铁路客运专线大桥48加80加48m预应力混凝土连续梁桥施工监控技术设计书.doc

铁路客运专线大桥48加80加48m预应力混凝土连续梁桥施工监控技术设计书 梁体为单箱单室，直腹板，变高度，变截面结构。箱梁顶宽13.4m，箱梁底宽6.7m，顶板厚度除梁端为65cm外均为40cm，底板厚度40至100cm，按二次抛物线变化，其中端支点为80cm，全联在端支点，中跨跨中及中支点处共设5奥横隔板，横隔板设有人洞，供检查人员通过。 梁体采用C50混凝土，封端采用C50无收缩混凝土，挡碴墙及人行道栏杆采用C40混凝土，保护层采用C40纤维混凝土。防撞墙内侧净宽9.4m，桥上人行道栏杆内侧净宽13.2m，桥面板宽13.4m，桥梁建筑总宽13.8m。 梁全长177.5m，计算跨度为（48+80+48）m，中支点处梁高6.6m，跨中10m等高段，边跨13.75m等高段，梁高为3.8m，梁底下缘线按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。 主梁设纵向、横向、竖向三向预应力，纵向预应力钢筋采用抗拉强度标准值为1860MPa的高强低松弛钢绞线，公称直径15.2mm，其技术条件应符合GB/T5224-2003标准。 本桥采用挂篮悬臂施工方式，悬臂施工法是预应力混凝土连续梁桥、连续梁的主要施工方法，对于预应力混凝土连续梁桥、连续梁来说，采用悬臂施工方法虽有许多优点，但是这类桥梁的形成要经过一个复杂的过程，当跨数增多，跨径较大时，为保证合拢前两悬臂端竖向挠度的偏差不超过容许范围，须对该类桥梁的施工过程进行控制。 2 施工监控的意义和目的 本桥预应力混凝土连续梁桥，梁体为预应力混凝土连续箱梁，采用悬臂施工。该类桥梁的形成要经过一个复杂的过程，施工工序和施工阶段较多，各阶段相互影响，且这种相互影响又有差异，这就造成各阶段的内力和位移随着混凝土浇筑过程变化而偏离设计值的现象，甚至超过设计允许的内力和位移，若不通过有效的施工控制及时发现、及时调整，就可能造成成桥状态的梁体线形与内力不符合设计要求或在施工过程中结构的不安全。 在施工过程中，为保证合拢前悬臂端竖向挠度的偏差、主梁轴线的横向位移不超过容许范围、保证合拢后的桥面线形良好、保证在施工中主梁截面不出现过大的应力，必须对该桥主梁的挠度、应力等施工控制参数做出明确的规定，并在施工中加以有效的管理和控制，以确保该桥在施工过程中的安全，并保证在成桥后主梁线形符合设计要求。 对于分阶段悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续梁桥来说，施工控制就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算，确定出每个悬浇阶段的立模标高，并在施工过程中根据施工监测的成果对误差进行分析、预测和对下一阶段立模标高进行调整，以此来保证成桥后的桥面线形、保证合拢段悬臂标高的相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。 对该桥连续梁部分进行施工监控的目的就是确保施工过程中结构的可靠度和安全性，保证桥梁成桥桥面线形及受力状态符合设计要求，主要控制内容为：主梁线形、受力。 3 施工监控的原则和方法 本桥的施工监控包括两个方面的内容：梁的变形控制和内力控制，变形控制就是严格控制每一阶段梁的竖向挠度，若有偏差并且偏差较大时，就必须立即进行误差分析并确定调整方法，为下一阶段更为精确的施工做好准备工作；内力控制则是控制主梁在施工过程中以及成桥后的应力，尤其是合拢时间的控制，使其不致过大而偏于不安全或在施工过程中造成主梁的破坏。 梁部结构采用的悬臂施工方法属于典型的自架设施工方法，对于本桥来讲，由于在施工过程中的已成结构（悬臂阶段）状态是无法事后调整的或可调整的余地很小，所以，针对主梁的结构和施工特点，梁部的施工监控主要采用预测控制法。 预测控制法是指在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标后，对结构的每一个施工阶段形成前后的状态进行预测，使施工沿着预定状态进行。由于预测状态与实际状态间有误差存在，某种误差对施工目标的影响则在后续施工状态的预测中予以考虑，以此循环，直到施工完成并获得和设计相符合的结构状态。 4 施工控制体系 为有效地开展施工监控工作，在本桥的施工监控中需要建立如图2所示的施工监控体系。 图2 马总屯特大桥（48+80+48）m连续梁桥施工监控体系 5 施工控制基本理论 在马总屯特大桥（48+80+48）m连续梁桥的施工监控中，对梁体线形、应力进行重点控制。在控制过程中，监控方采用自适应控制方法对本桥进行线形控制，采用最小二乘法对结构参数进行调整、估计。 5.1 连续梁桥施工控制的特点 连续梁桥在悬臂施工阶段是静定结构，合拢过程中如不施加额外的压重，成桥后内力状态一般不会偏离设计值很多，因此连续梁桥施工控制的主要目标是控制主梁的线形。若已施工梁段上出现误差，除张拉预备预应力束外，基本没有调整的余地，且这一调整量也是非常有限的，而且对梁体受力不利。因此，一旦出现线形误差，误差将永远存在，对未施工梁段