长江公路大桥引桥连续梁桥上部结构施工监控方案.docx
《长江公路大桥引桥连续梁桥上部结构施工监控方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《长江公路大桥引桥连续梁桥上部结构施工监控方案.docx（31页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
长江公路大桥引桥连续梁桥上部结构施工监控方案
长江公路大桥引桥连续梁桥上部结构施工
监控方案
目录
1.工程简介1
2.上部结构模型1
2.1模型说明1
2.2材料参数2
2.3截面特性3
2.4计算荷载3
2.5施工阶段分析说明4
3.主要施工过程分析结果4
3.1主要施工阶段应力分析5
3.2主要施工阶段位移分析10
4.预拱度理论值15
5.计算结论与建议17
6.悬浇施工不平衡荷载计算17
7.监控实施细则19
7.1悬臂浇注阶段19
7.2边跨现浇段浇注阶段21
7.3合拢施工阶段21
1.工程简介
***长江公路大桥及接线工程位于安徽省东部，连接***河巢湖两市，工程起于安徽和县姥桥镇附近S206省道，在***江心位置处跨越长江，通过***市城区的西南侧，在超山附近连接马芜高速后向东，线路终于皖苏两省交界处牛路口，与江苏省拟建的溧水-***高速公路江苏段相接，工程全长36.294km。
***市长江公路大桥引桥及江心洲互通立交工程采用多种夸奖预应力混凝土连续梁桥，本桥位65+70+65m跨堤引桥桥梁，桥梁分布位置为：
表1.1桥梁分布位置表
编号
起点桩号
终点桩号
跨径组合m
备注
1
K6+720
K6+920
65+70+65
双幅
2
K9+080
K9+280
65+70+65
双幅
本次计算取桩号K6+720-K6+920单幅桥进行计算。
65+70+65m整体大箱梁为等高度预应力混凝土连续箱梁，桥梁断面为单箱单室，箱梁梁高为4m，顶板宽16m，底板宽6.2m，腹板厚度变化，跨中处为50cm，支点处为80cm，顶板厚25cm，底板厚度变化，跨中处为25cm，支点处为60cm，箱梁顶面2%的横坡由箱梁整体翻转实现。
预应力采用7股，12股和19股的三种规格，桥梁上部结构采用挂蓝分节段悬浇施工。
图1.1主桥布置示意图
全桥共有2个“T”构，每个“T”构向中跨和边跨方向分为1#～11#节段。
全桥按浇筑基础、墩身→支架浇筑0-2#块（或边跨现浇段）→挂蓝浇注3#～11#块→边跨跨合拢→中跨合拢的顺序进行施工。
2.上部结构模型
2.1模型说明
计算采用MIDAS/Civil，按空间杆系进行模拟，根据施工图纸，分别对各个施工状态下的受力状态进行了静力分析。
按实际联长，以主梁轴线为基准并结合施工顺序划分结构离散图，平面计算图式见图2.1和图2.1。
图2.1最大悬臂施工阶段模型
图2.2成桥阶段模型
各单元采用实际的材料特性和截面特性，按梁单元建模，上部结构计算联长65+70+65m，箱梁共分82个节点，81单元。
全联只设一个纵向水平约束，其余均为竖向约束，水平约束设在N2号墩处。
2.2材料参数
在建模过程中，采用以下3种材料，其特性如下：
表2.1材料特性
材料
部位
容重（kN/m3）
弹性模量（MPa）
剪切模量（MPa）
线膨胀系数
极限抗压强度（MPa）
极限抗拉强度（MPa）
C50
主梁
26
3.55E+04
1.38E+04
1.00E-05
33.5
3.10
钢绞线
预应力筋
78.5
1.95E+05
-
1.20E-05
-
1860
Q235
临时支架
76.98
2.06E+8
-
1.20E-05
-
215
各种材料其他特性参数，按照《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（JTGD62-2004）相关规定取用。
2.3截面特性
在建模过程在中，主梁控制截面分为7个截面类型。
具体特性如下：
表2.2截面特性
截面编号
设计图纸截面号
面积（m2）
纵向抗弯
惯矩（m4）
