钢管混凝土系杆拱施工监控实施方案m 支架稳定性 线性测量

168m钢管混凝土刚架系杆拱主桥施工监控实施方案中南大学土木建筑学院桥梁工程系二零零九年七月十三日目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc227716671"第一章XX大桥施工监控目的及意义1HYPERLINK\l"_Toc227716672"1．1大桥概况1HYPERLINK\l"_Toc227716673"1．2监控目的及意义2HYPERLINK\l"_Toc227716674"1．3本项目监控项目主要内容2HYPERLINK\l"_Toc227716675"1．4施工监控组织3HYPERLINK\l"_Toc227716676"第二章大桥施工过程精细计算5HYPERLINK\l"_Toc227716677"2．1承台大体积混凝土水化热分析5HYPERLINK\l"_Toc227716678"2．2施工过程全桥内力分析5HYPERLINK\l"_Toc227716679"2．3施工支架稳定性监控6HYPERLINK\l"_Toc227716680"2．4预应力锚固区局部应力计算6HYPERLINK\l"_Toc227716681"2．5吊杆张拉方案比较计算6HYPERLINK\l"_Toc227716682"第三章基础大体积混凝土监控方案7HYPERLINK\l"_Toc227716683"3．1监控目的及指标7HYPERLINK\l"_Toc227716684"3．2监控测点布置7HYPERLINK\l"_Toc227716685"3．3控制温度应力、防止裂缝的技术措施9HYPERLINK\l"_Toc227716686"3．4温测数据整理10HYPERLINK\l"_Toc227716687"第四章施工支架稳定性监控11HYPERLINK\l"_Toc227716688"4.1引桥支架（六四式军用梁）的设计与计算11HYPERLINK\l"_Toc227716689"4.2主桥支架（拆装梁）的设计与计算16HYPERLINK\l"_Toc227716690"4.3拱肋支架的设计与计算21HYPERLINK\l"_Toc227716691"计算过程21HYPERLINK\l"_Toc227716692"第五章关键截面应变测量监控23HYPERLINK\l"_Toc227716693"5．1主梁结构部分设计参数的测定23HYPERLINK\l"_Toc227716694"5．2应力测试23HYPERLINK\l"_Toc227716696"5.3理论分析25HYPERLINK\l"_Toc227716697"第六章线性测量监控28HYPERLINK\l"_Toc227716698"6．1挠度观测及立模标高确定28HYPERLINK\l"_Toc227716699"6．2测量时机的选择30HYPERLINK\l"_Toc227716700"6.3全桥线形观测30HYPERLINK\l"_Toc227716701"第七章吊杆张拉方案及内力控制35HYPERLINK\l"_Toc227716702"7．1控制目的35HYPERLINK\l"_Toc227716703"7．2控制方法35HYPERLINK\l"_Toc227716704"7．3调整方法35HYPERLINK\l"_Toc227716705"7.4恒载作用下吊杆索力测试35HYPERLINK\l"_Toc227716706"第八章预应力摩阻及伸长量现场试验38HYPERLINK\l"_Toc227716707"8．1试验意义38HYPERLINK\l"_Toc227716708"8．2试验方法38HYPERLINK\l"_Toc227716709"8．3试验原理39HYPERLINK\l"_Toc227716710"8．4试验内容40HYPERLINK\l"_Toc227716711"第九章施工监控项目参加人员及报价清单41HYPERLINK\l"_Toc227716712"9．1人员组成41HYPERLINK\l"_Toc227716713"9．2监控项目报价清单42HYPERLINK\l"_Toc227716714"第十章资质及主要相关业绩43HYPERLINK\l"_Toc227716715"10．1资质材料44HYPERLINK\l"_Toc227716716"10．2公司简介55HYPERLINK\l"_Toc227716717"10．3主要相关业绩情况表57第一章168m钢管混凝土刚架系杆拱大桥施工监控目的及意义1．