大橋施工監控技術研究范文

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1南澳大橋施工過程仿真分析計算

1．1工程概況南澳大橋為連接汕頭市南澳縣與汕頭市區的一座跨海大橋，主橋為(126+238+126)m矮塔斜拉橋。主梁為單箱單室斷面，根部梁高8m，跨中及邊跨現澆段梁高4m，以路線中心線為基準呈2．0%雙面坡構造，梁高按2次拋物線變化。主橋預應力混凝土箱梁采用C60混凝土，主塔墩采用C50混凝土。主梁頂面寬14．4m，兩側懸臂寬度為1．1m。

1．2南澳大橋分析計算模型的建立應用橋梁專業有限元軟件Midas/Civil，按照設計圖紙和實際施工階段的劃分，建立有限元分析模型。

1．3南澳大橋的仿真分析計算施工監控實施前必須進行詳細的施工監控仿真分析計算，對該橋在給定的成橋索力值作用下進行計算復核，復核主梁截面應力在成橋狀態時使用荷載作用下是否滿足要求。經過計算，成橋狀態時主梁截面上下緣混凝土最大的壓應力和最大拉應力均滿足C60混凝土的容許值。

1．4斜拉索初拉索力的確定斜拉橋是多次超靜定結構體系，所以計算拉索初拉力需要多次的反復計算。MIDAS/Civil的未知荷載系數功能使用了索力優化法則，可以計算出特定約束條件的最佳荷載系數，在計算斜拉橋拉索初拉力非常有效［2］。

1．5主梁立模標高的確定立模標高應滿足成橋時的主梁標高與設計成橋標高一致的要求。本橋立模標高的計算方法。立模標高按下式確定:。其中，H為主梁的立模標高;H0為成橋后3年主梁的設計標高;H1為施工過程因施工荷載及混凝土在施工階段的收縮徐變等的累積撓度;從為成橋后3年混凝土收縮徐變的撓度值(不包括施工階段的)和1/2活載撓度值之和。

2南澳大橋的施工監控

2．1施工監控的目標施工監控總的來說有兩方面的目標:一是實現設計文件所規定的成橋狀態;另一目標是保證結構在施工過程中的安全。

2．2斜拉索索力的調整在斜拉橋的施工過程中，斜拉索的索力在不斷地發生變化，為使實測索力值達到設計索力值，可以充分利用斜拉索的“主動受力”的特征，通過多次張拉斜拉索使最終調索后的成橋索力與合理成橋狀態的索力相近。

2．3主梁標高的控制矮塔斜拉橋的主梁剛度較大，不能利用索力調整進行主梁線形調整，在箱梁混凝土澆筑過程中，必須對立模標高控制，即對主梁施工線形進行嚴格控制。在矮塔斜拉橋施工中，進行線形控制的目的不僅是為保證橋梁線形符合設計要求，而且關系到梁上索導管與拉索相對位置是否準確，拉索能否在索導管內自由活動，拉索在承受活載時是否受剪等問題。如果拉索抵死索導管，使得拉索承受額外的剪力，則橋梁的耐久性將大大降低。主梁標高測點布置在每節段梁距前端30cm處，在橫斷面布置6個測點，即主梁中心處和上、下游處。

2．4溫度和應力的監測結構的應力監測是反映結構是否處于安全狀態的最直觀的指標。因此在索塔及主梁的重點部位設置應力監測斷面。主塔共設置3個測試截面，分別在上橋塔相連處、塔與主梁相連處及橋塔根部。主梁共布置8個應力監測截面。

3施工監控成果綜述

南澳大橋主梁于2010年4月開始施工，于2014年9月進行主跨合攏。南澳大橋在施工控制的實施過程中，業主單位、設計單位、監理單位、監控單位、施工單位緊密配合，使得施工控制工作能夠順利進行。從本橋目前施工控制的整個過程來看，無論是主梁線形，還是索力和主梁應力，都得到了很好的控制，達到了規定的要求。下面給出主梁施工完畢后的標高、應力、索力的計算值與實測結果。

4結論

本文結合南澳大橋工程，對矮塔斜拉橋的施工監控進行了開發研究。從整個施工監控過程來看，無論是索力、主梁應力和主梁線形都得到了很好的控制，達到了施工監控的目的和要求，證明了本橋施工監控的原則和方法的合理性，為今后類似的混凝土矮塔斜拉橋施工監控提供了有益的參考和借鑒。

作者：王新剛 董佳鵬 樊士廣 單位：中交天津港灣工程研究院有限公司結構所 中交一航局第五工程有限公司