大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制的關(guān)鍵技術(shù)與實踐研究_第1頁
大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制的關(guān)鍵技術(shù)與實踐研究_第2頁
大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制的關(guān)鍵技術(shù)與實踐研究_第3頁
大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制的關(guān)鍵技術(shù)與實踐研究_第4頁
大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制的關(guān)鍵技術(shù)與實踐研究_第5頁
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文檔簡介

大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制的關(guān)鍵技術(shù)與實踐研究一、引言1.1研究背景與意義隨著現(xiàn)代交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,橋梁作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組成部分,其建設(shè)規(guī)模和技術(shù)難度不斷攀升。大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋以其獨特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢和美學(xué)價值,在橋梁建設(shè)領(lǐng)域中占據(jù)著重要地位。這種橋型充分發(fā)揮了鋼筋混凝土材料抗壓性能強的特點,通過合理的拱圈結(jié)構(gòu)設(shè)計,能夠跨越較大的空間,適應(yīng)復(fù)雜的地形條件,如山谷、河流等。其優(yōu)美的曲線造型不僅滿足了交通功能的需求,還為周邊環(huán)境增添了獨特的景觀效果,成為許多地區(qū)標志性的建筑。在已建成的大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋中,不乏一些具有代表性的橋梁。例如,四川的萬縣長江大橋,主跨達到420米,是世界上最大跨徑的鋼筋混凝土拱橋之一。它的建成,不僅解決了長江兩岸的交通連接問題,也展示了我國在大跨徑拱橋建設(shè)領(lǐng)域的高超技術(shù)水平。還有廣西的邕寧邕江大橋,主跨為312米,該橋在設(shè)計和施工過程中,充分考慮了當?shù)氐牡匦?、地質(zhì)和水文條件,采用了先進的技術(shù)和工藝,確保了橋梁的安全和穩(wěn)定。這些橋梁在交通運輸中發(fā)揮著重要作用,極大地促進了地區(qū)間的經(jīng)濟交流和發(fā)展。然而,大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工過程極為復(fù)雜,涉及到眾多的技術(shù)環(huán)節(jié)和施工工藝。在施工過程中,拱圈的受力狀態(tài)會隨著施工進度不斷變化,受到材料特性、施工荷載、溫度變化等多種因素的影響。若施工控制不當,可能導(dǎo)致拱圈變形過大、內(nèi)力分布不均,甚至出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等嚴重問題,進而影響橋梁的質(zhì)量和安全。例如,某座大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋在施工過程中,由于對施工荷載的預(yù)估不足,導(dǎo)致拱圈在澆筑過程中出現(xiàn)了較大的變形,不得不采取臨時支撐措施進行補救,不僅增加了施工成本,還延誤了工期。又如,另一座橋梁在施工過程中,因溫度變化引起的混凝土收縮和徐變未得到有效控制,使得橋梁在建成后出現(xiàn)了裂縫,影響了橋梁的耐久性。這些工程實例充分說明了施工控制對于大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋建設(shè)的重要性。施工控制作為確保大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工質(zhì)量和安全的關(guān)鍵手段,貫穿于橋梁施工的全過程。通過施工控制,可以實時監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形等參數(shù),及時發(fā)現(xiàn)施工過程中出現(xiàn)的問題,并采取相應(yīng)的措施進行調(diào)整和優(yōu)化。施工控制還能夠根據(jù)實際施工情況,對施工方案進行動態(tài)調(diào)整,確保橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中的受力狀態(tài)始終符合設(shè)計要求,最終實現(xiàn)橋梁的順利合龍和高質(zhì)量建成。因此,深入開展大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制研究,具有重要的理論意義和工程實用價值,對于推動我國橋梁建設(shè)技術(shù)的進步和保障交通基礎(chǔ)設(shè)施的安全具有重要作用。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制的研究在國內(nèi)外均取得了豐富成果,為橋梁建設(shè)提供了堅實的技術(shù)支撐。國外在大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制研究方面起步較早。早在20世紀中葉,隨著混凝土材料性能的提升以及結(jié)構(gòu)力學(xué)理論的發(fā)展,一些發(fā)達國家開始關(guān)注橋梁施工過程中的結(jié)構(gòu)行為。