连续梁线形监控方案

1、文档编码 : CH2L8Y10Q10H5 HU2J7P9X2I1 ZW8X3D5M3O3新建鲁南高铁临沂至曲阜段工程1、鲁南高铁花果峪特大桥LQTJ-2 标段预应力混凝土双线连续梁线形施工监控技术方案1 工程概况 DK212+220.5处跨 S241省道,道路与线路为斜交,角度约 30；,接受一联三孔 60+112+60m 的预应力混凝土双线连续箱梁跨过,梁全长 233.5m；S241省道路面宽度为 15 米,大路交叉里程 K13+747；桥型布置如图 1-1 所示；60 112 6010#墩 11#墩 13#墩12#墩图 1-1 （ 60+112+60）m连续梁桥型布置图（1）下部结构本连续

2、梁 10#、13#边墩基础接受 8- 1.5m 钻孔灌注桩, 桩长分别为 20.5m、15.0m,11#主墩基础接受 12- 1.8m 钻孔灌注桩,桩长为 15.0m,12#主墩基础接受 12- 1.8m钻孔灌注桩,桩长为 13.0m；10#、13#边墩承台尺寸 :12.4 6.5 3m,边墩高度： 10#墩10 米； 13#墩 13.5 米； 11#主墩尺寸： 14.0 10.3 4.0m,12#主墩尺寸： 14.0 11.3 4.0m,桥墩接受圆端形实体直坡墩, 10#、13#边墩高 10.0m、13.5m,11#、12#主墩高 9.0m、12.0m；（2）梁部结构箱梁为单箱单室、变高度、

3、变截面箱梁,梁底、腹板、顶板局部向内侧加厚,均按直线线性变化；全联在端支点,中支点处设横隔板,横隔板设有孔洞,供检查人员通过；中支点处梁高 9.017m,边支点处梁高 5.017m；边支点中心线至梁端 0.75m,梁缝分界线至梁端 0.1m,边支座横桥向中心距离 6.0m,中支座横桥向中心距离 6.0m；桥面防护墙内侧净宽 7.6m,桥梁宽 12.6m,桥梁建筑总宽 12.9m,底板宽 7.0m；顶板厚度 43.5-73.5cm ,腹板厚度 50cm95cm,底板厚度 50cm90cm,腹、底板厚度均按折线变化；在梁体边支点、中支点共设4 个横隔板,隔板中部设有孔洞,供检查人员通过；在0#段中

4、跨梁侧底板处设 1.0m 进人洞,作为梁部桥墩检查通道；梁体分 11#、12#墩 2 个对称 T 构,单个 T 构分 13 个悬臂浇筑段, 1（1 ）#段到 4（4 ）#节段长度 3.0m,5（5 ）#段到 9（9 ）#节段长度 3.5m,10（10 ）#节段到 13（13 ）#节段长度4.0m,14#边跨合龙段、 14# 中跨合龙段节段长度均为2.0m； 0#段节段长度19.0m,重量 1833.51t ,15#边跨现浇段节段长3.75m,重量 274t ；连续梁悬臂段接受挂中铁二十一局集团有限公司勘察设计院第1 页新建鲁南高铁临沂至曲阜段工程LQTJ-2 标段预应力混凝土双线连续梁线形施工

5、监控技术方案篮悬臂浇筑施工, 0#段现浇段接受托架现浇法施工, 15#边跨现浇段接受支架现浇法施工；（3）预应力体系 梁体二期恒载按直线 108KN/m设计,梁内设置了纵、横、竖三向预应力筋体系；腹 板纵向束为 16- 15.2mm预应力钢绞线, 接受内径 90mm镀锌金属波纹管成孔, M15A-16锚具配套三瓣式自锚夹片锚固；顶板纵向束为13- 15.2mm预应力钢绞线,接受内径 90mm镀锌金属波纹管成孔, M15A-13 锚具配套三瓣式自锚夹片锚固,设计张拉把握应力 1302Mpa底板纵向束为 15- 15.2mm预应力钢绞线,接受内径 90mm镀锌金属波纹管成 孔,M15A-15锚具配