横向抗弯
惯矩（m4）
抗扭惯矩（m4）
1
边墩支座处截面（引桥侧）
32.37
47.97
286.65
104.14
2
边墩支座处截面（主桥侧）
30.05
46.35
280.35
101.40
3
主墩支座处截面
31.23
45.98
234.05
103.99
4
人洞突变处截面
20.28
40.32
208.70
84.67
5
F截面
14.71
32.82
185.34
58.09
6
H截面
12.84
29.10
175.09
53.63
7
E截面
10.85
23.69
162.97
45.53
2.4计算荷载
（1）结构自重：
预应力混凝土构件容重γ=26kN/m，普通钢筋混凝土构件容重γ=25kN/m。
各个节段重量如下表：
表2.3结构梁段自重
梁段编号
节段长度（m）
梁段重量（t）
施工图重量（t）
误差
0
5.00
299.0
293.4
1.9%
1
3.00
117.1
117.2
-0.1%
2
3.00
109.6
109.9
-0.3%
3
3.00
94.3
94.8
-0.5%
4
3.00
86.3
87.1
-0.9%
5
3.00
86.3
87.1
-0.9%
6
3.00
86.3
87.1
-0.9%
7
3.00
86.3
87.1
-0.9%
8
3.00
86.3
87.1
-0.9%
9
2.50
71.9
72.6
-1.0%
10
2.50
71.9
72.6
-1.0%
11
2.50
71.9
72.6
-1.0%
12
2.00
57.5
58.1
-1.0%
13-1/主桥侧
5.00
296.3
291.8
1.5%
13-1/引桥侧
5.00
255.9
252.1
1.5%
13-2
3.00
109.6
109.9
-0.3%
13-3
3.00
94.3
94.8
-0.5%
13-4
18.00
517.9
522.4
-0.9%
（2）挂蓝：
挂蓝自重、模板及工作人员总重按49t计。
（3）吊架：
吊架总重按25t计。
（4）预应力：
张拉控制应力为1395MPa，锚具回缩值：
0.006m。
（5）二期恒载：
按65kN/m计。
（6）收缩徐变：
相对湿度取70%，现浇构件加载龄期为7天。
2.5施工阶段分析说明
根据施工图纸及施工单位所决定的施工技术方案，计算过程划分为如下阶段：
表2.4施工阶段划分表
施工阶段
主要工况
1
0#块施工
0#支架现浇
2
1#块施工
1#支架安装及浇注
3
1#块预应力张拉
5
2#块施工
2#支架安装及浇注
7
2#块张拉
8
拆除支架
拆除0#、1#、2#支架
9
3#块施工
安装3#挂篮
10
3#块浇注
11
3#块张拉
12
4#-11#块施工
4#-11#块挂蓝就位
13
4#-11#块浇注
14
4#-11#块张拉
15
拆除全桥挂蓝
拆除全桥两对挂蓝
16
边跨施工
边跨直线段浇注
17
合拢支架安装、配重、刚性连接
18
合拢段混凝土浇注
19
预应力张拉
20
刚性连接、边跨支架拆除
21
体系转换
拆除墩梁临时固结
22
中跨合拢施工
合拢段吊架安装
23
刚性连接
24
混凝土浇注
25
预应力张拉
26
拆除合拢段支架
中跨合拢吊架拆除
27
桥面施工
二期恒载
28
收缩徐变
收缩徐变3650天
3.主要施工过程分析结果
3.1主要施工阶段应力分析
计算结果的相关说明：
拉应力为“+”，压应力为“-”。
1）最大悬臂状态：
主梁上缘无拉应力，上缘最大压应力为-9.55MPa。
主梁下缘端部产生0.35MPa拉应力，下缘最大压应力为-8.00MPa。
各梁段应力分布图如下：
图3.1主梁上缘应力图（MPa）
图3.2主梁下缘应力图（MPa）
2）边跨合拢
边跨合拢张拉后，主梁上缘均为受压状态，最大压应力为-12.74MPa；主梁下缘在悬臂端出现0.26MPa的拉应力，最大压应力为-11.55MPa。
应力图分布如下图：
图3.3主梁上缘应力图（MPa）
图3.4主梁下缘应力图（MPa）
3）中跨合拢