1大桥概况主桥（图1.11）为计算算跨度为168m的下承式式钢管混凝凝土刚架系系杆拱桥，拱拱肋与桥墩墩固结，采采用预应力力钢绞线作作为拉杆平平衡拱的推推力。图1.1主桥桥型型图主拱拱肋采用等等截面钢管管混凝土桁桁架结构，两两片拱肋横横向中心距距26.66m。每片拱拱肋桁架上上、下弦杆杆由四根ΦΦ800xx14mmm的钢管及及平联缀板板组成，截截面高3.5m，宽2.0m；弦管及及平联缀板板内灌注C50无收缩混混凝土。腹腹杆采用Φ273xx12mmm的钢管，腹腹杆内不灌灌注混凝土土。拱座为为变截面钢钢筋混凝土土实心截面面。钢管混凝土两主主拱之间设设置了7道“一”字形横撑撑；拱顶横横撑由六根根直管组成成，其余横横撑有四根根直管组成成。横撑直直管采用Φ500xx12mmm钢管，横横撑腹杆采采用Φ273xx12mmm钢管。横横撑钢管内内部填充混混凝土。主桥设20对吊吊杆，顺桥桥向吊点中中心距为8.0m，每点吊吊杆为双吊吊杆，其中中心距为50cm，每根吊吊杆钢索由由55根Φ7mm的镀锌高高强度低松松弛预应力力钢丝组成成。每片拱肋各设110根可换索索式钢绞线线系杆，每每根系杆由由19根Φj15.224mm钢绞线组组成。桥面系采用悬吊吊体系，由由钢横梁、钢钢纵梁、桥桥面预制板板及现浇层层组成钢—混组合结结构。主桥桥设横梁20片，钢横横梁长28.66m采用工字字形截面。顺顺桥向设钢钢纵梁10道，全桥桥有工字形形钢纵梁210片。钢纵纵梁采用高高强度螺栓栓连接在钢钢横梁上。桥桥面板由预预制板和现现浇板组合合而成，通通过栓钉与与钢纵、横横梁连接，形形成钢—混组合结结构。预制制板接缝混混凝土采用用无收缩混混凝土，预预制板顶面面现浇10cm钢纤维混混凝土。主桥桥墩采用双双柱式门形形刚够墩，由由矩形墩柱柱和箱型横横梁组成。墩墩柱截面的的纵向长度度为4m，横向向宽度为22.6m；；箱型横梁梁的宽度为为3.6mm，中心高高度为3..5m。墩墩柱和横梁梁均为预应应力混凝土土结构，采采用C50混凝土。主墩采用钻孔基基础，分离离式承台，每每根墩柱设设一个12.66x7..8x33.8m的承台，每每个承台下下设6个直径为1.8m的钢筋混混凝土钻孔孔桩。1．2监控目的的及意义本桥是钢管混凝凝土系杆拱拱桥，属于于高次超静静定结构,对成桥拱拱轴和钢横横、纵梁线线形及吊杆杆、系杆的的张拉力有有较严的要要求,每个节点点坐标的变变化都会影影响结构内内力的分配配。桥梁线线形一旦偏偏离设计值值,势必导致致内力偏离离设计值。另另外,钢横、纵纵梁、拱、吊吊杆和系杆杆之间刚度度相差十分分悬殊,受吊杆力力、温度变变化、风力力和日照影影响、施工工临时荷载载、混凝土土收缩徐变变、预应力力张拉等复复杂因素干干扰等等,使力与变变形的关系系十分复杂杂。在施工工计算中,虽然可以以采用多种种计算方法法,计算出各各施工阶段段的索力和和相应的梁梁体变形,但是按理理论计算所所给出的吊吊杆力、线线形进行施施工时,结构的实实际变形却却未必能达达到预期的的结果。这这主要是由由于设计时时所采用的的计算参数数诸如材料料的弹性模模量、构件件重量、混混凝土的收收缩徐变系系数、施工工中温度变变化以及施施工临时荷荷载条件等等与实际工工程中所表表现出来的的不完全一一致所引起起的。复杂杂桥梁在施施工中表现现出来的这这种理论与与实际的偏偏差具有累累积性,如不加以以及时的有有效的控制制和调整,随着拱的的施工长度度的增加,拱的标高高最终会显显著偏离设设计目标,影响成桥桥后的内力力状态和线线形。因此此施工监测测、控制是是保证桥梁梁达到设计计要求的重重要手段。此此外，由于于施工过程程中支架、模模版等临时时设施较多多，这些临临时设施大大多不经过过计算复核核，从而容容易威胁结结构在施工工过程中的的安全，因因此，为保保证施工中中结构的安安全，也需需要进行必必要的监控控。1．3本项目监监控项目主主要内容1.3.1控控制思路168m钢管混混凝土刚架架系杆拱的的高程和线线形控制严严格按照《公公路工程质质量检验评评定标准》执执行，肋拱拱的轴线偏偏位控制在在5mm内，断断面尺寸的的高度控制制在±5mmm内，顶、底底、腹板的的控制在0到10mmm范围内，拱拱宽控制在在±10mmm范围内内。要保证证控制目标标的实现，最最根本的就就是对立模模标高及索索力做出尽尽可能准确确的预测，即即主要依靠靠预测控制制。无论施施工过程如如何，总是是以最终桥桥梁成型状状态作为目目标状态，以以此来控制制各施工阶阶段的立模模标高。施施工控制流流程如下图图所示。图1.2施工控制制流程图1.3.2.监控内容容(1)大桥施工过过程精细计计算(2)基础大体体积混凝土土监控方案案(3)施工支架架稳定性监监控(4)关键截面面应变测量量监控(5)线性测量量监控(6)系杆张拉拉方案及内内力控制(7)预应力摩摩阻及伸长长量现场试试验各部分具体内容容见后面章章节介绍。