酒泉立交特大橋跨連霍高速公路m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋線性監(jiān)控計算與監(jiān)控方案

1、蘭州至烏魯木齊第二雙線酒泉立交特大橋跨連霍高速公路 (60+100+60)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋線形監(jiān)控計算報告與監(jiān)控方案目 錄目 錄I1 工程概況12 施工監(jiān)控的意義和目的33 施工監(jiān)控的原則和方法34 施工控制體系45 施工控制基本理論55.1 連續(xù)梁橋施工控制的特點(diǎn)55.2 自適應(yīng)施工控制系統(tǒng)55.3 參數(shù)識別66 橋梁施工控制結(jié)構(gòu)分析76.1 結(jié)構(gòu)分析依據(jù)及計算參數(shù)的確定76.2 施工監(jiān)控結(jié)構(gòu)計算96.3 計算過程326.4 立模標(biāo)高的確定327 線形監(jiān)測397.1 線形控制工作程序397.2 位移測點(diǎn)布置407.3觀測時間與項目407.4懸臂階段測量工作內(nèi)容407.5測量儀器448

2、溫度監(jiān)測449 誤差分析與識別4410施工控制實施流程44附錄；標(biāo)高測量表格461 工程概況蘭州至烏魯木齊第二雙線跨連霍高速公路特大橋主橋采用（60+100+60）m的連續(xù)梁橋，橋型布置如圖1-1。圖1-1 （60+100+60）m連續(xù)梁橋型布置時速350km/h客運(yùn)專線(60+100+60)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,采用懸臂施工，邊支座中心線至梁端0.75m,梁全長221.5m,梁體為單箱單室，變高度、變截面結(jié)構(gòu), 箱梁底板下緣按二次拋物線變化，梁底拋物線方程為。中支點(diǎn)梁高7.85m，邊支點(diǎn)及跨中梁高4.85m，中跨跨中直線段長2.00m，邊跨直線段長9.75m。 ()截面構(gòu)造(60+100+

3、60)m橋跨截面采用單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)。頂板厚度除梁端附近外均為40cm；腹板厚60100cm，按直線線性變化；底板厚度從跨中到端部由40cm加厚至120cm，按折線變化。全聯(lián)在端支點(diǎn)及中支點(diǎn)處共設(shè)5個橫隔板，橫隔板設(shè)有空洞，供檢查人員通過。防護(hù)墻內(nèi)側(cè)凈寬8.8m，橋上人行道鋼欄桿內(nèi)側(cè)凈寬11.9m，橋梁寬12.0m，橋梁的建筑總寬12.28m。（）材料1、混凝土：梁體的混凝土強(qiáng)度等級為C50，封錨采用強(qiáng)度等級為C50的干硬性補(bǔ)償收縮混凝土，防護(hù)墻、遮板及電纜槽豎墻混凝土強(qiáng)度等級為C40；電纜槽蓋板可采用RPC-H混凝土或C40混凝土，其中RPC-H混凝土性能指標(biāo)應(yīng)滿足客運(yùn)專線活性粉

4、末混凝土（RPC）材料人行道擋板、蓋板暫行技術(shù)條件要求。2、預(yù)應(yīng)力體系縱向預(yù)應(yīng)力體系：預(yù)應(yīng)力筋采用17-15.2-1860-GB/T5224-2003預(yù)應(yīng)力鋼絞線，錨固體系采用自錨式拉絲體系，錨具應(yīng)符合鐵路工程預(yù)應(yīng)力筋用夾片式錨具、夾具和連接器技術(shù)條件（TB/T3193-2008），張拉采用與之配套的機(jī)具設(shè)備。管道形成采用鍍鋅金屬波紋管成孔，金屬波紋管應(yīng)符合預(yù)應(yīng)力混凝土用金屬波紋管JG225-2007要求。合攏段處預(yù)應(yīng)力筋金屬波紋管采用增強(qiáng)型，其他可采用標(biāo)準(zhǔn)型。橫向預(yù)應(yīng)力體系：橫向預(yù)應(yīng)力筋采用17-15.2-1860-GB/T5224-2003預(yù)應(yīng)力鋼絞線；錨固體系采用BM15-4（P）錨具及

5、配套的支撐墊板，錨具應(yīng)符合鐵路工程預(yù)應(yīng)力筋用夾片式錨具、夾具和連接器技術(shù)條件（TB/T3193-2008）；張拉體系采用YDC240Q型千斤頂，管道形成采用內(nèi)徑7019mm扁形鍍鋅金屬波紋管成孔。金屬波紋管應(yīng)符合預(yù)應(yīng)力混凝土用金屬波紋管JG225-2007要求。豎向預(yù)應(yīng)力體系：豎向預(yù)應(yīng)力筋采用25mm高強(qiáng)精扎螺紋鋼筋，型號為PSB785，應(yīng)符合預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋（GB/T20065-2006）要求；錨固體系采用JLM-25錨具；張拉體系采用YC60A型千斤頂；管道形成采用內(nèi)徑35mm鐵皮管成孔。3、鋼筋：Q235鋼筋應(yīng)符合鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋（GB13013-1991），HRB335級