中跨合拢后，主梁上缘为受压状态，上缘最大压应力为-11.13MPa；主梁下缘最大压应力为-13.16MPa；各梁段应力分布图如下：
图3.5主梁上缘应力图（MPa）
图3.6主梁下缘应力图（MPa）
4）二期恒载加载
主梁上缘均为压应力，最大压应力为-10.35MPa；下缘均为压应力，最大压应力为-12.08Mpa。
应力图如下所示：
图3.7主梁上缘应力图（MPa）
图3.8主梁下缘应力图（MPa）
5）10年收缩徐变
主梁上缘均为压应力，最大压应力为-9.90MPa；下缘均为压应力，最大压应力为-10.89Mpa。
应力图如下所示：
图3.9主梁上缘应力图（MPa）
图3.10主梁下缘应力图（MPa）
6）主梁施工过程应力包络图
在整个施工过程中，主梁最大拉应力在边跨现浇段处为0.55Mpa，施工阶段为边跨现浇段浇注，由于模型模拟支架是直接支撑于节点上，与实际支架模板有一定差别，实际边跨现浇段浇注应不会产生拉应力。
最大压应力在6#梁段处为-14.80Mpa，施工阶段为安装中跨合拢吊架。
应力图如下所示：
图3.11施工过程主梁最大应力包络图（MPa）
图3.12施工过程主梁最小应力包络图（MPa）
各施工阶段应力峰值如下表：
表3.1施工阶段应力峰值表（MPa）
主梁位置
1#
张拉
2#
张拉
3#
张拉
4#
张拉
5#
张拉
6#
张拉
7#
张拉
8#
张拉
9#
张拉
10#
张拉
11#
张拉
边跨
张拉
中跨
张拉
二期
恒载
运营10年
上缘
最大
-1.23
-0.96
-1.01
-1.01
-1.01
-1.01
-1.00
-1.00
-1.01
-1.01
-1.01
0.00
0.00
0.00
0.00
最小
-2.22
-3.52
-4.64
-5.77
-6.80
-7.74
-8.66
-9.50
-9.59
-9.61
-9.55
-12.74
-11.13
-10.35
-9.90
下缘
最大
0.37
0.37
0.15
0.00
-0.24
-0.57
-0.64
-0.65
0.19
0.34
0.35
0.26
0.00
0.00
0.00
最小
-0.27
-0.76
-1.13
-1.72
-2.16
-2.63
-3.30
-4.15
-5.26
-6.54
-8.00
-11.55
-13.16
-12.08
-10.89
3.2主要施工阶段位移分析
1）最大悬臂状态：
主梁累积位移最大为0mm，最小为-9.8mm，当前步骤位移最大为5.3mm，最小为0mm。
位移图如下：
图3.13主梁累积位移图
图3.14主梁当前步骤位移图
2）边跨合拢：
主梁累积位移最大为10.9mm，最小位移为-6.9mm。
当前步骤位移最大为11.8mm，最小为-0.5mm。
位移图如下：
图3.15主梁累积位移图
图3.16主梁当前步骤位移图
3）中跨合拢：
主梁累积位移最大为30.8mm，最小位移为-43.5mm。
当前步骤位移最大为19.6mm，最小为-7.1mm。
位移图如下：
图3.17主梁累积位移图
图3.18主梁当前步骤位移图
4）二期恒载加载：
主梁累积位移最大为21.3mm，最小位移为-40.0mm。
当前步骤位移最大为0.3mm，最小为-8.0mm。
位移图如下：
图3.19主梁累积位移图
图3.20主梁当前步骤位移图
5）10年收缩徐变完成：
主累积位移最大为21.1mm，最小位移为-37.1mm。
当前步骤位移最大为2.9mm，最小为-0.1mm。
位移图如下：
图3.21主梁累积位移图
图3.22主梁当前步骤位移图
6）活载荷载：
在静活载作用下，主梁向下最大位移位移为-11.0mm。
位移图如下：
图3.23活载荷载位移图
各施工阶段位移计算结果见表3.2，计算结果说明：
向上位移为“+”，向下位移为“-”，仅分析半跨，另半跨与之对称。
表3.2施工阶段各梁累计位移表（m）
节段
里程桩号
1#张拉
2#张拉
3#张拉
4#张拉
5#张拉
6#张拉
7#张拉
8#张拉
9#张拉
10#
张拉
11#
张拉