1．4施工监控组织1.4.1施工工控制组织织施工控制是个高高难度的技技术问题，但但又不是孤孤立的施工工技术或计计算分析问问题，它涉涉及到监控控、设计、施施工、监理理等单位，为为保证控制制过程的顺顺利进行，建建议：(1)由业主负负责成立由由大桥各方方参加的主主桥监控领领导小组，以以便协调各各方关系，高高效开展工工作。指定定各方传递递数据的人人员名单，由由固定人员员进行数据据及报告的的交接。(2)在施工检检测及施工工控制正式式实施以前前，须提供供大桥有关关的技术资资料；（施施工设计图图纸，施工工组织设计计文件，主主拱合拢方方案及次序序，合拢前前、后主梁梁的设计状状态的理论论值）。(3)请施工方方提供施工工检测过程程中的便利利条件：施工各阶段高程程等测量，测测量数据及及时通报监监控单位；；预设标志和预埋埋元件的可可靠保护。1.4.2各各单位分工工：(1)业主.协调各成员单位位的工作，及及时招集大大桥施工控控制会议。(2)监控单单位.拟定施工控制方方案。.施工过程中进行行结构变位位、应力、应应变、系杆杆内力及温温度观测。.识别设计参数误误差，并进进行有效预预测。.优化调整分析。.预告立模标高和和系杆各次次张拉力。.发生重大修正时时，及时向向领导小组组回报并会会同设计单单位提出调调整方案。.验算及跟踪施工工过程中各各控制截面面的内应力力。.合拢方案验算。.配合参建各方，对对施工中出出现问题进进行理论分分析。.主桥竣工后提交交施工控制制与监测成成果报告。(3)设计单位位.提供结构计算数数据文件、图图纸、结构构最终受力力状态、拉拉杆内力及及线性。.提供成桥线形要要求。.计算、确定重大大设计修正正，负责变变更后各种种验算。(4)监理单位位.认真执行监理工工作，保证证施工质量量。.与施工单位共同同监测主梁梁标高和塔塔顶偏位。.墩部预应力张拉拉监督(5)施施工单位.施工组织设计与与进度安排排。.支架试压及挠度度测量。.混凝土比重及弹弹性模量试试验。.桥面施工荷载调调查及控制制。.负责测试组件的的保护。.钢横、纵梁及拱拱的变位测测量。第二章大桥施施工过程精精细计算2．1承台大体积混凝凝土水化热热分析根据168m钢管混混凝土刚架架系杆拱桥桥承台混凝凝土配比及及施工方法法，采用空空间有限元元及混凝土土水化热理理论计算承承台水化热热反应，指指导监测及及施工。2．2施工过程全桥内内力分析大跨度钢管混凝土土刚架系杆杆拱桥的施施工采用分分阶段逐步步完成的支支架现浇施施工方法时时，结构的的最终形成成要经历一一个比较复复杂的施工工过程。对对施工过程程中每个阶阶段进行详详细的变形形计算和受受力分析，是是施工控制制中最主要要的内容之之一。为了了达到施工工控制的目目的，必须须通过施工工控制计算算来确定桥桥梁结构施施工过程中中每个阶段段在受力和和变形方面面的理想状状态，以此此为依据来来控制施工工过程中每每个阶段的的结构行为为，使其最最终成桥线线形和受力力状态满足足设计要求求。首先，根据设计计提供的有有关资料对对桥梁施工工过程进行行正装计算算，计算时时按照施工工方案确定定的施工加加载顺序进进行结构分分析，严格格计入结构构几何非线线性、预应应力、支架架、预应力力及混凝土土收缩和徐徐变的影响响。最后将将所得到的的成桥恒载载内力和位位移状态（包包括主梁挠挠度，控制制截面内力力与应力）与与设计进行行核对保证证相互一致致后进行施施工。根据上述理论计计算及具体体施工过程程中的各项项参数（梁梁段重量、系系杆力、标标高变化、内内力状态）不不断调整计计算参数，计计算完毕后后，提供以以下理论控控制数据：：1.各施工梁梁段的主梁梁及主拱立立模标高。2.系杆力控控制值。以上两项内容将将以施工指指令通知单单的形式下下达到施工工单位，业业主及设计计单位备案案、大桥总总监办监督督执行。同同时，施工工过程中的的较大调整整，由本施施工监控单单位提出方方案，由设设计单位复复核。全桥桥计算模型型见图2.1图2.1全桥计算算模型2．3施工支架稳定性性监控施工时临时支架架一般由施施工单位进进行组织施施工设计，为为了保证施施工时支架架的稳定及及支架上主主结构的安安全，本监监控单位负负责全面的的支架强度度和刚度计计算及支架架稳定检算算，以确保保施工安全全。2．4预应力锚固区局局部应力计计算本桥在门形刚构构墩上布置置有大量的的预应力钢钢筋，预应应力锚下局局部应力较较大，在施施工前，对对全部局部部应力进行行检算，并并提出改进进意见，保保证锚下混混凝土不出出现局部裂裂缝。2．