6、鋼筋應(yīng)符合鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋（GB1499.2-2007）。4、防水層及保護(hù)層：材料應(yīng)符合“客運(yùn)專線鐵路常用跨度梁橋面附屬設(shè)施圖（通橋（2008）8388A）”要求，施工工藝應(yīng)符合客運(yùn)專線橋梁混凝土橋面防水層技術(shù)條件(修訂版)要求。5、支座：采用客運(yùn)專線路橋梁盆式橡膠支座，圖號為專橋（2007）8360，更覺橋梁所處地震區(qū)的動峰加速度值確定支座類型，詳見通橋（2008）2368A-048050圖。如果實際二期恒載超出圖紙設(shè)計圖范圍，應(yīng)核實支座反力后選擇相應(yīng)支座型號6、橋面泄水管及管蓋：PVC管材，應(yīng)符合五壓埋地排污、廢水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材（GB/T20221-20

7、06）的要求。（3） 設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 雙線鐵路橋，位于直、曲線上，最小曲線半徑7000（5500）m，正線線間距5.0m ； 速度目標(biāo)值：350km/h； 設(shè)計活載：列車豎向荷載采用ZK活載； 地震烈度：八度及以下（地振動峰值加速度Ag0.3g）； 環(huán)境類別及作用等級：一般大氣條件下無防護(hù)措施的地面結(jié)構(gòu)，環(huán)境類別為碳化環(huán)境，作用等級為T1、T2。（4）合攏順序橋合攏順序為：先合中跨，張拉中跨頂板和底板預(yù)應(yīng)力束；合攏邊跨，張拉所有剩余預(yù)應(yīng)力束。（5）施工方法本橋采用掛籃懸臂施工方式。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，采用懸臂施工方法雖

8、有許多優(yōu)點(diǎn)，但是這類橋梁的形成要經(jīng)過一個復(fù)雜的過程，當(dāng)跨數(shù)增多、跨徑較大時，為保證合攏前兩懸臂端豎向撓度的偏差不超過容許范圍和成橋后線形的合理，需對該類橋梁的施工過程進(jìn)行控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，采用懸臂施工。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，易造成各階段的內(nèi)力和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)計允許的內(nèi)力和位移，若不通過有效的施工控制及時發(fā)現(xiàn)、及時調(diào)整，就可能造成成橋狀態(tài)的梁體線形與內(nèi)力不符合設(shè)計要求，或引起施工過程中結(jié)構(gòu)的不安全。在施工過程中，為保證合攏前懸臂端豎向撓度

9、的偏差、主梁軸線的橫向位移不超過容許范圍、保證合攏后的橋面線形良好、保證在施工中主梁截面不出現(xiàn)過大的應(yīng)力，必須對該橋主梁的撓度、應(yīng)力等施工控制參數(shù)做出明確的規(guī)定，并在施工中加以有效的管理和控制，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，施工控制就是根據(jù)施工監(jiān)測所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實值進(jìn)行施工階段計算，確定出每個懸澆階段的立模標(biāo)高和結(jié)構(gòu)內(nèi)力，并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測的撓度和應(yīng)力成果，對誤差進(jìn)行分析、預(yù)測或?qū)ο乱浑A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

10、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)的可靠度和安全性，保證橋梁成橋橋面線形及受力狀態(tài)符合設(shè)計要求，主要控制內(nèi)容為：主梁線形、受力。3 施工監(jiān)控的原則和方法本橋的施工監(jiān)控包括兩個方面的內(nèi)容：梁的變形控制和內(nèi)力控制，變形控制就是嚴(yán)格控制每一階段梁的豎向撓度，若有偏差并且偏差較大時，就必須立即進(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準(zhǔn)備工作；內(nèi)力控制則是控制主梁在施工過程中以及成橋后的應(yīng)力，尤其是合攏時間的控制，使內(nèi)力不致過大而偏于不安全或在施工過程中造成主梁的破壞。梁部結(jié)構(gòu)采用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

11、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)控主要采用預(yù)測控制法。預(yù)測控制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)行預(yù)測，使施工沿著預(yù)定狀態(tài)進(jìn)行。由于預(yù)測狀態(tài)與實際狀態(tài)間有誤差存在，某種誤差對施工目標(biāo)的影響則在后續(xù)施工狀態(tài)的預(yù)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 施工控制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4-1所示的施工監(jiān)控體系。施工體系張拉預(yù)應(yīng)力掛籃前移(綁扎下階段鋼筋)施工現(xiàn)場設(shè)計體系設(shè)計計算設(shè)計指定參數(shù)砼容重、彈模塊件重

12、量、尺寸施工荷載偶然荷載現(xiàn)場測試體系實時測量體系應(yīng)力測量線形測量溫度時間主梁線形物理測量力學(xué)測量施工控制預(yù)測計算施工控制實時計算施工控制計算體系計算核對實測值現(xiàn)場測試參數(shù)參數(shù)識別、修正施工控制計算參數(shù)施工控制計算值比較修正量計算分析發(fā)布施工控制指令下階段施工資料：立模標(biāo)高預(yù)告及掛籃變形量預(yù)測圖4-1（60+100+60）m連續(xù)梁橋施工監(jiān)控體系5 施工控制基本理論在連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控中，對梁體線形、應(yīng)力進(jìn)行重點(diǎn)控制。在控制過程中，監(jiān)控方采用自適應(yīng)控制方法對本橋進(jìn)行線形控制，采用最小二乘法對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、估計。5.1 連續(xù)梁橋施工控制的特點(diǎn)連續(xù)梁橋在懸臂施工階段是靜定結(jié)構(gòu)，合攏過程中如不施加額

