共拟布设2个沉降点;沉降观测点计划在桥墩完工后螺设,并应高于设计地面0.5m左右.
本桥号墩承台尺寸为15m(长)x12m(宽)x4m(厚),属于大体积混藏土,必须采取降温及保湿 措施,使得由于温爱土水化热产生的承台内外温差
图2主震应力监控断面与测点布置
po e d pe s ns
图3主聚线形监控断面分布(单位:cm)
Flg.3 Monitoriag section distribution of the main girder liacar( sit:cm)
2.2.7增柱盖梁应力
不短过规范规定,避免产生温度裂缝.为监控承台盈度,沿承台垂直向4层每层理设4个温度传感器,如图4所示.
图4承台温度测点(单位:cm)Fig.4Temperature mcasuring poits of pile ep(unitem)
施工过程中墩柱及盖梁应力为本次施工监控承台以上50cm处,测点布置如图5所示. 的主要内容之一.增桂应力测点理设在墩柱底部
盖梁应力测点埋设在盖梁顶面中线处,测点布
置如图6所示.
3施工监控结果
3.1承台温度监控结果
图5桂应力测点布置(单位:em)
Fig.5Stress mtasuring points layout of pler( unit cm)
Fig.6Stress meanuring points ef coping 图6盖粱应力测点布置
由于箱帽所限,本文仅给出第1~13阶段施工中主结构完成后的部分计算结果来说明主要结论.
第1跳工阶股主要施工桥梁桩基承台,承台疆间为3周,在承台浇筑完成的第1期内,监测频率为 度监控在本阶段选行.③..①号增承台监控时1次/2h,第2周为1次/4h,第3周为1次/6h.由于监控数据量较大,限于篇幅,本文仅给出承台最大温度监控结果及承台最大内、外层温差监控结果. 表1为③号增承台内部温度最高时监控结果,表2为号缴承台内外侧温差最大时监控结果.
60.6℃,承台各层内外组差最大为10.2℃,承台表 从表1和表2可以看出,承台内部最高温度方面与内部温差最大值为24℃,未超过规范允许态围,承台水化热控制措施得当,承台未发现因内、外
层温差过大面开裂.
3.2主梁应力监控结果
3.3素塔变形监控结果
3.4邀柱应力监控结果
Table 1 Moniteriag results at tbe internal highest 表1号增承台内部温度最高时监控结果temperatere of tbe No.8 pler cap
监测时间 15:30 21:30 07:30 13:30 19:30 03:30 09 :30 9月24日 9月25日 9月25日更承台7点 1.75m(南内) 40.8 51.0 57.5 60.0 60.6 60.5 59.8承台内外限 24.010.510.813.214.818.921.0
表2号承台内外例温差最大时温座监控结品diference of tbe No.8 pier cap
Table 2 Moaltoring results at the maxlemem temperature
监测时间 09:30 15:30 21;30 03;30 09:30 15:30 19:30 9月25日 9月29日第2层内外湿差7.08.0 9 8600120196承台内外温 23.723.423.623.7 21.720.219.4
主结构完成后,主梁应力监控结果如图7所示.
Fig.7 Comparises of tbe mensured stress with the 图7主梁上、下级实测应力与计算应力对比calculeted strem at upper and lower edge of che maln glrder
从主梁应力实测结果来看,主结构完成后主梁实测应力与计算应力规律基本一致,量值相差不 大,主票处于较理想受压状态.
主阶段完成后索塔变形监控结果如表3所示. 由监测结果可知索塔变形符合规范要求.
4所示. 主结构施工完成后,各墩柱应力监控结果如表
表3索塔变形监控结果
Table 3 Deformation monitoring resuls of tower
ar累i编碎量/mm ay 系计编量/nm项目 号号票 -3.4 号 台台台-6.5 -4.1 -34.1 12. 4 27 7
备理:“-为向东、润北,“为向西、向南
表4增桂应力游控结果
Table 4 Stres moitoring results of pier columns
图9桥面铺装完成后主需实到变形与计算变形对比 Fig.9 Tbe measured defoematioe and caiculateddeformation coetrast for main girder aflerbridgc deck pavemeat
MPs
1 号装柱 5.49 号增柱 5.12 ③号源柱 4.742 3 4.70 5.95 3.68 5.34 5.23 2.99平均 4 4.40 5.14 2.69 4.21 3.26 4.06单计算结基 5.27 3.41 5.27
桥面铺装完成后,沉降监控结果如表6所示.由表6的监测结果可知,总沉降量与不均匀沉降量均控制在设计围内.
3.9竖向预应力监测
应力基本接近. 增柱应力监控结果表明,增柱监控应力与计算
目前大跨度预座力混凝土箱梁桥腹板开裂是常见的、尚未解决的疑难问题,其中精轧螺纹删竖向预应力不稳定、易失效是主要原因之一.竖向预 应力筋较短,实际国编量大造成预应力损失严重,根据已建桥梁检测结果发现严重的预应力儿乎损失殆尽.为了解竖向预应力账控完成后张拉力 值随时间的变化,对大桥5衡14根竖向预应力骼张拉力进行监测.图10为选取第2批竖向预应力测试结果,表7给出了各批次综合分析结果.
3.5盖梁应力监控结果
所示.监控结果表明,盖梁应力符合其受力特点, 主结构施工完成后,量梁应力监控结果如表5盖梁处于合理受力状态,
表5差应力监控结果
Table 5Stres monitoring results of caping
编导 号级盖梯 号监5 6 10.99 10.05 12.28 13.918 7 16.60 10.08 12.73 15.019 12.28 12.51
表6二次铺装完成后沉降验控结果
3.6 袁力监控结果
铺装完或后,斜拉索索力监控结果如图8所示.
图8辅装完成后索力监控结果
Fig.8Monitlg relts ef tht cale force after avieg
设计值,监控结果在安全范围内. 索力监控结果表明,绝大部分监控索力值大于
3.7变形监控结果
示.从主梁变形监控结果来看,主梁监控变形规律 桥面铺装完成后,主梁变形监控结果如图9所与计算一致,面且实测变形值与计算变形值基本相等,变形控制精度比较合理.
图10第2批向预应力等张控力-时间线Fig.10 The tension - time curves of second batch ef vertical prestressing tendons
从各批次竖向预应力着张拉力值监测结果来
3.8沉降蓝控结果
万方数据