美國、日本、德國等國家在橋梁施工控制技術(shù)研究中投入大量資源,開展了一系列理論與試驗研究。美國率先在橋梁施工中應(yīng)用結(jié)構(gòu)分析軟件,通過數(shù)值模擬對施工過程進行預(yù)分析,預(yù)測結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形情況,如在某座大跨徑拱橋施工中,運用有限元軟件模擬不同施工階段拱圈的受力,提前發(fā)現(xiàn)潛在問題并優(yōu)化施工方案。日本則注重施工監(jiān)測技術(shù)的研發(fā),采用高精度的測量儀器對橋梁施工過程進行實時監(jiān)測,及時獲取結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)信息,確保施工安全。德國在材料性能研究和施工工藝改進方面成果顯著,通過優(yōu)化混凝土配合比和改進施工工藝,提高橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)定性。在計算理論方面,國外學(xué)者提出了多種施工控制計算方法,如正裝分析法、倒裝分析法以及無應(yīng)力狀態(tài)控制法等。正裝分析法從橋梁結(jié)構(gòu)的初始狀態(tài)開始,按照實際施工順序逐步分析各施工階段的結(jié)構(gòu)響應(yīng),能夠直觀地反映施工過程中結(jié)構(gòu)的受力和變形發(fā)展;倒裝分析法與正裝分析法相反,從橋梁的成橋狀態(tài)出發(fā),逆向推導(dǎo)各施工階段的結(jié)構(gòu)狀態(tài),為施工控制提供了不同的分析思路;無應(yīng)力狀態(tài)控制法以結(jié)構(gòu)的無應(yīng)力長度為控制參數(shù),不受施工過程中臨時荷載和結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的影響,具有較高的控制精度。這些方法在國外的橋梁建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用,并不斷完善和發(fā)展。我國在大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制研究方面雖然起步相對較晚,但發(fā)展迅速。近年來,隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大規(guī)模開展,橋梁建設(shè)技術(shù)取得了長足進步。在大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制領(lǐng)域,國內(nèi)學(xué)者和工程技術(shù)人員結(jié)合大量工程實踐,開展了深入研究,取得了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成果。在理論研究方面,我國學(xué)者對國外先進的施工控制理論進行了消化吸收,并結(jié)合國內(nèi)工程實際情況進行了創(chuàng)新和改進。針對我國復(fù)雜的地形地質(zhì)條件和多樣化的施工工藝,提出了一些適合我國國情的施工控制方法和技術(shù)。在萬縣長江大橋的建設(shè)中,研究人員通過對混凝土收縮、徐變等因素的深入研究,建立了符合實際情況的計算模型,有效控制了橋梁施工過程中的變形和應(yīng)力。在監(jiān)測技術(shù)方面,我國不斷引進和研發(fā)先進的監(jiān)測設(shè)備和技術(shù),實現(xiàn)了對橋梁施工過程的全方位、實時監(jiān)測。采用光纖傳感技術(shù)、GPS測量技術(shù)等,能夠準確獲取橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變、位移等參數(shù),為施工控制提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。在工程實踐方面,我國成功建設(shè)了多座具有代表性的大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋,如萬縣長江大橋、邕寧邕江大橋等,這些橋梁在施工過程中積累了豐富的經(jīng)驗,為后續(xù)類似工程的施工控制提供了寶貴的參考。然而,現(xiàn)有研究仍存在一些不足之處。在計算理論方面,雖然各種計算方法在一定程度上能夠滿足工程需求,但仍存在計算模型與實際結(jié)構(gòu)存在差異、計算參數(shù)難以準確確定等問題。混凝土的收縮、徐變特性受多種因素影響,目前的計算模型難以精確描述其變化規(guī)律,導(dǎo)致計算結(jié)果與實際情況存在偏差。在監(jiān)測技術(shù)方面,雖然監(jiān)測設(shè)備的精度和可靠性不斷提高,但在數(shù)據(jù)處理和分析方面還存在一定的局限性。如何從海量的監(jiān)測數(shù)據(jù)中提取有效的信息,準確判斷橋梁結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài),仍是需要進一步研究的問題。在施工控制的智能化和信息化方面,雖然已經(jīng)取得了一些進展,但整體水平仍有待提高。如何實現(xiàn)施工控制過程的自動化、智能化,提高施工控制的效率和精度,是未來研究的重點方向之一。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容本研究圍繞大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制展開,主要涵蓋以下幾個關(guān)鍵方面:施工控制關(guān)鍵技術(shù)研究:對大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制中的關(guān)鍵技術(shù)進行深入剖析。