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图3-14 控制截面变形图 (单位:mm)
3.7成桥运营状态荷载组合应力计算
表3-6控制截面应力图 (单位:MPa)
控制截面 A截面 B截面 C截面 D截面 E截面 F截面 上缘应力 -11.40 -9.16 -8.36 -8.00 -9.68 -5.82 下缘应力 -8.68 -9.27 -5.98 -5.62 -8.16 -7.94 图3-15 控制截面应力图 (单位:MPa)
3.8 本章小结
本章主要是全面地认识、分析桥梁的施工控制:施工控制的发展背景,影响施工控制的因素,在预应力混凝土连续梁桥施工控制中的注意要点和施工阶段的分析。重
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要的是本章得出了控制截面随着施工阶段变化的内力、应力、变形数据。施工控制主要侧重于桥梁施工阶段的监控,通过一定的监测数据来分析桥梁施工的可靠性,从而保证整桥的顺利合拢和施工的安全。对于大跨度的桥梁,施工控制就更是很重要的环节,它在实际的实践中有重要的作用,所以在科技发展的同时,施工控制的技术原理以及设备也在发生变革,能更准确更迅速地对施工阶段进行分析。
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第4章 施工控制方案制定
4.1 控制截面应力监测
应力监测内容主要包括两个方面:桥墩结构的应力监控监测和上部箱梁的应力监控监测,本项目主要进行上部箱梁应力监测。应力的实时监测目的为了及时掌握结构的受力状态及保证施工安全,及时判定其应力是否超限,确保结构安全。
(1)测试仪器主要性能指标
根据以往的经验和多种应力测试设备的性能比较,拟选择金坛市金源土木工程仪器厂生产的的EJ-65型埋入式智能弦式数码应变计实施对应力的监测。通过测定钢弦计的弦振频率,由f-ε标定曲线即可计算混凝土的应变,从而换算得到应力值。主要指标如下:
a) 量程:±1500με b) 灵敏度:1με(0.1Hz) c) 测量标距:157mm
d) 使用环境温度:-10℃——+70℃ e) 温度测量范围:-20℃——+110℃ f) 温度测量:灵敏度0.5℃ 精度:±1℃
(2)主梁应力监测
本桥应力监测分主幅和次幅进行,先施工幅为主幅,后施工段为次幅。主幅在箱梁的根部截面、L/4截面、L/2截面布置应力测点,其中箱梁的根部截面布置16个应力测点,除腹板竖向中间2个测点与水平成45°方向布置外(测主应力),其余14个测点均为顺桥向布置;L/4截面布置8个应力测点;L/2截面布置8个应力测点,L/4截面与L/2截面均为顺桥向布置。次幅在箱梁的根部截面布置16个应力测点,除腹板竖向中间2个测点与水平成45°方向布置外(测主应力),其余14个测点均为顺桥向布置。应力观测选用钢弦应力计和配套的频率接收仪,该钢弦应力计温度误差小、性能稳定、抗干扰能力强,适合于长期观测。
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图4-1 主梁应力测试断面图
图4-2悬臂根部断面应力测点布置图
图4-3 L/4断面及L/2断面应力测点布置图
(4)应力监控监测阶段
应力测试分阶段进行,应力监控监测阶段从第1块悬臂箱梁节段开始,逐段监测,一直到成桥阶段,每个阶段测量均应给出大桥此时的工作状况报告,以保证大桥的安全施工。 (5)裂缝观测
除结构应力监控外,裂缝观测也是质量保证的主要内容。对预应力箱梁,要从设计和施工上保证施工到成桥各阶段都不出现工作裂缝,包括混凝土的干缩裂缝。观测计划在每一段箱梁节段浇注混凝土和张拉预应力后进行,以及施工过程中定期
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各断面的观测。
4.2 主梁温度观测
温度是影响主梁挠度的主要因素之一。温度变化包括季节温度变化和日照温度变化两个部分,由于温度变化的复杂性,在挠度理想状态计算时不可能考虑温度的影响,温度的影响只能通过实时观测加以修正。在季节温度变化和日照温度变化两种因素中,日照温度变化最为复杂,尤其是日照作用会引起主梁顶、底板的温度差,使主梁发生挠曲,同时,也会引起墩身两侧的温度差,使墩身偏移。季节温差对主梁挠度的影响比较简单,由于其变化的均匀性,既不会使主梁发生挠曲,也不会使墩发生偏转。而是通过墩身的伸缩对主梁的挠度产生影响。
日照温差测试一般采用测点埋设,用铂电阻温度传感器,再用温度测试显示仪,进行适当的观测,摸清箱梁日照温变的情况。
在主梁悬臂根部、L/4截面预埋温度传感器,来监测主梁的日照温度分布,具体测点布置见图3:
a)主梁根部断面温度测点布置图 b)主梁L/4断面及L/2断面温度测点布置图
图4-4 温度测点布置图
在每节段挂模和合拢之前,对主梁温度控制截面实施测量,温度测试同样在温度相对稳定的时刻(日出之前)进行。
4.3 主梁标高观测
线型(即挠度)是施工控制的主要对象。也是测试频次最高和观察工作量较大的一项测试项目。根据以往的经验,在每个施工梁段端部布置三个对称的高程观测点,这样既可以测量箱梁的挠度,又可以观测箱梁是否发生扭转。主梁在每一节段的施工过程中,都需要观测箱梁顶面、底面的挠度,为控制分析提供实测数据。
在梁段立模、混凝土浇筑、预应力张拉前后,需要观测主梁挠度变化和相应的应力变化,以便与分析预测值作比较,并为结构状态修正提供依据。