13、外的壓重，成橋后內(nèi)力狀態(tài)一般不會偏離設(shè)計值很多，因此連續(xù)梁橋施工控制的主要目標(biāo)是控制主梁的線形。若已施工梁段上出現(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)整量也是非常有限的，而且對梁體受力不利。因此，一旦出現(xiàn)線形誤差，誤差將永遠(yuǎn)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，如果殘余誤差較大，則調(diào)整需經(jīng)過幾個梁段才能完成。根據(jù)上述分析，懸臂澆筑連續(xù)梁橋施工中標(biāo)高控制的特點(diǎn)是，已完成梁段的誤差無法調(diào)整，而未完成梁段的立模標(biāo)高只與正裝模擬計算有關(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)施工控制原理圖中的下半環(huán)，即控制量反饋計算，在連續(xù)梁施工控制中一般不起作用

14、。同時，上半環(huán)，即參數(shù)估計及對計算模型的修正就顯得尤為重要，只有與實際施工過程相吻合的計算模型計算出的預(yù)報標(biāo)高才是可實現(xiàn)的。5.2 自適應(yīng)施工控制系統(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)計所確定的理想目標(biāo)的重要原因是有限元計算模型中的計算參數(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，與施工中的實際情況有一定的差距。要得到比較準(zhǔn)確的控制調(diào)整量，必須根據(jù)施工中實測到的結(jié)構(gòu)反應(yīng)修正計算模型中的這些參數(shù)值，以使計算模型在與實際結(jié)構(gòu)磨合一段時間后，自動適應(yīng)結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)規(guī)律。在閉環(huán)反饋控制的基礎(chǔ)上，再加上一個系統(tǒng)參數(shù)辯識過程，整個控制系統(tǒng)就成為自適應(yīng)控制系統(tǒng)。圖5-1

15、為自適應(yīng)控制的原理圖。圖5-1自適應(yīng)施工控制基本原理當(dāng)實測到的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)與模型計算結(jié)果不符時，把誤差輸入到參數(shù)識別算法中去調(diào)節(jié)計算模型的參數(shù)，使模型的輸出結(jié)果與實際測量到的結(jié)果相一致。得到修正的計算模型參數(shù)后，重新計算各施工階段的理想狀態(tài)，按照上述反饋控制方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。這樣，經(jīng)過幾個工況的反復(fù)辨識后，計算模型就基本上與實際結(jié)構(gòu)相一致了，在此基礎(chǔ)上可以對施工狀態(tài)進(jìn)行更好的控制。對于采用懸臂澆筑的橋梁，主梁在墩頂附近的相對線剛度較大，變形較小，因此，在控制初期，參數(shù)不準(zhǔn)確帶來的誤差對全橋線形的影響較小，這對于上述自適應(yīng)控制思路的應(yīng)用是非常有利的。經(jīng)過幾個節(jié)段的施工后，計算參數(shù)已得到修正，為

16、跨中變形較大的節(jié)段的施工控制創(chuàng)造了良好的條件。5.3 參數(shù)識別在本橋的施工控制中按照自適應(yīng)控制思路，采用“最小二乘法”進(jìn)行參數(shù)識別和誤差分析，其基本方法是：當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂施工到某一階段時，測得主梁懸臂端個節(jié)段的撓度為：設(shè)原定理想狀態(tài)的梁體理論計算撓度為：上述兩者有誤差量：若記待識別的參數(shù)誤差為：由引起的各階段撓度誤差為：式中：參數(shù)誤差到的線性變換矩陣。殘差：方差：將上式配成完全平方的形式：+當(dāng)時，即0時，上述不等式中的等號成立，此時達(dá)到最小，因此的最小二乘估計為：引入加權(quán)矩陣：有： 在連續(xù)梁橋懸臂施工的高程控制中，可以由結(jié)構(gòu)性能計算出，按工程條件定義，由箱梁階段標(biāo)高觀測得到撓度實測值

17、，計算，最后獲得參數(shù)誤差估計值，根據(jù)參數(shù)誤差對參數(shù)進(jìn)行修正。6 橋梁施工控制結(jié)構(gòu)分析6.1 結(jié)構(gòu)分析依據(jù)及計算參數(shù)的確定6.1.1 結(jié)構(gòu)分析計算依據(jù) (1)新建時速300-350公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定(上、下)（鐵建設(shè)200747號）； (2)新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計暫行規(guī)定（鐵建設(shè)函2003205號）；(3)鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范（TB10002.1TB10002.5-2005）；(4)鐵路橋涵鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（TB10002.3-2005）；(5)鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（TB10002.5-2005）；(6)鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范（GB50111-2006）；(7