研究不同施工階段拱圈的受力特性,明確各階段拱圈所承受的荷載類型、大小及分布規(guī)律,為施工控制提供準確的受力依據(jù)。例如,在懸臂澆筑施工階段,分析懸臂端的彎矩、剪力以及軸力等內(nèi)力變化情況。探討施工過程中的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換技術(shù),研究如何平穩(wěn)、安全地實現(xiàn)從施工狀態(tài)到成橋狀態(tài)的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)變,確保橋梁結(jié)構(gòu)在體系轉(zhuǎn)換過程中的穩(wěn)定性和安全性。以某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋為例,在拱圈合龍后,需要拆除臨時支撐結(jié)構(gòu),實現(xiàn)從臨時結(jié)構(gòu)體系到永久結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換,研究此過程中結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的變化規(guī)律,以及相應(yīng)的控制措施。監(jiān)測要點分析:確定大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工過程中的監(jiān)測要點。重點關(guān)注拱圈應(yīng)力監(jiān)測,選擇合適的應(yīng)力監(jiān)測位置,如拱腳、L/4截面、拱頂?shù)汝P(guān)鍵部位,采用先進的應(yīng)力監(jiān)測方法,如應(yīng)變片法、光纖傳感技術(shù)等,實時獲取拱圈在施工過程中的應(yīng)力變化情況,及時發(fā)現(xiàn)應(yīng)力異常區(qū)域,避免因應(yīng)力過大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。同時,對拱圈變形監(jiān)測也至關(guān)重要,包括豎向位移、橫向位移和扭轉(zhuǎn)位移等。通過高精度的測量儀器,如全站儀、水準儀等,定期對拱圈變形進行測量,確保拱圈變形在設(shè)計允許范圍內(nèi),保證橋梁的線形符合設(shè)計要求。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工中,利用全站儀對拱圈的豎向位移進行實時監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)某一施工階段拱圈的豎向位移超出了預(yù)警值,及時分析原因并采取調(diào)整施工順序、增加臨時支撐等措施,使拱圈位移恢復(fù)到正常范圍。影響因素研究:深入研究影響大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制的各種因素??紤]材料特性的影響,混凝土的彈性模量、收縮徐變等特性會隨著時間和環(huán)境條件的變化而改變,進而影響橋梁結(jié)構(gòu)的受力和變形。通過試驗研究和理論分析,建立準確的混凝土材料特性模型,為施工控制計算提供可靠的材料參數(shù)。研究施工荷載的影響,施工過程中的人員、設(shè)備、材料堆放等荷載具有不確定性,分析這些荷載的分布規(guī)律和變化特點,合理確定施工荷載的取值,避免因施工荷載過大或分布不均導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力異常。還需考慮溫度變化的影響,溫度的晝夜變化和季節(jié)變化會使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生熱脹冷縮,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形發(fā)生改變。通過建立溫度場模型,分析溫度變化對橋梁結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,采取相應(yīng)的溫度控制措施,如選擇合適的施工時間、設(shè)置溫度補償措施等,減少溫度變化對施工控制的不利影響。施工控制方法優(yōu)化:基于上述研究內(nèi)容,對大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工控制方法進行優(yōu)化。結(jié)合實際工程案例,對比分析不同施工控制方法的優(yōu)缺點,如正裝分析法、倒裝分析法、無應(yīng)力狀態(tài)控制法等,根據(jù)工程的具體特點和需求,選擇最合適的施工控制方法。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工中,通過對正裝分析法和倒裝分析法的對比研究,發(fā)現(xiàn)正裝分析法能夠更直觀地反映施工過程中結(jié)構(gòu)的受力和變形發(fā)展,但計算過程較為復(fù)雜;倒裝分析法計算相對簡單,但對成橋狀態(tài)的確定要求較高。最終根據(jù)該工程的實際情況,選擇正裝分析法為主,倒裝分析法為輔的施工控制方法,取得了良好的控制效果。還可以將先進的控制理論和技術(shù)引入施工控制中,如自適應(yīng)控制技術(shù)、智能控制技術(shù)等,提高施工控制的精度和可靠性。利用自適應(yīng)控制技術(shù),根據(jù)施工過程中實時監(jiān)測的數(shù)據(jù),自動調(diào)整施工控制參數(shù),使橋梁結(jié)構(gòu)始終處于最優(yōu)的受力狀態(tài)。1.3.2研究方法本研究采用多種研究方法相結(jié)合的方式,以確保研究的全面性、準確性和可靠性,具體方法如下:案例分析法:收集國內(nèi)外多個大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的工程案例,詳細分析這些橋梁在施工過程中的施工控制措施、遇到的問題及解決方法。通過對不同案例的對比研究,總結(jié)成功經(jīng)驗和失敗教訓(xùn),為本文的研究提供實踐依據(jù)。