6、套三瓣式自锚夹片锚固； 合龙段处纵向预应力筋接受增强型镀锌金属 波纹管,其余各处接受标注型；镀锌金属波纹管管道摩擦系数取 0.26, 管道偏差系数取0.003 ；钢绞线接受抗拉强度标准值fpk=1860 Mpa, 弹性模量为 Ep=195Gpa,预应力接受先成孔后穿钢绞线法施工；纵向预应力张拉配 5 台穿心式 YDC400型双作用千斤顶（ 1 台备用） , 两端对称张拉真空帮忙压浆工艺；梁体在顶板设横向预应力张拉束,接受3-15.2mm钢绞线,扁型波纹管成孔, U1=60mm,U2=22mm,S=3.5mm；接受单端张拉,张拉端接受 BM15-3扁型锚具锚固,固定端接受BM15P-3扁型锚具锚

7、固,张拉端与锚固端沿梁长方向布置；接受QYC250型千斤顶单端张拉,张拉端接受BM15-3扁形锚具锚固,固定端接受 BM15P-3扁形锚具锚固,张拉端与固定端沿梁长方向交叉布置；梁体腹板中的竖向预应力接受外径 16mm的预应力砼用钢棒 16-2, 外径 18.5mm,壁厚 1mm护套成孔,YGD-350-70型穿心式专用千斤顶张拉,PSU16-2锚具锚固；2、鲁南高铁赵庄特大桥 DK200+575处跨 S240省道,道路与线路为斜交,角度大约 85 度,接受一联三孔 40+56+40m 的预应力混凝土双线连续箱梁跨过,梁全长 137.5m；S240省道路面宽度为 35 米,交点里程 DK200

8、+575；桥型布置如图 1-2 所示；40 40 56图 1-2 （40+56+40）m连续梁桥型布置图（1）下部结构 本连续梁 24#、27#边墩基础接受 8- 1.25m钻孔灌注桩, 桩长分别为 15.0m、6.0m,25#主墩基础接受 8- 1.5m 钻孔灌注桩, 桩长为 13.0m,26#主墩基础接受 8- 1.5m 钻孔 灌注桩,桩长为 12.0m；24#、27#边墩承台尺寸 :10.4 6.8 2.5m, 25# 、26#主墩尺寸：12.1 7.4 3.0m,桥墩接受圆端形实体斜坡墩, 24#、27#边墩高 11.0m、9.5m,25#、26#中铁二十一局集团有限公司勘察设计院第2

9、 页新建鲁南高铁临沂至曲阜段工程 主墩高 9.5m、8.0m；（2）梁部结构LQTJ-2 标段预应力混凝土双线连续梁线形施工监控技术方案箱梁为单箱单室、变高度、变截面箱梁,梁底、腹板、顶板局部向内侧加厚,均按直线线性变化；全联在端支点,中支点处设横隔板,横隔板设有孔洞,供检查人员通过；中支点处梁高 4.335m,边支点处梁高 3.035m；边支点中心线至梁端 0.75m,梁缝分界线至梁端 0.1m,边支座横桥向中心距离 5.6m,中支座横桥向中心距离 5.9m；桥面防护墙内侧净宽 7.6m,桥梁宽 12.6m,桥梁建筑总宽 12.9m,底板宽 6.7m；顶板厚度 38.5cm,腹板厚度 48c