18、)鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范（鐵建設(shè)2005157號）及“局部修改條文“鐵建設(shè)2007140號；(8)無碴軌道鐵路客運(yùn)專線設(shè)計指南（鐵建設(shè)2005754號）； (9) 其他相關(guān)規(guī)范、規(guī)程。6.1.2 結(jié)構(gòu)計算參數(shù)的確定本橋施工控制計算主要參考施工圖紙，并結(jié)合施工單位提出的主梁施工方案來確定。在主梁施工開始之前進(jìn)行了施工控制的初步計算，監(jiān)控方在施工開始初期根據(jù)初步計算結(jié)果對梁的線型進(jìn)行控制。（1） 恒載：按設(shè)計圖提供的尺寸，并根據(jù)施工現(xiàn)場采集的參數(shù)進(jìn)行必要的修正，考慮結(jié)構(gòu)梁體自重=26.00kN/m3；二期恒載 150kN/m（本橋為直線無聲屏障）和臨時荷載,并考慮了橋面排水坡度2%的影響；（

19、2） 溫度及混凝土收縮、徐變影響：計算中按設(shè)計及規(guī)范考慮了結(jié)構(gòu)局部溫差效應(yīng)及考慮混凝土實際加載齡期的收縮、徐變的影響。其中:環(huán)境條件按野外一般條件計算，相對濕度取6065徐變系數(shù)終極極值：2.0(混凝土齡期5天)徐變增長速率:0.0055收縮速度系數(shù):0.00625收縮終極系數(shù):0.00016（3） 預(yù)應(yīng)力損失影響：按規(guī)范計入預(yù)應(yīng)力損失,按設(shè)計圖分階段進(jìn)行張拉。其中：縱向預(yù)應(yīng)力：管道摩阻系數(shù)?。?.25；管道偏差系數(shù)取：0.003一端錨具回縮6mm松弛損失0.024豎向預(yù)應(yīng)力：管道摩阻系數(shù)?。?.35；管道偏差系數(shù)?。?.003；一端錨具回縮1mm松弛損失0.05（4） 材料特性施工控制前期計

20、算所采用的主要材料特性值見表1。表1 計算所用材料特性材料類型彈性模量（）線膨脹系數(shù)容重（）混凝土抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度（）混凝土抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度（）混凝土C503.55E40.0000126.0033.53.1鋼絞線1.95E50.000012其中，混凝土的彈性模量、鋼絞線的彈性模量取自鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(TB10002.3-2005)。（5）混凝土加載齡期每個懸臂現(xiàn)澆梁段的加載齡期為7天。在施工過程中，混凝土加載齡期等參數(shù)可能與實際情況不符，將根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。（6） 掛籃重量（含施工機(jī)具，人員等）掛籃按照60T考慮。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工控制初步分析時，結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)主要按規(guī)

21、范取值，由于部分設(shè)計參數(shù)的取值小于實測值，因此在多數(shù)情況下，采用規(guī)范設(shè)計參數(shù)計算的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移均較實測值大，這對設(shè)計是偏于安全的，但對于施工控制來說即是不容忽視的偏差，因為它將直接影響到成橋后結(jié)構(gòu)線形及內(nèi)力是否符合設(shè)計要求，因此應(yīng)對部分主要設(shè)計參數(shù)進(jìn)行測定以便在施工前對部分結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)進(jìn)行一次修正，從而進(jìn)一步修正結(jié)構(gòu)線形，為保證該橋成橋后滿足設(shè)計要求奠定基礎(chǔ)。在主梁施工開始后，對主梁進(jìn)行施工過程中的跟蹤計算分析，跟蹤計算分析中的各類參數(shù)按照施工中的實際情況考慮影響結(jié)構(gòu)線形及內(nèi)力的基本參數(shù)由很多個，基本參數(shù)的選取和需現(xiàn)場測定的參數(shù)主要有：（1） 混凝土彈性模量，前期結(jié)構(gòu)計算按照規(guī)范取值，在施工

22、過程中根據(jù)試驗結(jié)果確定，混凝土的彈性模量的測試應(yīng)采用現(xiàn)場取樣的方法分別測定混凝土在3天、7天、28天齡期的彈模值，為主梁預(yù)拱度的修正提供數(shù)據(jù)。（2） 預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈性模量，按照現(xiàn)場取樣試驗結(jié)果采用；（3） 恒載按設(shè)計圖提供的尺寸，并根據(jù)施工現(xiàn)場采集的混凝土容重等參數(shù)進(jìn)行必要的修正，考慮結(jié)構(gòu)自重和臨時荷載,并考慮橋面坡度的影響；（4） 混凝土收縮、徐變系數(shù)，按照規(guī)范采用，計算按規(guī)范考慮結(jié)構(gòu)局部溫差效應(yīng)及考慮混凝土實際加載齡期的收縮、徐變的影響；（5） 材料熱脹系數(shù)，按規(guī)范取值；（6） 施工臨時荷載，現(xiàn)場進(jìn)行統(tǒng)計，盡量減少材料等的堆放，本階段不用的材料堆放在0塊附近；（7） 預(yù)應(yīng)力孔道摩阻系數(shù)，根

