S高速高架橋施工監(jiān)控實(shí)際應(yīng)用案例分析目錄TOC\o"1-3"\h\u31244S高速高架橋施工監(jiān)控實(shí)際應(yīng)用案例分析 1140201.1跨菏寶高速高架橋概況 1292071.1.1工程概況 1321551.1.2主橋箱梁 2114631.1.3主墩及基礎(chǔ) 4193341.1.4主橋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù) 5179671.2跨菏寶高速高架橋施工順序 5323691.3跨菏寶高速高架橋施工監(jiān)控必要性 656701.4跨菏寶高速高架橋施工監(jiān)控內(nèi)容 687121.4.1高程監(jiān)控 620641.4.2應(yīng)力監(jiān)控 7288961.5跨菏寶高速高架橋循環(huán)施工監(jiān)控 91.1跨菏寶高速高架橋概況1.1.1工程概況跨菏寶高速高架橋在K0+788處跨越菏寶高速，地址位于山東省菏澤市牡丹區(qū)人民路、北外環(huán)路五路交叉口北側(cè)，屬于人民路北延（北外環(huán)路至國花大道）綜合改造工程。連接南北城區(qū)的人民路是主要的交通動脈之一，在菏澤市交通網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)著重要地位。為了滿足菏澤日益增長的發(fā)展需求，人民路被不斷升級改造，而人民路北延的菏寶高速公路限制了人民路交通功能拓展。跨菏寶高速高架橋的建設(shè)正是解決這一問題的關(guān)鍵。K0+788跨菏寶高速高架橋全長808.02m，交角90°，橋?qū)?9m，采用雙幅布置，跨徑布置為：左幅：(430)+(430)+(330)+(40+60+40)+(330)+(430)+(430)m右幅：(430)+(430)+(330)+(40+60+40)+(330)+(430)+(430)m上部結(jié)構(gòu)主橋?yàn)樽兘孛骖A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，引橋?yàn)檠b配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡直箱梁；下部結(jié)構(gòu)主橋?yàn)闃痘A(chǔ)及矩形柱式墩，引橋?yàn)殂@孔灌注樁基礎(chǔ)及柱式墩；橋臺為鋼筋混凝土U形臺，鉆孔灌注樁，橋臺側(cè)墻與路基擋墻順接。1.1.2主橋箱梁主橋?yàn)?0+60+40m變截面連續(xù)箱梁，材料為C55混凝土，施工方法為懸臂澆筑法。頂板寬度為19.5m，底板寬為11.49m，支座處梁高1.7m，跨中端梁高2.0m，支座處底板厚度為0.7m，跨中端底板厚度為0.3m，梁高和底板厚度均為2次拋物線變化。橋梁外側(cè)設(shè)置SS級混凝土防撞護(hù)欄，橋面采用12cm厚瀝青混凝土橋面鋪裝層和防水層?？绾蕦毟咚俑呒軜蚋髁憾涡螤罴俺叽缛鐖D3-1至圖3-3所示（單位：cm）。圖3-1墩頂截面圖3-2中間截面圖3-3跨中截面跨菏寶高速高架橋墩頂0#塊長度為10m，橋梁段1#塊~4#塊長度為3m，橋梁段5#塊~7#塊長度為4m，橋梁段8#塊為長度2m的合攏段，邊跨9’#塊為長度9m的現(xiàn)澆段。質(zhì)量最大的橋梁段為5#塊，總重162.3t。跨菏寶高速高架橋各梁段的具體參數(shù)如表3-1所示。

表3-1梁段具體參數(shù)表梁段編號梁段長度/cm梁段體積/梁段質(zhì)量/t單幅塊數(shù)邊跨9’900159.8407.52邊跨8’20028.971.62邊跨7’40058147.92邊跨6’40059.21512邊跨5’40061.6162.32邊跨4’30051.81322邊跨3’30054.7139.42邊跨2’30058.2148.32邊跨1’30062.2158.7201000319.8815.82中跨130062.2158.72中跨230058.2148.32中跨330054.7139.42中跨430051.81322中跨540061.6162.32中跨640059.21512中跨740058147.92中跨820028.971.61主橋箱梁采用縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力體系?？v向預(yù)應(yīng)力鋼絞線腹板束采用型，頂板束采用型和型，底板束采用型；錨具分別采用M15-17、M15-15型；鋼束管道采用D90型塑料波紋管，真空壓漿施工工藝，鋼束錨下張拉控制應(yīng)力1339.2MPa。1.1.3主墩及基礎(chǔ)（1）墩身：跨菏寶高速高架橋主橋主墩采用柱式墩，澆筑混凝土等級為C40，墩柱為方形截面，橫向三柱，墩柱間距為5.7m。（2）承臺：橋墩采用框架承臺，承臺平面尺寸為，承臺厚2.5m，澆筑混凝土等級為C30。（3）基礎(chǔ)：跨菏寶高速高架橋基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，樁基直徑為1.8m，縱向雙排樁，樁基按摩擦樁設(shè)計(jì)，澆筑混凝土等級為C30。