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铁路桥梁建设技术管理探讨


一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点
分节设计图
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点
“悬臂施工法”基本步骤
0#块托架(支架)搭设并预压→临时支座、 主墩永久支座施工(包括设置临时梁墩锚固) →o#块的模板、钢筋、混凝土、预应力施工→ 安装挂蓝并预压→1#段模板、钢筋、混凝土、 预应力施工→移动挂蓝→2#段模板、钢筋、混 凝土、预应力施工→移动挂蓝→N#段模板、钢 筋、混凝土、预应力施工→边跨现浇段施工→ 边合龙段施工→中跨合龙段施工→桥面系、附 属工程施工
箱梁悬臂施工过程模拟分析计算
——梁体变形演示
墩身施工阶段
墩身施工阶段
箱梁悬臂施工阶段
箱梁悬臂施工阶段
箱梁悬臂施工阶段
箱梁悬臂施工阶段
箱梁悬臂施工阶段
箱梁悬臂施工阶段
箱梁悬臂施工阶段
箱梁悬臂施工阶段
箱梁悬臂施工阶段
箱梁悬臂施工阶段
箱梁悬臂施工阶段
前期结构分析计算 立模标高及预计标高
前期结构分析计算

采用桥梁专业计算分析软件进行模拟计算分析, 并采用不同软件进行对比分析。 施工控制的的计算分析,不仅要能够对整个施工 过程进行描述,反映整个施工过程的受力行为, 而且还要能够确定结构各个阶段的理想状态,为 施工提供中间目标状态。


正装计算法、倒装计算法、无应力状态计算法
前期结构分析计算
主梁高程、悬臂端挠度、 有效预应力、温度、容 重、弹性模量、收缩徐 变系数......
施 工 线 形 控 制 流 程 图
施工
测量 误差分析 修改模型参数 结构计算
立模高程误差 模板误差 容重误差 弹性模量误差 预应力张拉误差 温度影响 收缩徐变影响 计算模型误差 ……
前期结构分析计算 立模标高及预计标高

(二)“施工过程监测监控”的目的和意义 1、确保成桥状态(应力和线形)满足设 计及规范要求。
2、保证施工过程中结构的安全
3、施工监控成果可为改进同类桥梁的设 计理论和施工工艺积累经验,可作为桥梁 运营前初始状态的永久技术档案,是今后 评估桥梁状态的重要依据。
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点
目录
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程的 监测、监控技术要点 二、大跨度连续刚构桥、连续梁桥施工 过程中易发生的问题及处臵措施 三、其他桥型、特殊施工方法施工控制要点 四、高墩施工控制要点 五、“监控总体”管理模式概述 六、公司简介
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点
(一)“悬臂施工法”
前期结构分析计算 立模标高及预计标高
主梁高程、悬臂端挠度、 有效预应力、温度、容 重、弹性模量、收缩徐 变系数......
施 工 线 形 控 制 流 程 图
施工
测量 误差分析 修改模型参数 结构计算
立模高程误差 模板误差 容重误差 弹性模量误差 预应力张拉误差 温度影响 收缩徐变影响 计算模型误差 ……

“悬臂施工法”的优点
• 不需搭建支撑梁体的施工支 架,不受桥下地形限制、不妨 碍桥下交通(或通航)、施工 设备少、工序简单、经济等。
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点

“悬臂施工法”的难点
1)给桥梁结构带来较为复杂的内力和位移变化;
Hale Waihona Puke 2)影响桥梁各阶段和合拢标高以及全桥的线形;
如何保证成桥线形和内力 3)混凝土桥除了本身材料的非匀质性、材质特性 与设计理想状态的误差在允 的不稳定性外,还受温度、湿度、时间等因素的 影响,使各节段混凝土或各层混凝土相互影响又 许范围之内 有差异,从而造成各节段混凝土的内力和位移随
预计标高
预计标高:
Hyji=Hsglmi-fgli-fi
Hyji ——第i节段预计标高 Hsglmi——第i节段施工立模标高 fg1i ——挂篮变形值 fi ——第i节段的下挠值(混凝土浇筑、张拉)
前期结构分析计算 立模标高及预计标高
主梁高程、悬臂端挠度、 有效预应力、温度、容 重、弹性模量、收缩徐 变系数......
变形测量注意事项
1)为尽量减少温度对测量结果的影响,测量 时间应安排在早晨太阳出来以前;
2)每一节段的每个阶段应进行不少于1次测量, 以便建立梁体线形变化历程,为后续节段 的误差分析、纠偏措施的决策提供依据。
3)做好高程观测标测点保护措施,防止移位。
前期结构分析计算 立模标高及预计标高
主梁高程、悬臂端挠度、 有效预应力、温度、容 重、弹性模量、收缩徐 变系数......
立模标高
名义立模标高:
Hlmi=Hsji+Σf1i+Σf2i+f3i+f4i+f5i
Hlmi——第i节段名义立模标高 Hsji——第i节段设计标高 Σf1i——由各梁段自重在i节段产生的挠度总和 Σf2i——由各梁段预应力张拉在i节段产生的挠度总和 f3i——混凝土收缩、徐变在i节段引起的挠度 f4i——施工临时荷载在i节段产生的挠度 f5i——使用阶段在i节段产生的挠度(设计附加预拱度)
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点