23、據(jù)現(xiàn)場摩阻試驗確定。6.2 施工監(jiān)控結(jié)構(gòu)計算6.2.1 施工監(jiān)控結(jié)構(gòu)計算在施工之前，應(yīng)對該橋在每一施工階段的應(yīng)力狀態(tài)和線形有預(yù)先的了解，故需要對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算，該橋的施工控制計算除了必須滿足與實際施工方法相符合的基本要求外，還要考慮諸多相關(guān)的其它因素。（1） 施工方案連續(xù)梁橋的恒載內(nèi)力、撓度與施工方法和架設(shè)程序密切相關(guān)，施工控制計算前首先對施工方法和架設(shè)程序做一番較為深入的研究，并對主梁架設(shè)期間的施工荷載給出一個較為精確的數(shù)值。在開始施工前，施工單位應(yīng)給出掛籃的荷載值及剛度值（或變形），監(jiān)控單位將根據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析。（2） 計算圖式梁部結(jié)構(gòu)要經(jīng)過墩梁固結(jié)懸臂施工合攏解除墩梁固結(jié)合攏的過程，

24、在施工過程中結(jié)構(gòu)體系不斷發(fā)生變化，故在各個施工階段應(yīng)根據(jù)符合實際情況的結(jié)構(gòu)體系和荷載狀況選擇正確的計算圖式進(jìn)行分析計算。 計算模型根據(jù)設(shè)計圖反映的內(nèi)容，對全橋總體結(jié)構(gòu)建立能反映施工荷載的有限元模型，對該橋進(jìn)行了正裝分析，得到各階段主梁變形狀態(tài)。計算模型中根據(jù)懸臂施工梁段的劃分、支點(diǎn)、跨中、截面變化點(diǎn)等控制截面將全橋劃分為56個結(jié)點(diǎn)和55個單元。全橋總體計算模型如圖6-1示。圖6-1 本橋計算模型圖6-1為成橋階段模型，2墩設(shè)置固定支座，其余墩設(shè)置活動支座。圖6-1示出了預(yù)應(yīng)力鋼束。施工階段劃分根據(jù)設(shè)計圖紙所示施工階段及需完成工作將本橋劃分為33個施工階段，各施工階段的施工工作內(nèi)容及施工工期如表

25、2所示。表2 施工階段劃分表階段號施工工期（天）計算簡圖工作內(nèi)容140#塊施工階段25張拉0號塊預(yù)應(yīng)力，T1-T3,F1-F2310安裝掛籃，按照60t考慮45對稱澆筑1號塊55張拉1號塊預(yù)應(yīng)力，T4,F3,F4階段號施工工期（天）計算簡圖工作內(nèi)容61移掛籃，綁2塊鋼筋 74對稱澆筑2號塊85張拉2號塊預(yù)應(yīng)力，T5，F(xiàn)5,F691移掛籃，綁3塊鋼筋104對稱澆筑3號塊階段號施工工期（天）計算簡圖工作內(nèi)容115張拉3號塊預(yù)應(yīng)力，T6，F(xiàn)8,F7121移掛籃，綁4塊鋼筋134對稱澆筑4號塊145張拉4號塊預(yù)應(yīng)力，T7，F(xiàn)9階段號施工工期（天）計算簡圖工作內(nèi)容151移掛籃，綁5塊鋼筋164對稱澆筑5

26、號塊175張拉5號塊預(yù)應(yīng)力，T8，F(xiàn)10181移掛籃，綁6塊鋼筋194對稱澆筑6號塊205張拉6號塊預(yù)應(yīng)力，T9，F(xiàn)11階段號施工工期（天）計算簡圖工作內(nèi)容211移掛籃，綁7塊鋼筋224對稱澆筑7號塊235張拉7號塊預(yù)應(yīng)力，T10，F(xiàn)12244移掛籃，綁8塊鋼筋階段號施工工期（天）計算簡圖工作內(nèi)容2510對稱澆筑8號塊265張拉8號塊預(yù)應(yīng)力T11，F(xiàn)13,275移掛籃，綁9塊鋼筋282對稱澆筑9號塊階段號施工工期（天）計算簡圖工作內(nèi)容295張拉9號塊預(yù)應(yīng)力，T12，F(xiàn)14302移掛籃，綁10塊鋼筋314對稱澆筑10號塊322張拉10號塊預(yù)應(yīng)力，T13，F(xiàn)15332移掛籃，綁11塊鋼筋345對稱

27、澆筑11號塊階段號施工工期（天）計算簡圖工作內(nèi)容352張拉11號塊預(yù)應(yīng)力，T14，F(xiàn)16362移掛籃，綁12塊鋼筋375對稱澆筑12號塊382張拉12號塊預(yù)應(yīng)力，T15，F(xiàn)17392移掛籃，綁13塊鋼筋405對稱澆筑13號塊階段號施工工期（天）計算簡圖工作內(nèi)容412張拉13號塊預(yù)應(yīng)力，T16，F(xiàn)18422移動中跨掛籃，準(zhǔn)備合龍433澆筑跨中合攏段14號塊442張拉預(yù)應(yīng)力鋼束T18,B7,B8452體系轉(zhuǎn)換，拆除中墩墩頂臨時固結(jié)，張拉預(yù)應(yīng)力鋼束B1-B6階段號施工工期（天）計算簡圖工作內(nèi)容4610澆筑15號梁段471主從約束483澆筑合龍段14，完成邊跨合攏493張拉T17，邊跨底板束B16-B