边跨
张拉
体系
转换
中跨
张拉
二期
恒载
运营
10年
11#块
6751
-5.4
10.4
30.0
30.8
21.2
21.1
10#块
6753.5
-3.7
-8.4
6.8
26.8
27.6
18.1
18.1
9#块
6756
-2.3
-5.4
-9.7
4.8
25.0
25.8
16.6
16.7
8#块
6758.5
0.5
-0.9
-3.7
-7.5
6.0
26.1
26.8
18.1
18.3
7#块
6761.5
0.8
1.6
0.3
-2.1
-5.3
6.6
26.1
26.7
18.6
18.9
6#块
6764.5
1.0
1.8
2.2
1.1
-0.9
-3.4
6.6
25.0
25.5
18.2
18.5
5#块
6767.5
0.9
1.8
2.3
2.4
1.5
-0.1
-2.0
5.8
22.7
23.0
16.8
16.8
4#块
6770.5
0.8
1.5
2.0
2.2
2.2
1.5
0.4
-0.9
4.6
19.5
19.7
14.5
14.4
3#块
6773.5
0.6
1.1
1.5
1.7
1.8
1.7
1.3
0.6
-0.3
3.2
15.7
15.7
11.6
11.4
2#块
6776.5
0.4
0.6
0.8
0.9
1.0
1.0
0.9
0.6
0.2
-0.3
1.6
11.3
11.2
8.3
8.1
1#块
6779.5
0.3
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.4
0.3
0.1
-0.2
0.5
7.1
7.0
5.2
5.0
N2
0#块
6782.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
-0.1
-0.1
-0.2
-0.2
-0.1
3.0
2.9
2.2
2.1
6787.5
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
-0.1
-0.1
-0.1
-0.1
-0.2
-0.2
-0.2
-3.5
-3.3
-2.8
-2.6
1#块
6790.5
0.3
0.4
0.4
0.5
0.5
0.4
0.4
0.3
0.2
0.0
-0.3
-0.2
-7.3
-6.8
-5.7
-5.5
2#块
6793.5
0.3
0.6
0.7
0.9
0.9
0.9
0.8
0.5
0.1
-0.4
-0.2
-11.2
-10.3
-8.7
-8.3
3#块
6796.5
0.5
1.0
1.4
1.6
1.6
1.6
1.1
0.4
-0.5
0.0
-14.9
-13.3
-11.3
-10.6
4#块
6799.5
0.8
1.5
1.9
2.1
2.0
1.3
0.2
-1.1
-0.4
-19.2
-16.8
-14.5
-13.4
5#块
6802.5
0.9
1.7
2.2
2.2
1.3
-0.3
-2.2
-1.2
-23.8
-20.6
-18.0
-16.5
6#块
6805.5
0.9
1.7
2.1
0.9
-1.0
-3.6
-2.2
-28.7
-24.9
-22.0
-20.1
7#块
6808.5
0.8
1.5
0.2
-2.2
-5.4
-3.6
-33.9
-29.9
-26.8
-24.5
8#块
6811.5
0.5
-1.0
-3.8
-7.6
-5.2
-39.4
-35.5
-32.2
-29.7
9#块
6814
-2.3
-5.4
-9.7
-6.9
-44.3
-40.7
-37.4
-34.6
10#块
6816.5
-3.7
-8.4
-5.1
-45.7
-42.8
-39.4
-36.5
11#块
6819
-5.3
-1.5
-45.3
-43.5
-40.0
-37.1
附注：
N2号T构位移与N1号T构沿着中跨跨中对称。
梁体局部坐标x以N2号墩侧梁端起算，放样应换算到总体坐标系