5系杆张拉方案比比较计算系杆张拉会引起起拱脚局部部应力的变变化，如果果张拉力过过大，则会会出现裂缝缝，此外，张张拉系杆内内力会引起起已张拉完完毕的系杆杆内力的变变化，导致致系杆内力力与设计值值不相符及及主结构内内力分布不不合理，本本计算通过过优化方法法合理安排排系杆张拉拉次序及张张拉力使张张拉过程简简化准确。第三章基础大大体积混凝凝土监控方方案3．1监控目的及指标标大体积混凝土结结构断面尺尺寸比较大大，混凝土土浇筑以后后，由于水水泥的水化化热，内部部温度急剧剧上升，此此时混凝土土弹性模量量很小，徐徐变较大，升升温引起的的压应力并并不大；但但在日后温温度逐渐降降低时，弹弹性模量比比较大，徐徐变较小，在在一定的约约束条件下下会产生相相当大的拉拉应力。如如采取措施施不当很容容易产生温温度裂缝。此此外，混凝凝土在硬化化过程中还还容易产生生收缩裂缝缝。基于以以上原因在在承台灌注注过程中如如何防止混混凝土开裂裂成为确保保承台施工工质量的重重点施控目目的。根据据以往经验验，结合工工程具体情情况，拟定定了具体控控制方案，其其中包括减减少内外温温差，预防防混凝土裂裂缝上采取取的多项技技术措施。为为了及时掌掌握温度变变化情况，在在施工中对对混凝土内内部温度进进行监测。大体积混凝土温温度监控指指标因受混混凝土强度度等级、材材质、季节节、气候、施施工顺序等等方面的影影响，温控控指标并无无绝对的、不不变的指标标，在承台台控制时，结结合本监控控小组对若若干座大桥桥承台温度度控制实施施方法及指指标，结合合本桥承台台混凝土强强度等级等等特点，确确定本承台台温度控制制指标如下下：内外温差：<330oC内部最高温度：：<65oC进出水口温差：：<10oC温度控制过程中中，一旦发发现某一指指标超出施施控指标，及及时与设计计、监理、施施工各方进进行商讨，拟拟定有效措措施，确保保混凝土不不发生温度度及收缩裂裂缝。3．2监控测点布置承台温度测点在在每个承台台中共布置置58个，第一一层浇注混混凝土中布布置29个，第二二层混凝土土中布置29个，两个个承台共布布置了116个温度应应变片。3．3控制温度应力、防防止裂缝的的技术措施施1.选择合理的结构构形式和分分缝分块。该该承台厚为为4m，分两两层浇筑，每每层为2mm,这样能有有效的控制制大体积混混凝土的内内部温度，避避免因水化化热产生的的较大升温温而使混凝凝土开裂。2.选择混凝土原材材料、优化化混凝土配配合比。目目的就是使使混凝土具具有较大的的抗裂能力力，具体说说就是要求求混凝土的的绝热升温温较小、抗抗拉强度较较大、极限限拉伸变形形能力较大大。（1）选择水泥。内内部混凝土土主要考虑虑抗裂性能能好、兼顾顾低热和高高强两方面面的要求，一一般采用低低热矿渣水水泥或硅酸酸盐水泥掺掺入一定量量的粉煤灰灰。外部混混凝土除了了抗裂性能能外，还要要求抗冻融融性、耐磨磨性、抗腐腐蚀性、强强度较高及及干缩较小小，因此一一般采用高高标号的中中热硅酸盐盐水泥。（2）掺用混合材料料。掺用混混合材料的的目的在于于降低混凝凝土的绝热热升温、提提高混凝土土抗裂能力力。目前粉粉煤灰采用用较多。（3）掺用外加剂。减减水剂是最最常用、最最重要的外外加剂，它它具有减水水和增塑作作用，在保保持混凝土土塌落度不不变的条件件下，可减减少用水量量，节约水水泥，降低低绝热升温温。（4）优化混凝土配配合比。在在保证混凝凝土强度和和流动度条条件下，尽尽量节省水水泥，降低低混凝土绝绝热升温。3．严格控制混凝凝土温度、内内外温差及及表面温度度骤降。（1）降低混凝土浇浇筑温度，通通过冷却拌拌和水、加加冰拌和、预预冷骨料等等办法降低低混凝土出出机口温度度。（2）水管冷却。在在混凝土内内埋设水管管，通低温温水以降低低混凝土温温度。（3）表面保湿。视视施工季节节在混凝土土表面覆盖盖保温材料料，以减少少内外温差差、降低混混凝土表面面温度梯度度。第四章施工工支架稳定定性监控4.1支架（六六四式军用用梁）的设设计六四式铁路军用用梁是我国国自行研制制的适用于于中等跨度度的一种铁铁路桥梁抢抢修制式器器材，是一一种全焊构构架、销接接组装、单单层或多层层的多片式式、明桥面面体系的拆拆装式上承承钢桁梁。该该组合式梁梁有一定的的跨越和承承载能力、杆杆件种类少少，便于拆拆装互换、结结构轻便，构构造简单，可可用人工或或小型机具具拼组、架架设迅速、运运输方便。六四式铁路军用用梁的基本本构件主要要包括标准准三角构架架、端构架架、标准弦弦杆、端弦弦杆、斜弦弦杆、撑杆杆等6种。部分分构件如下下图所示：：标准三角构架标准弦杆杆端构架斜弦杆图4.1六四式军军用梁构件件图本桥拟采用六四四式双层军军用梁做支支架，现计计算在施工工过程中所所需军用梁梁的片数。为为了更加准准确地计算算支架在施施工过程中中所承受的的荷载，将将荷载分两两阶段加至至支架上。