28、11，張拉中跨底板束B9，B10階段號施工工期（天）計算簡圖工作內(nèi)容502拆除邊跨合龍段掛籃，拆除邊跨現(xiàn)澆段支架5160停梁60天522二期恒載533650徐變各施工階段累計位移該橋單元劃分圖如圖6-2所示,圖中示出了節(jié)點(diǎn)號與塊段號的對應(yīng)關(guān)系，僅示出一半結(jié)構(gòu)。圖6-2 單元劃分圖各施工階段累積位移見下表(單位mm)： 截面編號梁段號12345678910111213141516171819202122232425262728293031320#張拉前0.000.00張拉后0.190.251#張拉前0.000.180.240.00張拉后0.180.270.360.222#張拉前-0.020.17

29、0.270.350.20-0.02張拉后0.330.370.360.470.430.373#張拉前-0.010.280.350.360.460.410.32-0.01張拉后0.500.630.530.440.560.630.700.554#張拉前-0.160.380.560.510.430.560.590.630.42-0.17張拉后0.440.750.760.600.460.600.700.850.800.445#張拉前-0.320.170.580.670.570.460.590.660.750.620.15-0.34張拉后0.530.750.920.850.650.480.620.750.

30、940.980.750.546#張拉前-0.590.030.400.720.750.610.480.610.700.830.760.390.02-0.61張拉后0.650.890.951.030.910.670.490.620.770.991.080.950.890.647#張拉前-1.08-0.280.230.520.770.780.620.480.620.720.860.820.490.21-0.31-1.11張拉后0.570.901.021.011.040.910.670.480.620.760.981.090.990.990.840.488#張拉前-1.89-1.01-0.270.20

31、0.480.740.760.620.480.620.710.830.770.430.14-0.37-1.15-1.94張拉后2.141.941.801.611.371.251.010.720.500.630.811.081.271.321.531.671.731.979#張拉前-2.81-0.320.070.440.660.750.890.840.660.500.620.740.890.900.670.540.23-0.19-0.57-2.89張拉后2.423.652.922.432.011.611.381.090.750.520.640.841.151.401.551.922.262.653

32、.362.26各施工階段累積位移續(xù)表（單位mm 截面編號梁段號123456789101112131415161718192021222324252627282930313210#張拉前-4.05-1.180.820.810.910.950.930.990.890.690.510.640.770.950.990.840.820.690.470.45-1.44-4.15張拉后0.132.053.222.522.091.741.421.271.020.730.510.640.811.081.281.351.631.902.212.891.830.0711#張拉前-5.44-4.75-1.870.19

33、0.280.490.640.730.880.840.660.510.640.740.890.870.620.500.25-0.08-0.21-2.17-4.91-5.55張拉后-0.48-0.811.162.441.881.601.391.191.130.960.710.510.640.791.021.151.131.301.451.642.201.08-0.67-0.2112#張拉前-8.32-7.81-6.83-3.63-1.24-0.81-0.310.080.370.670.740.630.510.640.710.790.670.27-0.05-1.11-0.51-1.55-3.80-6

34、.69-7.66-8.45張拉后-1.94-2.79-2.88-0.601.020.800.810.840.840.930.860.670.510.640.760.920.950.780.760.690.610.88-0.53-2.52-2.22-1.5313#張拉前-11.4-12.4-11.3-9.82-6.08-3.15-2.23-1.33-0.62-0.080.430.620.590.510.640.670.670.42-0.17-0.74-1.51-2.49-3.37-6.10-9.57-10.9-12.2-11.8張拉后-3.20-5.65-6.07-5.69-2.92-0.82-

35、0.58-0.190.150.400.690.770.630.510.640.710.800.680.300.02-0.38-0.87-1.11-3.07-5.65-5.94-5.87-4.05中跨合攏后-10.1-94.9-87.3-79.9-70.2-61.1-53.9-49.0-40.7-34.5-28.3-22.8-17.9-13.113.518.122.827.632.637.542.246.851.453.754.656.858.460.7 邊跨 合攏后0.000.585.486.84-96.1-88.2-79.0-70.9-60.9-52.1-45.6-39.7-34.4-29.

36、3-24.1-19.5-15.4-11.311.916.020.224.629.233.838.242.747.349.750.652.854.456.7二期恒載成橋0.000.555.226.54-96.4-88.5-79.2-70.8-60.6-51.6-44.8-38.6-33.2-27.9-22.7-18.1-14.2-10.210.113.416.720.123.426.829.933.136.437.437.238.539.441.4徐變完成后(3650天)0.000.736.838.53-94.1-85.8-76.2-67.9-57.8-49.1-42.7-36.9-31.8-2