(一)悬臂施工法
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点

(一)悬臂施工法
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点

(一)悬臂施工法
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点

(一)悬臂施工法
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点
主要通过对施工方法和施工阶段的模拟,预先
计算出内力和位移,再对比已建成节段的监测数值, 预告→施工→量测→识别→修正 进行重新计算和分析,预测下一施工阶段结构的变 形和内力,及时调整待浇筑混凝土节段的立模标高 ↓ 或采取其它施工措施,从而达到控制梁体变形和内 ……施工←预告←(纠偏) 力,使桥梁结构的实际状态尽可能与设计理论状态 相符的目的。
(一)“悬臂施工法”
(二)“施工过程监测监控”的目的和意义
(三)“施工过程监测监控”的主要任务 (四)“施工过程监测监控”的主要方法 (五)影响梁体线形、内力的主要因素
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点

(三)“施工过程监测监控”的主要任务
主要任务1:梁体线形监测与监控 主要任务2:梁体内力监测与监控
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点
(一)“悬臂施工法” (二)“施工过程监测监控”的目的和意义 (三)“施工过程监测监控”的主要任务 (四)“施工过程监测监控”的主要方法 (五)影响梁体线形、内力的主要因素
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点

(四)“施工过程监测监控”的主要方法 预测控制法:
施 工 线 形 控 制 流 程 图
施工
测量 误差分析 修改模型参数 结构计算
立模高程误差 模板误差 容重误差 弹性模量误差 预应力张拉误差 温度影响 收缩徐变影响 计算模型误差 ……
各节段施工主要工序
立模→绑钢筋→浇筑混凝土→养生混凝土 ↓ …绑钢筋←立模← 移挂篮←预应力张拉
前期结构分析计算 立模标高及预计标高
主梁高程、悬臂端挠度、 有效预应力、温度、容 重、弹性模量、收缩徐 变系数......
施 工 线 形 控 制 流 程 图
施工
测量 误差分析 修改模型参数 结构计算
立模高程误差 模板误差 容重误差 弹性模量误差 预应力张拉误差 温度影响 收缩徐变影响 计算模型误差 ……
立模标高
主梁悬臂浇筑过程中,各梁端立模标高的合理确定,直接关系
正装计算法:连续梁桥、刚构桥 倒装计算法:连续梁桥、刚构桥、斜拉桥
无应力状态计算法:拱桥、悬索桥
前期结构分析计算
正装计算法: 按照桥梁实际施工加载顺序进行结 构变形和受力分析,它能较好地模 拟桥梁实际施工历程,能得到各施 工阶段的位移和受力状态,能为桥 梁施工控制提供依据。
箱梁悬臂施工过程模拟分析计算 ——施工过程动画演示
(二)“施工过程监测监控”的目的和意义
(三)“施工过程监测监控”的主要任务 (四)“施工过程监测监控”的主要方法 (五)影响梁体线形、内力的主要因素
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程监测、监控技术要点
(一)悬臂施工法
• 就是把连续梁沿桥梁轴线分 成若干节段,在桥墩顶部的零 号块施工完成后,即开始使用 挂蓝在桥墩两侧对称、依次地 悬臂现浇梁段混凝土的施工方 法
立模标高
施工立模标高:
Hsglmi=Hlmi+fgli
Hsglmi——第i节段施工立模标高 Hlmi ——第i节段名义立模标高(监控单位提供) fg1i ——挂篮变形值(根据挂篮预压试验,得到挂篮 “荷载-挠度”曲线,通过内插而得)
前期结构分析计算 立模标高及预计标高
主梁高程、悬臂端挠度、 有效预应力、温度、容 重、弹性模量、收缩徐 变系数......
立模标高:不等于设计中桥梁建成后的标高,由前可见,需要
设一定的预拱度,以抵消施工中会产生的各种变形(挠度)
通过前面所述采取正装法建模进行有限元分析,可获得桥梁结
构按预定施工阶段进行的每阶段的内力和挠度及最终成桥状态 的内力和挠度,据此再倒推为理想状态的各阶段的预抛高值, 从而得出各施工阶段立模标高及混凝土浇筑前后、预应力筋张 拉前后的预计标高。监控单位应在各施工段立模前提供该施工 段的名义立模标高。名义立模标高为该施工段前端梁底中线标 高。
最后再粗略谈谈其他类型桥梁施工过程中的控制 要点及高墩施工控制要点。
目录
一、大跨度连续刚构桥悬臂施工过程的 监测、监控技术要点 二、大跨度连续刚构桥、连续梁桥施工 过程中易发生的问题及处臵措施 三、其他桥型、特殊施工方法施工控制要点 四、高墩施工控制要点 五、“监控总体”管理模式概述 六、公司简介
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