10、m90cm,底板厚度 40cm900cm,腹、底板厚度均按折线变化；在梁体边支点、中支点共设4 个横隔板,隔板中部设有孔洞,供检查人员通过；在0#段中跨梁侧底板处设 1.0m 进人洞,作为梁部桥墩检查通道；梁体分 25#、26#墩 2 个对称 T 构,单个 T 构分 6 个悬臂浇筑段, 1（1 ）#段、2（2 ）#节段, 3（3 ）#段长度 3.5m,4（4 ）#节段、 5（5 ）#6（6 ）#节段长度 4.0m,7#边跨合龙段、 7# 中跨合龙段节段长度均为2.0m；0#段节段长度 9.0m,重量 370t ,8#边跨现浇段节段长 11.75m,重量 330t ；连续梁悬臂段接受挂篮悬臂浇筑

11、施工,0#段现浇段采 用托架托架现浇法施工,8#边跨现浇段接受钢管柱支架现浇法施工；（3）预应力体系 梁体二期恒载按直线 100KN/m120KN/m设计,梁内设置了纵、横双向预应力筋体系；腹板纵向束为 7- 15.2mm预应力钢绞线,接受内径 锚具配套三瓣式自锚夹片锚固,设计张拉把握应力 70mm镀锌金属波纹管成孔, M15-7 1260Mpa；顶板纵向束为 14- 15.2mm预应力钢绞线,接受内径 90mm镀锌金属波纹管成孔, M15-14锚具配套三瓣式自锚夹片 锚固,设计张拉把握应力 1260Mpa底板纵向束为 12- 15.2mm、13- 15.2mm预应力钢绞 线,接受内径 90m

12、m镀锌金属波纹管成孔, M15-12、M15-13锚具配套三瓣式自锚夹片锚 固；合龙段处纵向预应力筋接受增强型镀锌金属波纹管,其余各处接受标注型；镀锌金属波纹管管道摩擦系数取0.26, 管道偏差系数取0.003 ；钢绞线接受抗拉强度标准值fpk=1860 Mpa, 弹性模量为 Ep=195Gpa,预应力接受先成孔后穿钢绞线法施工；纵向预应 力张拉配 5 台穿心式 YDC400型双作用千斤顶（ 1 台备用） , 两端对称张拉真空帮忙压浆工艺；梁体在中支点处设横向预应力束,中隔板部位M1、M2束接受 4- 15.2mm、5- 15.2mm预应力钢绞线, 19 70mm扁镀锌金属波纹管成孔, 中跨侧

13、底板进人洞部位 M3、M4束接受 5- 15.2mm预应力钢绞线, 19 90mm扁金属波纹管成孔；接受 QYC250型千斤顶单端张拉,张拉端接受 BM15-4、BM15-5 扁形锚具锚固,固定端接受 BM15P-4、BM15P-5扁形锚具锚固,张拉端与固定端沿梁长方向交叉布置；中铁二十一局集团有限公司勘察设计院第3 页新建鲁南高铁临沂至曲阜段工程3、施工方法LQTJ-2 标段预应力混凝土双线连续梁线形施工监控技术方案本桥接受挂篮悬臂施工方式；悬臂施工法是预应力混凝土连续梁桥、连续刚构的主要施工方法, 对于预应力混凝土连续梁桥、连续刚构来说,接受悬臂施工方法虽有许多优点,但是这类桥梁的形成要经

14、过 一个复杂的过程,当跨数增多、跨径较大时,为保证合龙前两悬臂端竖向挠度的偏差不超 过容许范畴和成桥后线形的合理,须对该类桥梁的施工过程进行把握；2 施工监控的意义和目的本桥梁体为预应力混凝土连续箱梁,接受悬臂施工；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,易造成各阶段的位移随着混凝土浇筑过程变化而偏离设计值的现象,甚至超过设计答应的 位移,如不通过有效的施工把握准时发觉、准时调整,就可能造成成桥状态的梁体线形 与受力不符合设计要求,或引起施工过程中结构的担忧全；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

15、容 许范畴、保证合拢后的桥面线形良好,必需对该桥主梁的挠度等施工把握参数做出明确的 规定,并在施工中加以有效的治理和把握,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,施工把握就是依据施工监测 所得的结构参数真实值进行施工阶段运算,确定出每个悬浇阶段的立模标高,并在施工过 程中依据施工监测的成果对误差进行分析、推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牢靠度和安全性,保 证桥