37、6.9-21.9-17.5-13.6-9.829.1512.115.018.121.224.327.330.433.734.734.435.636.237.9各施工階段累積位移如圖6-3圖6-55所示，僅示出圖6-2中一半結(jié)構(gòu)的位移圖，右半結(jié)構(gòu)的豎向位移與左半結(jié)構(gòu)的豎向位移相同。圖6-3 第1施工階段累計位移圖6-4 第2施工階段累計位移圖6-5 第3施工階段累計位移圖6-6 第4施工階段累計位移圖6-7 第5施工階段累計位移圖6-8 第6施工階段累計位移圖6-9 第7施工階段累計位移圖6-10 第8施工階段累計位移圖6-11 第9施工階段累計位移圖6-12 第10施工階段累計位移圖6-13

38、第11施工階段累計位移圖6-14 第12施工階段累計位移圖6-15 第13施工階段累計位移圖6-16 第14施工階段累計位移圖6-17 第15施工階段累計位移圖6-18 第16施工階段累計位移圖6-19 第17施工階段累計位移圖6-20 第18施工階段累計位移圖6-21 第19施工階段累計位移圖6-22 第20施工階段累計位移圖6-23 第21施工階段累計位移圖6-24 第22施工階段累計位移圖6-25 第23施工階段累計位移圖6-26 第24施工階段累計位移圖6-27 第25施工階段累計位移圖6-28 第26施工階段累計位移圖6-29 第27施工階段累計位移圖6-30 第28施工階段累計位移

39、圖6-31第29施工階段累計位移圖6-32第30施工階段累計位移圖6-33第31施工階段累計位移圖6-34第32施工階段累計位移圖6-35第33施工階段累計位移圖6-36第34施工階段累計位移圖6-37第35施工階段累計位移圖6-38第36施工階段累計位移圖6-39第37施工階段累計位移圖6-40第38施工階段累計位移圖6-41第39施工階段累計位移圖6-42第40施工階段累計位移圖6-43第41施工階段累計位移圖6-44第42施工階段累計位移圖6-45第43施工階段累計位移圖6-46第44施工階段累計位移圖6-47第45施工階段累計位移圖6-48第46施工階段累計位移圖6-49第47施工階段

40、累計位移圖6-50第48施工階段累計位移圖6-51第49施工階段累計位移圖6-52第50施工階段累計位移圖6-53第51施工階段累計位移圖6-54第52施工階段累計位移圖6-55第53施工階段累計位移（4） 結(jié)構(gòu)分析程序?qū)τ谶B續(xù)梁橋的施工控制計算，采用平面結(jié)構(gòu)分析方法可以滿足施工控制的需要，結(jié)構(gòu)分析采用MIDAS程序進(jìn)行。（5） 預(yù)應(yīng)力影響預(yù)應(yīng)力直接影響結(jié)構(gòu)的受力與變形，施工控制應(yīng)在設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，充分考慮預(yù)應(yīng)力的實際施加程度。（6） 混凝土收縮、徐變的影響混凝土的收縮、徐變對結(jié)構(gòu)的測試應(yīng)力和施工階段中的梁體撓度有較大影響，必須加以考慮。（7） 溫 度溫度對結(jié)構(gòu)的影響是復(fù)雜的，在本橋的施工監(jiān)

41、控中，對季節(jié)性溫差在計算中予以考慮，對日照溫差則在觀測和施工中采取一些措施予以消除，以減小其影響。（8） 施工進(jìn)度本橋的施工控制計算需按照實際的施工進(jìn)度以及確切的合攏時間分別考慮各部分的混凝土的徐變變形。6.2.2 施工控制的計算方法懸臂施工的連續(xù)梁橋梁結(jié)構(gòu)的最終形成需經(jīng)歷一個復(fù)雜施工過程以及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)化過程，對施工過程中每個階段的變形計算和受力分析，是橋梁結(jié)構(gòu)施工控制中最基本的內(nèi)容。施工監(jiān)控的目的就是確保施工過程中結(jié)構(gòu)的安全，保證橋梁成橋線形和受力狀態(tài)基本符合設(shè)計要求。因此，必須采用合理的理論分析和計算方法來確定橋梁結(jié)構(gòu)施工過程中每個階段的結(jié)構(gòu)行為。針對本橋的實際情況，采用正裝分析法和倒退分

42、析法進(jìn)行施工控制的結(jié)構(gòu)分析。正裝分析法是按照橋梁結(jié)構(gòu)實際施工加載順序來進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形和受力分析，它能較好的模擬橋梁結(jié)構(gòu)的實際施工歷程，能得到橋梁結(jié)構(gòu)各個施工階段的位移和受力狀態(tài)，這不僅可用來指導(dǎo)橋梁施工，還能為橋梁施工控制提供依據(jù)，同時在正裝計算中能較好的考慮一些與橋梁結(jié)構(gòu)形成歷程有關(guān)的因素，如混凝土的收縮、徐變問題。正裝分析不僅可以為成橋結(jié)構(gòu)的受力提供較為精確的結(jié)果，還為結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度驗算提供依據(jù)，而且可以為施工階段理想狀態(tài)的確定、完成橋梁結(jié)構(gòu)的施工控制奠定基礎(chǔ)。倒退分析方法假定在成橋時刻時刻結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布滿足前進(jìn)分析時刻的結(jié)果，軸線滿足設(shè)計線形要求，按照前進(jìn)分析的逆過程對結(jié)構(gòu)進(jìn)行倒拆，分析每次

