变截面钢桁架桥梁转体施工的监控（论文）.pdf

王卫星1李军代21．江苏阳湖建设项目管理有限公司常州213159；2．上海浦东路桥建设股份有限公司上海201210接要：钢桁架桥梁平面转体过程的施工监控，是通过对支架、主墩、桁架、转体梁、上下弦杆、腹杆等进行温度、位移、压力的施工监测来取得大量数据，同时利用高效计算程序模拟设计理想状态参数，对比进行误差分析从而及时预警。通过施工监测与控制的有机结合，来及时调整、控制桥梁的施工状态，使得桥梁结构内力和线形接近或达到设计预期值，确保了桥梁全过程施工的质量和安全。关键词：变截面钢桁架桥梁平面转体温度监测应力监测位移监测施工预警中圈分类号：Tu997文献标识码：B文章囊号：1004—1001(2014)10一”79旬3MOnitOringofSwiVeICOnstru酬OninVariabIeCrljoSs—SeC廿OnSteel。n’ussBridgeWangWeixin91LiJundai21．JiansuYanghuConstructionProjedAdministrationCo．，Ltd．Changzhou2131592．ShanghajPudongROad&B删geCOns打u硎OnC0．。Ltd．Shanghaj2012101工程概况1．1桥梁概况某跨京杭运河大桥主桥跨径布置为65．7m+120m+65．7m=251．4m，为一变高度连续桁架梁桥，主桁由2片钢桁架组成，主桁中心距26m，节间间距为8～13．5m，桥面为双向6车道，在2片主桁架的外侧各挑出6．5m的悬臂支撑作非机动车道及人行道，桥面总宽39m。主桁高度采用二次抛物线变化形式，两边跨矢高岛35m，中跨仨12m。中支点处高18．5m。主桁杆件采用箱型截面，下弦杆高2．1m，内宽1．2m；上弦杆高1．6m，内宽1．2m：主桁斜、竖杆采用工字形截面，高1．2m，外宽0．S～O．8m。主墩采用柱式墩，单个墩柱截面尺寸2．5m×3．5m，下接承台平面尺寸6．4m×10．3m，承台高度2．5m，下接6根纠．5m的钻孔灌注桩。1．2施工过程概况该桥主桥边孔跨越312国道，主跨跨越京杭运河，为了尽量减小对312国道及京杭运河航道的影响，桥体采用平转法施工。主桥上部箱梁采用岸上悬臂拼装施工工艺。具体施工顺序为：主墩及上下转盘施工一搭设支架拼装钢桁架拱一转体准备一转体一边跨合龙段拼装施工一中跨合龙段施工aL一作者简介：王卫星(1970一)，男，硕士，高级工程师。通讯地址：江苏省常州市武进区府西路鸿业大厦4楼(213159)。收稿日期：2014—03—24一封盘一拼装外托人行道、施工桥面系一完成。转体平面布置见图1。‘转芦前‘南岸’转藤前(北岸)r、＼南岸转动斤向—千—{自伪辟嘉喾j＼弋7篙举慧l转片后(北岸)躐黼。一黟心弩眦段学爿歹巍∑茹；{陆枷髀1—材辞黻目㈨艘dR—IP合姻嚣冉槲㈣q鼻5wm6(劬0’200570。图1转体平面布置示意(单位：cm2桥梁施工特点分析由于该桥施工采用平转法施工，在施工过程中有多次体系转换，且平转角度较大，施工过程控制要求较高，从施工监控角度分析，其有如下特点：(a)转体两端悬臂长度较大，且两端悬臂长度不一致，结构易产生不平衡力矩，结构存在抗倾覆稳定问题；(b)转体前拼装采用岸上悬臂拼装，结构拼装线形控制要求高：(c)转体节段拼装完成后，需进行体系转换准备转体，体系转换过程中需严密监测结构变形、转点支反力及不平衡力矩；(d)为确保转体施工过程中的安全，需进行转动体不平衡重称重试验分析；2014．10Blmd蛔c。咖c廿。n1179万方数据 (e)为保证实际安装无应力状态与成桥无应力状态一致，在转体到位后，需进行边支点的顶升并结合温度完成中跨合龙：(f)支点位置腹杆长期处于受压状态，且计算长度较大，构件稳定性问题值得关注。3施工监测的内容和方法n{1施工监测是利用事先在各构件主要部位布设的传感器，并配合相关的测试仪器，按施工方案中的工况和工序，不间断地测得大量数据，包括几何参量和力学参量，以供施工决策。3．1线形监测3．1．1测点布置线形监测内容包括：钢桁梁平面线形监测、竖向变形监测、转体梁刚性转动监测及基础沉降监测。(a)钢桁梁平面线形监测。平面监测通过施工测量控制网引入基点作为测点，将精密全站仪架设在基点上，反射棱镜置于下弦杆中心线上，利用全站仪测量待测点的平面坐标，并与理论值进行比较，从而得出各阶段施工误差，鉴于本桥的施工特点，在桁架拼装及上墩后均需进行平面线形测量。测点布置示意图如图2(a)、(b)中2、4点所示。柢热舻。热热∞；矿，、39n0}。L；IL：0，。上I●—‘唧=}{阡●rrn—n叮可‘邢E≯7¨·，测电横截面布嚣图2钢桁梁平面线形(竖向位移)测点布置(单位：cm(b)钢桁梁竖向位移监测。为实时监测主梁在整个施工过程中的线形，更好对施工过程主梁标高进行监控，钢桁梁竖向位移监测通过在下弦节点布设测点，主要利用水准仪对节点坐标进行测量，测点布置示意如图2(a)、(b)中1、2、3、4、5点所示。(c)转体梁刚性转动监测。转体过程通过对转体梁角点标高状态变化监测实现对梁体刚性转动的监测，分别在悬臂端部和墩顶端面上做高程观测点，并对转体全过程进行监控，其中以梁体四角为主要控制点，分别放置4把塔尺，使用水准仪观测。有异常时及时预警，以便采取措施进行水平状态调整。该大桥单个转体梁监测共计4个测点，如图3所示。1180l建筑施工第36卷第10期际高甲聃“转动小心