第第一阶段为为主梁现浇浇时，主梁梁及模板等等重量全部部由支架承承受，计算算出此时支支架的内力力；第二阶阶段为浇注注拱肋的过过程中，考考虑到主梁梁已经达到到设计强度度，并且有有很大的刚刚度，对支支架有分担担拱肋浇注注过程中的的荷载的作作用，故此此时由主梁梁和支架一一起承受荷荷载，计算算出此阶段段支架的内内力，再加加上第一阶阶段支架的的内力，便便得出支架架在整个施施工过程中中的最大内内力。计算时采用土木木工程大型型通用软件件Midaas/ciivil进行计算算，计算模模型如下图图所示：图4.2计算模型型图4.3支架布置置图4.2临时支架架的安全（铁铁路上）监监控：图4.4防电棚布布置图第五章关键截截面应变测测量监控5．1主梁结构部分设设计参数的的测定5.1.1混凝凝土弹性模模量的测定定采用现场取样通通过万能实实验机试压压的方法，分分别测定混混凝土在2d、7d、14d、48d、60d龄期的值值，以得到到完整的E-t曲线，为为主梁预拱拱度的修正正提供数据据。5.1.2混凝凝土容重的的测定采用现场取样，在在实验室用用常规方法法进行测定定。5．2应力测试5.2.1测测试方法采用埋入式振弦弦应变计进进行测试5.2.2测测点布置根据桥跨结构试试验检测的的目的并考考虑测试控控制、数据据采集、布布点、布线线工作的方方便，检测测桥孔截面面位置如下下：拱肋，钢钢横梁，吊吊杆。5.2.3控制制截面应力力测试应变测试主要采采用表面式式振弦式应应变计，配配合读数仪仪，测量精精度控制在在±0.22MP以内。应变变值通过记记录的N或L值得到：：=式中，=4.0062，、——当前值，、——初始值。为消除温度变化化的影响，在在梁体非受受力位置布布置一个应应变温度补补偿测点。5.2.4梁梁体竖向静静挠度测试试在布置挠度测点点，上下游游两侧对称称布置。挠挠度测试主主要采用高高精密水准准仪及安装装在梁底支支架上的百百分表进行行，测试时时，找取不不受荷载影影响的稳定定视点。此此项内容主主要为评判判桥梁的竖竖向刚度提提供依据。5.3理论分分析为了准确分析主主桥结构特特性和确定定最不利轮轮位布载，理理论分析主主要采用桥桥梁博士以及MIDAAS大型有限限元分析程程序分别计计算内力影影响线、控控制截面的的应力和变变形等参数数。第六章线性测测量监控6．1挠度观测及立模模标高确定定6.1.1测测试方法用精密水准仪测测量主梁各各节段的标标高。6.1.2测测点布置168m钢管混混凝土刚架架系杆拱拱拱桥部分采采用缆索吊吊分段吊装装施工，在在其钢梁和和拱肋沿纵纵桥方向上上均匀的布布置了9个高程测测点，主梁梁的横桥方方向上布置置了三个高高程测点，分分别布置在在两边腹板板中心处的的上缘和断断面中点上上缘，断面面中点上缘缘处的测点点用来控制制顶板的桥桥轴线，拱拱肋上缘处处的测点用用来控制拱拱肋上缘轴轴线。6．2测量时机的选择择设计时所提供的的每个施工工节段的相相应桥面标标高和其他他变形值是是基于标准准气温下（20度）的设设计值,而拱桥往往往跨季节节、跨昼夜夜施工,温度变化化特别是日日照温差的的变化对于于拱桥结构构变形的影影响是复杂杂的,将温差变变化所引起起的结构变变形从实测测变形值中中分离出来来相当困难难,因此,应尽量选选择温度变变化小的时时机进行测测量,力求温度度、日照对对施工控制制的影响降降低到最小小限度。对对一些拱桥桥温度影响响的测试表表明,在气候条条件最不利利的夏季,凌晨日出出之前的气气温较稳定定,且最接近近季节平均均气温,是测量的的较好时机机。6.3全桥线形形观测第七章系杆张张拉方案及及内力控制制7．1控制目的系杆是传递水平平推力的最最主要构件件。全桥吊杆共28根。系杆杆截面由由由19根Φj15.224mm钢绞线组组成。按照照设计图，吊吊杆张拉需需要分两次次张拉，单单根吊杆张张拉控制力力在21000kN。张拉吊杆时会引引起吊杆与与梁交叉点点处主梁的的局部负弯弯矩，如果果一次张拉拉到位，则则负弯矩过过大，造成成梁上缘开开裂，所以以要分级张张拉，每次次张拉力需需要根据具具体情况确确定。此外外，受施工工张拉设备备及施工人人员数量的的限制，吊吊杆的张拉拉不可能同同时进行，需需要分批张张拉。由于于大桥是高高次超静定定结构，分分批张拉时时，后张拉拉的吊杆会会引起已张张拉吊杆内内力的变化化，使得最最终吊杆内内力偏离设设计值较大大，影响主主梁及主拱拱的成桥应应力状态及及主梁线性性，甚至造造成主梁开开裂。7．2控制方法系杆控控制方法分分理论计算算及内力监监控。理论论计算的目目的是依据据具体情况况通过计算算确定合理理的初始张张拉力，确确保成桥吊吊杆力满足足设计要求求。张拉拉拉杆测控索索力时采用用索力仪测测定索力，并并与油压千千斤顶顶力力相互校核核。