43、拆除一個施工階段對剩余結(jié)構(gòu)的影響，在每一個階段分析得到的結(jié)構(gòu)位移、內(nèi)力狀態(tài)便是該階段結(jié)構(gòu)理想的施工狀態(tài)。結(jié)構(gòu)施工理想狀態(tài)就是在施工各階段結(jié)構(gòu)應(yīng)有的位置和受力狀態(tài)，每個階段的施工理想狀態(tài)都將控制著全橋最終形態(tài)和受力特性。施工控制將根據(jù)每階段的實際狀態(tài)和理想狀態(tài)的偏差對計算進(jìn)行調(diào)整，分析誤差原因，以較為準(zhǔn)確的估計下一階段的梁體撓度。6.2.3 結(jié)構(gòu)分析的目的（1） 確定每一階段的立模標(biāo)高，以保證成橋線形滿足設(shè)計要求；（2） 計算每一階段的梁體的合理狀態(tài)及內(nèi)力，作為對橋梁施工過程中的每個階段結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和位移測試結(jié)果進(jìn)行誤差分析的依據(jù)。6.2.4 (60+100+60)m連續(xù)梁橋施工控制分析（1）按照

44、施工步驟進(jìn)行計算，考慮各梁段的自重、施加的預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮徐變以及溫度的變化等因素對結(jié)構(gòu)的影響，對于混凝土的收縮、徐變等時差實效在各施工階段中逐步計入；（2）每一階段的結(jié)構(gòu)分析必需以前一階段的計算結(jié)果為基礎(chǔ)，前一階段結(jié)構(gòu)位移是本階段確定結(jié)構(gòu)軸線的基礎(chǔ)，以前各施工階段受力狀態(tài)是本階段確定結(jié)構(gòu)軸線的基礎(chǔ)，以前各施工階段結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)是本階段時差實效的計算基礎(chǔ)；（3）計算出各階段的位移之后，根據(jù)后續(xù)施工階段對本階段的影響，進(jìn)行倒退分析即可得到各施工階段橋梁結(jié)構(gòu)的合理狀態(tài)和立模標(biāo)高；（4）施工監(jiān)控首先根據(jù)施工圖紙進(jìn)行初步的計算，在施工過程中會存在許多難以預(yù)料的因素，可能導(dǎo)致施工進(jìn)度安排等與初始計算不符

45、，若有與施工圖不同的地方應(yīng)根據(jù)施工單位實際提供的施工步驟進(jìn)行重新計算分析，施工單位應(yīng)在開始施工前提供詳細(xì)的施工步驟，包括預(yù)應(yīng)力的張拉順序、每階段的施工持續(xù)時間、混凝土的加載齡期等。6.3 計算過程（1） 根據(jù)施工圖提供的施工步驟對本橋進(jìn)行前期計算，為與設(shè)計結(jié)果對比，橫隔板重量、結(jié)構(gòu)自重系數(shù)、摩阻系數(shù)、收縮徐變系數(shù)等參數(shù)按照設(shè)計所取參數(shù)計算，在最后階段即成橋運(yùn)營階段考慮收縮徐變3650天后的梁體累計位移，并與設(shè)計結(jié)果進(jìn)行對比，以校核計算分析模型的準(zhǔn)確性。（2） 在施工過程中，按照實際的結(jié)構(gòu)參數(shù)修正結(jié)構(gòu)計算模型進(jìn)行跟蹤計算，使得結(jié)構(gòu)預(yù)測位移與實際發(fā)生的位移吻合。6.4 立模標(biāo)高的確定在主梁的懸臂澆

46、筑過程中，梁段立模標(biāo)高的合理確定，是關(guān)系到主梁線形是否平順、是否符合設(shè)計的一個重要問題。如果在確定立模標(biāo)高時考慮的因素比較符合實際，而且加以正確的控制，則最終橋面線形較為良好。立模標(biāo)高并不等于設(shè)計中橋梁建成后的標(biāo)高，一般要設(shè)置一定的預(yù)拱度，以抵消施工中產(chǎn)生的各種變形（豎向撓度）。其計算公式如下：式中：階段立模標(biāo)高；階段設(shè)計標(biāo)高；由本階段及后續(xù)施工階段梁段自重在階段產(chǎn)生的撓度總和；由張拉本階段及后續(xù)施工階預(yù)應(yīng)力在階段引起的撓度；混凝土收縮、徐變在階段引起的撓度；施工臨時荷載在階段引起的撓度；取使用荷載在階段引起的撓度的50%；掛籃變形值。其中掛籃變形值是根據(jù)掛籃加載試驗確定的在施工過程中加以考慮，、在前進(jìn)分析和倒退分析計算中已經(jīng)加以考慮。根據(jù)上述計算式和監(jiān)控分析，可以計算出各梁段的預(yù)拱度（相對于設(shè)計標(biāo)高），如圖6-40和表36.4.1 成橋階段累計位移（1） 成橋階段累積位移（60+100+60)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋成橋階段累計位移如圖6-38示，圖中示出了成橋階段即二期恒載鋪裝后和收縮徐變3650天后的累計位移。圖6-38（60+100+60)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋累計位移6.4.2 活載位移ZK活載（雙線）作用下箱梁向下的位移如