16、梁成桥桥面线形状状符合设计要求,主要把握内容为：主梁线形；3 施工监控的原就和方法本桥的施工监控主要为梁的变形把握,变形把握就是严格把握每一阶段梁的竖向挠 度,如有偏差并且偏差较大时,就必需马上进行误差分析并确定调整方法,为下一阶段更 为精确的施工做好预备工作；中铁二十一局集团有限公司勘察设计院第4 页新建鲁南高铁临沂至曲阜段工程LQTJ-2 标段预应力混凝土双线连续梁线形施工监控技术方案梁部结构接受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接受推测把

17、握法；推测把握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推测,使施工沿着预定状态进行；由 于推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就在后续施工状态的 推测中予以考虑,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 施工把握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 2.1 所示的施工监控 体系；中铁二十一局集团有限公司勘察设计院第5 页新建鲁南高铁临沂至曲阜段工程LQTJ-2 标段预应力混凝土双线连续梁线形施工监控技术方案施工体系实时测量体系施工现场现场测试体系设计体系设计运算张拉预应

18、力挂 篮 前 移 下阶段钢筋 物理测量线形测量力学测量砼容重、弹模设计指块件重量、尺寸温度主梁线形材料强度施工荷载定参数时间测量偶然荷载实测值现场测试参数计算核对参数识别、修正施工把握运算参数施工把握运算体系比较施工把握推测运算施工把握实时运算施工把握运算值分析修正量运算下阶段施工资料：立模标高预告及挂篮变形量推测发布施工把握指令图 2-1 连续梁桥施工监控体系中铁二十一局集团有限公司勘察设计院第6 页新建鲁南高铁临沂至曲阜段工程5 施工把握基本理论LQTJ-2 标段预应力混凝土双线连续梁线形施工监控技术方案在连续梁桥的施工监控中,对梁体线形、应力进行重点把握；在把握过程中,监控方采 用自适应

19、把握方法对本桥进行线形把握,接受最小二乘法对结构参数进行调整、估量；5.1 连续梁桥施工把握的特点连续梁桥在悬臂施工阶段是静定结构,合龙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许多,因此连续梁桥施工把握的主要目标是把握主梁的线形；如已施工梁段上显现误差,除张拉预备预应力束外,基本没有调整的余地,且这一调整 量也是特殊有限的,而且对梁体受力不利；因此,一旦显现线形误差,误差将永久存在,对未施工梁段可以通过立模标高调整已施工梁段的残余误差,假如残余误差较大,就调 整需经过几个梁段才能完成；依据上述分析,悬臂浇筑连续梁桥施工中标高把握的特点是,已完成梁段的误差无 法调整,而未完成梁

20、段的立模标高只与正装模拟运算有关,与已完成梁段的误差基本无 关；因此,在图 5-1 自适应施工把握原理图中的下半环,即把握量反馈运算,在连续梁 施工把握中一般不起作用；同时,上半环,即参数估量及对运算模型的修正就显得尤为 重要,只有与实际施工过程相吻合的运算模型运算出的预报标高才是可实现的；参数估运算法修改理想状态参数调剂有限元运算模型运算结果e 施工施工理+ 结果想状态- 把握调整量实际结构实测结果输出把握量输入把握量反馈运算图5-1 自适应施工把握基本原理5.2 自适应施工把握系统对于预应力混凝土连续梁桥,施工中每个阶段的受力状态达不到设计所确定的理想目中铁二十一局集团有限公司勘察设计院第7 页新建鲁南高铁临沂至曲阜段工程LQTJ-2 标段预应力混凝土双线连续梁线形施工监控技术方案标的重要缘由是有限元运算模型中的运算参数取值,主要是混凝土的弹性模量、材料的容 重、徐变系数等,与施工中的实际