对已经经张拉完毕毕的拉杆，测测控时采用用索力仪量量测。7．3调整方法通过理论计算及及实测吊杆杆力进行理理论计算，提提出调整拉拉杆内力的的方案。7.4恒载作作用下吊杆杆索力测试试成桥后在恒载下下的索力值值与设计值值的偏差大大部分在5%以内，一一对索误差差在10%以内，均均满足规范范设计要求求。第八章预应力力摩阻及伸伸长量现场场试验8．1试验意义预应力结构中的的预应力束束张拉是关关键的工艺艺，张拉力力的准确与与否关系到到结构的内内力状态及及结构的使使用性能，而而预应力损损失及伸长长量的理论论计算与实实际状态有有较大的偏偏差，如果果张拉力过过大会引起起锚下局部部开裂，如如果张拉力力偏小则会会引起桥梁梁运营中的的开裂。所所以，在特特大桥梁或或复杂结构构中均进行行预应力孔孔道摩阻试试验来确定定实际伸长长量以保证证预应力的的施加满足足设计的要要求。8．2试验方法孔道摩阻试验采采用单端张张拉方式进进行，试验验张拉端和和锚固端均均采用YCD3300千斤顶和500t压力传感感器。试验验时，同时时记录读数数仪和电动动油泵的读读数，数据据整理以读读数仪结果果为准，并并用电动油油泵数据校校核，以确确保试验结结果的可靠靠性。张拉拉端与锚固固端的差值值即为摩阻阻损失值。试试验装置如如图8.1所示。图8.1孔道道摩阻试验验装置图为了确保试验中中千斤顶和和压力传感感器的严格格对中，在在两者之间间设置了限限位板。为为了分别测测得孔道摩摩阻系数和和偏差系数数、锚口及及喇叭口摩摩阻损失率率，每束力力筋的测试试工作按两两种工况进进行：（1）工况1：纯孔孔道摩阻试试验，用来来测定孔道道摩阻系数数和偏差系系数。此时时，张拉端端及锚固端端的喇叭口口内均放有有约束环，以以保证钢绞绞线与喇叭叭口无摩擦擦，且两端端均不装工工作锚。（2）工况2：孔道道＋锚口及及喇叭口摩摩阻试验，用用来测定锚锚口及喇叭叭口摩阻损损失率。此此时，张拉拉端不设约约束环，安安装工作锚锚（但不上上夹片）；；锚固端仍仍放约束环环，不装工工作锚。8．3试验原理理8.3.1孔道摩阻阻系数μ和偏差系系数k的测定根据《铁路桥涵涵钢筋混凝凝土和预应应力混凝土土结构设计计规范》（TB10002.3-2005），张拉时，由于预应力钢筋与孔道间的摩擦引起的预应力损失按下式计算：（1）式中：—由于摩擦擦引起的预预应力损失失（MPa）；—力筋控制应力（MPa）；—从张拉端至计算算截面的长长度上，力力筋的弯曲曲角之和（rad）；—从张拉端至计算算截面的孔孔道长度（m）；—力筋与孔道壁之之间的摩阻阻系数；—考虑每m孔道对对其设计位位置的偏差差系数。可以证明，空间间曲线束的的孔道摩阻阻损失计算算表达式和和平面曲线线相同，唯唯其曲线转转角改用空间间包角：（2）式中：为力筋束束竖向平面面内的弯起起角；为该该力筋束水水平面内弯弯起角，若若该力筋束束仅在竖向向平面内弯弯起，则==0。由式（1）可知知，在预施施应力过程程中，离张张拉端处因因孔道摩阻阻而损失的的力筋束内内力值为：：（3）式中，为张拉力力，为摩阻阻损失率，。当采用一端张拉拉一端固定定的方法来来测定参数数和时，式（3）则可写写为（4）式中，和分别为为张拉端至至固定端力力筋束长和和空间包角角（为书写写简便起见见，仍用代代替）。若若该力筋束束为直线布布置，即，则则可由式（4）直接得得到；若该该力筋束为为曲线布置置，则须借借助于两根根以上力筋筋束的测试试结果利用用最小二乘乘法计算得得到孔道摩摩阻系数和和偏差系数数。试验存在误差是是不可避免免的。假定定式（4）的误差差为，则有有（5）如果有n束力筋筋束，则式式（5）变为（6）式中，、分别为为第根力筋筋束的、，，从而得得到全部力力筋束测试试误差的平平方和为（7）欲使得试验误差差最小，应应有，（8）由式（7）和式式（8）可得（9）因此，可根据多多孔道摩阻阻测试结果果，由式（9）建立、的联立方方程，求得得、。8.3.2锚口口及喇叭口口摩阻损失失率的测定定将同一束力筋按按（孔道＋＋锚口及喇喇叭口摩阻阻试验）测测得的摩阻阻损失率减减去按工况况1（纯孔道道摩阻试验验）测得的的摩阻损失失率，即得得由该力筋筋束测得的的锚口及喇喇叭口的摩摩阻损失率率。由于整孔梁采用用的锚具相相同，因此此取所测力力筋束的锚锚口及喇叭叭口摩阻损损失率的平平均值，作作为锚口及及喇叭口摩摩阻损失率率的最终测测试值。8．4试验内容在充分考虑预应应力张拉空空间及实际际可操作性性的情况下下，选取尽尽量多的不不同类型的的预应力束束进行试验验。根据设设计图纸，拟拟测定8束主梁预预应力束及及两束V墩预应力力摩阻。10．