1.1.4主橋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)（1）道路等級：一級公路兼城市主干道，設(shè)計(jì)速度60km/h（2）橋涵設(shè)計(jì)荷載：公路—I級兼城-A級（3）地震基本烈度：7度：地震動峰值加速度0.15g（4）環(huán)境類別：II類（5）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年1.2跨菏寶高速高架橋施工順序施工步驟一：施工主橋的下部結(jié)構(gòu)樁基、承臺、墩身等；安裝上部箱梁永久支座、澆筑臨時(shí)固結(jié)混凝土等。施工步驟二：在橋墩兩側(cè)搭設(shè)0#塊臨時(shí)支架，預(yù)壓以消除其非彈性變形，在臨時(shí)支架上完成0#塊的立模、預(yù)應(yīng)力管預(yù)埋、鋼筋綁扎、混凝土澆筑。當(dāng)0#橋梁段滿足張拉條件時(shí)，張拉0#塊預(yù)應(yīng)力鋼束，并完成預(yù)應(yīng)力波紋管壓漿密封工作。施工步驟三：在0#梁段上安置掛籃并預(yù)壓，以消除非彈性變形。待掛籃預(yù)壓完成后進(jìn)行1#塊的立模、鋼筋綁扎、混凝土澆筑。當(dāng)1#塊滿足張拉條件后，張拉塊預(yù)應(yīng)力鋼束，并完成預(yù)應(yīng)力波紋管壓漿密封工作。掛籃前移，用于懸澆T構(gòu)箱梁，2個(gè)T構(gòu)同時(shí)進(jìn)行。施工步驟四：在已澆筑的1#塊位置做好掛籃調(diào)試工作，確定2#塊的立模標(biāo)高；對2#塊進(jìn)行立模、鋼筋綁扎、混凝土澆筑，當(dāng)2#塊滿足張拉條件后，張拉塊預(yù)應(yīng)力鋼束，并完成預(yù)應(yīng)力波紋管壓漿密封工作。掛籃前移，用于懸澆T構(gòu)箱梁，2個(gè)T構(gòu)同時(shí)進(jìn)行。施工步驟五：3#塊至7#塊的懸臂澆筑施工工作基本一致，按如下流程進(jìn)行：待掛籃前移后進(jìn)行掛籃調(diào)試，確定下一施工號塊橋梁段的立模標(biāo)高，完成立模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土工作，待滿足張拉條件后張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，并完成預(yù)應(yīng)力波紋管壓漿密封工作。同時(shí)在邊跨現(xiàn)澆段搭建支架，預(yù)壓以消除非彈性變形，并進(jìn)行立模和鋼筋綁扎，澆筑邊跨現(xiàn)澆段。施工步驟六：將邊跨懸臂端的掛籃轉(zhuǎn)變?yōu)榈跫?，設(shè)置邊跨合攏段的支架。在中跨和邊跨合攏段處設(shè)置邊跨合攏段一半重量的配重，以滿足平衡要求。進(jìn)行邊跨合攏，立模、鋼筋綁扎、混凝土澆筑，待邊跨合攏段滿足張拉條件后，張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，并完成預(yù)應(yīng)力波紋管壓漿密封工作。拆除0號塊臨時(shí)錨固措施。施工步驟七：拆除邊跨合攏段的支架和吊架，將中跨懸臂端的掛籃轉(zhuǎn)變?yōu)榈跫?，設(shè)置中跨合攏段的支架。在邊跨和中跨合攏段處設(shè)置中跨合攏段一半重量的配重，以滿足平衡要求。進(jìn)行中跨合攏，完成立模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土工作，待中跨合攏段滿足張拉條件后，張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，并完成預(yù)應(yīng)力波紋管壓漿密封工作。施工步驟八：拆除中跨吊架；安裝護(hù)欄，完成橋面鋪裝等附屬工程。1.3跨菏寶高速高架橋施工監(jiān)控必要性跨菏寶高速高架橋?yàn)椴捎脩冶蹪仓ㄊ┕さ念A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，在建設(shè)過程中由于其自身材料性質(zhì)的不穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)體系的不斷變化、外部環(huán)境的綜合作用等，很難保證各橋梁段的位移和應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)要求。為了確保跨菏寶高速高架橋成橋時(shí)的線形和內(nèi)力滿足設(shè)計(jì)需要，就必須依賴于合理的施工監(jiān)控方法，對大橋每一施工階段的撓度和應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，探尋產(chǎn)生偏差的原因，分析各計(jì)入?yún)?shù)，對每一橋梁段的高程和應(yīng)力實(shí)施有效控制，將誤差及時(shí)控制在合理范圍之內(nèi)，最終實(shí)現(xiàn)大橋的順利合攏。