表3.3施工阶段各梁段位移增量表（m）
节段
里程桩号
1#张拉
2#张拉
3#张拉
4#张拉
5#张拉
6#张拉
7#张拉
8#张拉
9#张拉
10#
张拉
11#
张拉
边跨
张拉
体系
转换
中跨
张拉
二期
恒载
运营
10年
11#块
6751
5.3
11.8
16.3
-6.8
-8.0
1.4
10#块
6753.5
4.6
4.5
11.7
16.8
-7.0
-7.8
1.5
9#块
6756
3.9
3.8
3.8
11.6
17.0
-7.1
-7.4
1.6
8#块
6758.5
6.1
3.2
3.2
3.1
11.1
17.1
-7.1
-7.0
1.6
7#块
6761.5
4.7
4.8
2.5
2.5
2.4
9.9
16.8
-7.0
-6.3
1.5
6#块
6764.5
3.4
3.5
3.6
1.9
1.9
1.8
8.5
16.2
-6.7
-5.5
1.3
5#块
6767.5
2.5
2.5
2.5
2.5
1.4
1.3
1.3
6.8
15.1
-6.3
-4.6
1.0
4#块
6770.5
1.7
1.7
1.7
1.7
1.7
0.9
0.9
0.9
4.8
13.7
-5.7
-3.7
0.6
3#块
6773.5
1.0
1.1
1.0
1.0
1.1
1.1
0.6
0.6
0.6
3.0
11.7
-4.9
-2.7
0.3
2#块
6776.5
0.5
0.6
0.5
0.5
0.5
0.5
0.6
0.3
0.3
0.3
1.7
9.3
-3.8
-1.8
0.1
1#块
6779.5
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.1
0.1
0.1
0.6
6.4
-2.7
-1.0
0.0
N2
0#块
6782.5
0.1
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.1
3.1
-1.3
-0.4
0.0
6787.5
0.1
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
-3.2
1.4
0.2
0.0
1#块
6790.5
0.4
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.1
0.1
0.1
0.0
-7.1
3.2
0.2
0.1
2#块
6793.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.3
0.3
0.3
0.0
-11.0
5.2
0.0
0.3
3#块
6796.5
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.1
0.6
0.6
0.6
0.0
-14.8
7.5
-0.3
0.5
4#块
6799.5
1.6
1.7
1.6
1.6
1.7
0.9
0.9
0.9
0.0
-18.7
9.8
-0.6
0.9
5#块
6802.5
2.4
2.5
2.5
2.5
1.3
1.3
1.3
0.0
-22.6
12.2
-1.0
1.3
6#块
6805.5
3.4
3.5
3.5
1.9
1.8
1.8
0.0
-26.5
14.4
-1.4
1.8
7#块
6808.5
4.6
4.7
2.5
2.4
2.4
0.0
-30.3
16.3
-1.8
2.2
8#块
6811.5
6.0
3.2
3.1
3.1
0.0
-34.2
17.7
-2.1
2.5
9#块
6814
3.9
3.8
3.7
0.0
-37.4
18.7
-2.3
2.7
10#块
6816.5
4.5
4.5
0.0
-40.7
19.3
-2.4
2.8
11#块
6819
5.2
0.0
-43.9
19.6
-2.5
2.8
附注：
N2号T构位移与N1号T构沿着中跨跨中对称。
梁体局部坐标x以N2号墩侧梁端起
升级会员 