2公司简介中南大学为直属属教育部的的全国重点点大学，由由卫生部所所属湖南医医科大学、铁铁道部所属属长沙铁道道学院与教教育部直属属高校中南南工业大学学合并组建建而成，是是一所学科科门类齐全全、师资力力量雄厚、具具有鲜明特特色、居于于国内先进进水平的综综合性大学学。现任校校党委书记记为李健教授，校长长为黄伯云云院士。中南大学的学科科涵盖工学学、理学、医医学、文学学、法学、经经济学、管管理学、哲哲学、教育育学、历史史学等十大大门类，是是以本科生生、研究生生教育为主主的高层次次综合性大大学，下设设29个二级学学院，有本本科专业75个；成立立了研究生生院，有硕硕士学位授授权学科282个，博博士学位授授权学科142个，博博士、硕士士学位授权权一级学科科17个，博士士后科研流流动站18个。拥有有国家级重点学科17个，国家家重点实验验室和国家家工程研究究中心4个，国家家或部级培培训（研究究）中心7个，国家家级人才培培养基地和和课程教学学基地5个。现有有中国科学学院院士4人，中国国工程院院院士12人，博士士生导师4485人，教教授及其他他正高职称称人员1158人，副副教授及其其他副高职职称人员2314人。有有来自全国国31个省市和和世界30多个国家家与地区的的全日制在在校学生4万多名。学校综合办学条条件优良，基基础设施齐齐备。现占占地面积2247万平方米米，校舍总总建筑面积积203万平方米米，教学科科研等仪器器设备总值值近10亿元；图图书馆建筑筑面积4万平方米，总总藏书3110多万册，并并已实现信信息数字化化和管理自自动化；学学校建有学学术交流中中心、科教教大楼、体体育场馆、活活动中心、游游泳池等各各类公共服服务设施，为为全校师生生员工的学学习、生活活、学术和和文化交流流提供了良良好的条件件；计算机机网络将各各校区联为为一体，信信息高速公公路使学校校与世界共共享精彩。学学校还拥有有以“南湘雅、北北协和”享誉中外外的湘雅医医院等3家设备先先进、水平平一流的“三级甲等”附属医院院。中南大学土木建建筑学院的的前身，是是由1953年成立的的中南土木木建筑学院院铁道建筑筑系和桥梁梁隧道系组组成。中南南大学土木木建筑学院院以原长沙沙铁道学院院土木建筑筑学院为主主体调整成成立的，拥拥有土木工工程一级学学科博士、硕硕士授予权权，拥有两两个国家级级重点学科科：桥梁与与隧道工程程、道路与与铁道工程程，一个省省级重点学学科：岩土土工程。现现有教职工工280余人，其其中中国工工程院院士士2人（著名名桥梁专家家曾庆元教授授、著名岩岩土工程专专家刘宝琛琛教授）、博博士生导师师40多人、教教授50多人、副副教授80多人，现现有在校学学生5000余人。桥梁与隧道学科科是我校的的传统优势势学科，11981年获硕士士学位授予予权，1986年获博士士学位授予予权，1987年被评为为铁道部重重点学科，2000年获土木木工程一级级学科博士士学位授予予权，并被被评为湖南南省重点学学科，2001年获国家家重点学科科（全国仅仅三家）。该学科特别注重应用基础理论研究和应用技术研究。在曾庆元、刘宝琛二位院士带领下，经过近50年的建设和发展已形成了三个颇具特色、优势明显的研究方向。近年来科研成果卓著。其中，列车桥梁时变系统横向振动分析理论处于国际领先水平，1999年获国家科技进步三等奖（主持）；大跨桥梁非线性分析与颤振分析理论及应用，1999年获湖南省科技进步一等奖（主持）；多塔斜拉桥关键技术研究2001年湖南获湖南省科技进步一等奖（主持）和国家科技进步二等奖（主持）；大跨度低塔斜拉桥板桁组合结构建造技术2002年获国家科技进步一等奖（参与）；湘江三桥主孔斜拉桥关键技术研究获2002年湖南省科技进步一等奖（主持）；钢－混凝土组合结构关键技术的研究及应用获2003年湖南获湖南省科技进步一等奖（主持）和2004国家科技进步二等奖，斜拉桥拉索风雨振机理及控制技术研究获2006年湖南省科技进步一等；桥梁断面气动导数测量的强迫振动法，填补了国内空白；将地层沉陷分析的随机介质理论应用于城市地铁开挖中，产生了巨大的经济和社会效益，处于国际领先水平。该学科极具特色的应用基础理论成果和应用技术为土木工程行业的发展和技术进步作出了重要贡献。中南大学土木工工程检测中中心的前身是是中南大学学土木建筑筑学院土木木工程中心心试验室，由原长长沙铁道学学院土木建建筑学院土土木系线路路构造、桥桥梁、隧道道、土力学学、建筑材材料、测量量试验室，经经过40多年的努努力，已发发展成为一一所土建类类大型综合合性试验室室，面向土土木工程和和交通运输输学科。本本中心以中中南大学土土木建筑学学院为依托托，师资力力量及技术术力量雄厚厚，科研开开发能力强强。