因此，為了保證跨菏寶高速高架橋線形美觀和施工安全，對其進(jìn)行合理的施工監(jiān)控是十分必要的。1.4跨菏寶高速高架橋施工監(jiān)控內(nèi)容跨菏寶高速高架橋施工監(jiān)控的主要內(nèi)容是根據(jù)大橋的施工特性而確定的，即通過施工監(jiān)控，分析各項(xiàng)誤差的原因及后果，使橋梁每一個(gè)施工階段及其成橋后結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，并使合攏后的主橋線形平順。菏澤市跨菏寶高速高架橋的施工監(jiān)控內(nèi)容主要包括線形監(jiān)控與控制截面的應(yīng)力監(jiān)控。1.4.1高程監(jiān)控跨菏寶高速高架橋?yàn)椴捎脩冶蹪仓ǖ念A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，在施工過程中其高程會受到混凝土自重、預(yù)應(yīng)力張拉、掛籃變形、混凝土收縮徐變等因素的影響，導(dǎo)致各施工階段橋梁段的實(shí)際高程偏離設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，甚至?xí)绊懞蠑n段的順利合攏。因此，高程監(jiān)控是橋梁施工監(jiān)控的重點(diǎn)。高程監(jiān)控的具體實(shí)施包括前期有限元模型對橋梁高程理論值的計(jì)算、施工過程中對橋梁段高程的監(jiān)測、對比理論值和實(shí)測值以提供下一橋梁段的立模標(biāo)高，其中立模標(biāo)高的確定是高程監(jiān)控的關(guān)鍵所在。在跨菏寶高速高架橋縱向的每個(gè)橋梁段設(shè)置測量截面，每個(gè)測量截面設(shè)置5個(gè)測點(diǎn)，其中頂板設(shè)置3個(gè)，底板設(shè)置2個(gè)，在各個(gè)橋梁段每步施工工序結(jié)束之后都會進(jìn)行一次監(jiān)測，通過計(jì)算求出該橋梁段此次工序后的下?lián)蠑?shù)值，再結(jié)合有限元模型確定下一個(gè)梁段的立模標(biāo)高。測點(diǎn)的具體位置如圖3-4所示。圖3-4高程測點(diǎn)布置圖1.4.2應(yīng)力監(jiān)控跨菏寶高速高架橋?qū)儆诟叽纬o定結(jié)構(gòu)，邊界條件、結(jié)構(gòu)特性、承受荷載、幾何特性等不斷變化，結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力非常復(fù)雜，所以必須在每步關(guān)鍵工序后對大橋的內(nèi)部應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測，將測得的實(shí)測應(yīng)力與理論應(yīng)力相對比，確保大橋的健康安全施工?？绾蕦毟咚俑呒軜虻膽?yīng)力監(jiān)控方法是在已設(shè)置應(yīng)力截面上設(shè)置鋼筋應(yīng)變計(jì)，并在之后的每個(gè)施工階段都對其進(jìn)行測試讀數(shù)，通過頻率轉(zhuǎn)化公式結(jié)合溫補(bǔ)系數(shù)計(jì)算出各測點(diǎn)應(yīng)變，再根據(jù)橋梁混凝土彈性模量轉(zhuǎn)化為應(yīng)力得到實(shí)測值。通過對比實(shí)測值與理論值，確定橋梁結(jié)構(gòu)的安全性?？绾蕦毟咚俑呒軜蛑鳂蛎糠O(shè)置9個(gè)應(yīng)力測點(diǎn)截面，如圖3-5所示。圖3-5應(yīng)力（應(yīng)變）監(jiān)測截面布置圖跨菏寶高速高架橋每個(gè)應(yīng)力測點(diǎn)截面設(shè)置6個(gè)觀測點(diǎn)，科學(xué)地設(shè)置在截面的各不利位置，詳見圖3-6。應(yīng)力監(jiān)測階段從0#塊澆筑前開始，之后的每個(gè)施工階段都會對已設(shè)置的應(yīng)力測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)時(shí)保證大橋的施工安全。圖3-6截面應(yīng)力觀測點(diǎn)布置圖本橋采用長沙金碼JMZX-215智能埋入式應(yīng)變計(jì)，其振弦采用進(jìn)口元器件，數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定，讀數(shù)儀采用長沙金碼公司生產(chǎn)的JMZX-300X綜合測試儀，其主要技術(shù)參數(shù)見表3-2。表3-2傳感器主要技術(shù)指標(biāo)型號JMZX-215（A、AT、HAT）靈敏度1με量程±1500με標(biāo)距157mm直徑Ф24mm長161mm1.5跨菏寶高速高架橋循環(huán)施工監(jiān)控跨菏寶高速高架橋采用懸臂澆筑分段施工，除了合攏段以外每個(gè)梁塊的施工