该中心心于1988年经湖南南省资质认认证后正式式对外开发发，分别于于1991年、2002年通过了了湖南省和和国家计量量认证，1995年经湖南南省建委审审查核定为为建筑企业业一级试验验室，1998年获湖南南省建委工工程质量检检测一级试试验室，1999年获得建建设部基桩桩动测资质质，2001年获得铁铁道部基桩桩动测资质质，2003年6月进行了了工商注册册，并具有有独立法人人资格。本中心先后被评评为全国高高校和湖南南省先进单单位。先后后完成国家家、省部级级重大科学学研究试验验及大中型型工程检测测项目300余项，为为促进土木木工程领域域的技术进进步和经济济发展作出出了重要贡贡献。10．3主要相关业绩情情况表序号工程名称工程概况试验检测项目内容业主名称1浙江省丽水市紫紫金大桥施施工监控及及关键技术术研究（2003.7～～20055.12）2×160m混混凝土独塔塔双索面斜斜拉桥施工监控、节段段模型试验验浙江省丽水市城城市建设发发展有限公公司2湖南湘潭湘江三三桥施工监监控及模型型试验（2000.1～～20022.12）133＋2700＋133mm混凝土双双塔垂直双双索面斜拉拉桥施工监控、模型型试验研究究和空间分分析湘潭市湘江三桥桥建设指挥挥部3厦门市同安区银银湖大桥施施工监控（2002.1～2004.12）2×80m混凝凝土独塔单单索面单排排索斜拉桥桥施工监控厦门市政建设开开发总公司司4湖南省岳阳洞庭庭湖大桥（1998.1～～20011.12）(130+3100+3100+1300)m三塔塔双索面混混凝土斜拉拉桥结构计算分析和和科学研究究洞庭湖大桥建设设指挥部、湖湖南省交通通勘测设计计院5湖南邵怀高速公公路舞水大大桥（2004.6..～）50+80+880+500m连续刚刚构施工监控湖南邵怀高速公公路工程建建设指挥部部6小湾水电站左岸岸高缆混凝凝土面拱桥桥施工监控控(20044.5)高缆混凝土面拱拱桥施工监控中国华能澜沧江江公司小湾湾建设公司司7三板溪水电站库库区展锦线线复线工程程特大桥施施工监控及及成桥试验验（20004.1～～20066.12）斜拉桥、拱桥、连连续梁桥施工控制、动静静载试验研研究黔东南州移民办办公室、贵贵州清水江江水电有限限公司8广州市轨道交通通四号线黄黄洲至黄阁阁段（不含含大学城专专线）高架架区间第三三方监控检检测服务项项目（20005.55～）各种类型桥梁施工控制相关技技术及动静静载试验研研究广州市地下铁道道总公司9滨江东路延长线线二期、临临江大道东东延长线、瑞瑞康路工程程桩基检测测及桥梁动动、静载试试验项目（2004.12～）桩基和各种类型型桥梁桩基检测和桥梁梁动静载试试验广州市市政园林林局10长沙市三汊矶大大桥成桥静静动载试验验（20006.9）双塔自锚式钢箱箱梁悬索桥桥设计、模型试验验长沙市环线指挥挥部11长沙市洪山庙成成桥静动载载试验（22004..6）无背索斜塔钢箱箱梁斜拉桥桥成桥静动载试验验长沙市环线指挥挥部12厦门市湖东路桥桥成桥静动动载试验研研究（20003.111.～20044.6.）30＋45＋330m连续续箱梁静动载试验、混混凝土外观观和强度厦门市市政建设设开发总公公司13厦门市仙岳路上上跨金尚路路立交桥空空间结构分分析和动静静载试验研研究(20044.11～～20055.10))多跨连续梁成桥静动载试验验厦门市市政建设设开发总公公司14厦门市仙岳路上上跨县黄路路立交桥空空间结构分分析和动静静载试验研研究(20044.11～～20055.10))连续梁（刚构）成桥静动载试验验厦门市市政建设设开发总公公司15福建省江家渡大大桥预应力力混凝土TT梁(20055.5～20055.12))T梁鉴定试验中铁17局16福建省莆田市荔荔涵大道延延寿桥成桥桥鉴定试验验研究(20055.1～20055.12))3×40m连续续空心板梁梁成桥静动载试验验莆田市交通局17福建省厦门市同同安区西桥桥评估鉴定定(20055.8～20055.12))混凝土T形梁鉴定厦门市同安区建建设局18南京长江大桥安安全运营与与寿命评估估研究（22001..5.～20044.12..）3×（3×1660）＋1288m钢桁桥桥结构长期健康检检测上海铁路局19秦沈客运专线上上碴轨道关关键技术的的研究———预应力混混凝土简支支梁徐变变变形试验研研究（1999.4～～20022.8）32m双线简支支箱梁徐变试验铁道部科技教育育司20秦沈客运专线桥桥梁部综合合试验研究究（20000.8～～20033.12）简支箱梁、连续续箱梁摩阻（管道、锚锚头）及徐徐变上拱铁道部科技教育育司21漯阜铁路提速改改建工程既既有桥梁承承载力评定定及加固措措施试验研研究（20003.77）多座铁路钢桁、钢钢箱桥成桥静动载试验验及加固措措施研究漯阜铁路建设管管理中心，05