以萬縣長江大橋為例,深入研究其在施工過程中采用的施工控制技術(shù),包括施工過程中的應(yīng)力和變形監(jiān)測方法、施工順序的優(yōu)化措施等,分析其在施工控制方面的創(chuàng)新點和不足之處,為其他類似工程提供參考。理論計算法:運用結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)等相關(guān)理論,建立大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的結(jié)構(gòu)計算模型。采用有限元分析軟件,如ANSYS、MidasCivil等,對橋梁在不同施工階段的受力狀態(tài)和變形情況進行模擬分析。通過理論計算,預(yù)測橋梁在施工過程中的應(yīng)力、應(yīng)變和位移等參數(shù),為施工控制提供理論指導(dǎo)。在建立某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的有限元模型時,考慮了混凝土的非線性特性、施工過程中的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換以及各種荷載的作用,通過模擬計算得到了橋梁在不同施工階段的應(yīng)力和變形分布情況,為施工控制提供了重要的參考依據(jù)?,F(xiàn)場監(jiān)測法:在實際工程中,對大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工過程進行現(xiàn)場監(jiān)測。布置應(yīng)力、應(yīng)變和位移監(jiān)測點,使用先進的監(jiān)測儀器,如應(yīng)變片、傳感器、全站儀等,實時采集監(jiān)測數(shù)據(jù)。通過對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析,及時了解橋梁結(jié)構(gòu)的實際工作狀態(tài),驗證理論計算結(jié)果的準確性,發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題,并及時采取相應(yīng)的措施進行調(diào)整。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工過程中,在拱圈的關(guān)鍵部位布置了應(yīng)變片和位移傳感器,實時監(jiān)測拱圈的應(yīng)力和位移變化情況。當監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示某一施工階段拱圈的應(yīng)力接近預(yù)警值時,及時停止施工,分析原因并采取調(diào)整施工荷載、優(yōu)化施工順序等措施,確保了施工安全和橋梁質(zhì)量。試驗研究法:開展相關(guān)的試驗研究,如混凝土材料性能試驗、模型試驗等。通過混凝土材料性能試驗,獲取混凝土的彈性模量、抗壓強度、收縮徐變等參數(shù),為理論計算提供準確的材料參數(shù)。進行模型試驗,按照相似原理制作大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的縮尺模型,模擬實際施工過程,對模型的受力性能和變形特性進行測試分析。通過試驗研究,深入了解橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為,驗證和完善理論計算模型,為施工控制提供科學(xué)依據(jù)。在進行某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的模型試驗時,按照1:20的比例制作了模型,在模型上模擬了不同施工階段的荷載和施工過程,通過對模型的應(yīng)力和位移測試,得到了與理論計算結(jié)果相符的結(jié)論,進一步驗證了理論計算模型的準確性。二、大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工難點分析2.1結(jié)構(gòu)特點與力學(xué)性能分析2.1.1結(jié)構(gòu)特點大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋主要由拱圈、拱肋等關(guān)鍵部分構(gòu)成,各部分相互協(xié)作,共同承擔橋梁的荷載并維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。拱圈作為橋梁的主要承重結(jié)構(gòu),通常采用箱型截面形式。這種截面形式具有諸多顯著優(yōu)點。從力學(xué)角度來看,箱型截面的抗彎和抗扭剛度較大,能夠有效地抵抗各種復(fù)雜荷載作用下產(chǎn)生的彎矩和扭矩。以某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋為例,在設(shè)計階段通過有限元分析軟件模擬計算發(fā)現(xiàn),當橋梁承受較大的偏載時,箱型截面拱圈的最大應(yīng)力值明顯低于其他截面形式的拱圈,這充分體現(xiàn)了箱型截面在抵抗偏載方面的優(yōu)勢。箱型截面還能提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,降低結(jié)構(gòu)在施工和運營過程中發(fā)生失穩(wěn)的風險。在施工過程中,箱型截面便于模板的安裝和拆除,有利于提高施工效率,保證施工質(zhì)量。箱型截面內(nèi)部空間可用于布置預(yù)應(yīng)力束,方便進行結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力施加,進一步增強結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性。在萬縣長江大橋的建設(shè)中,通過合理布置預(yù)應(yīng)力束,有效地控制了拱圈在施工和運營階段的應(yīng)力分布,提高了橋梁的整體性能。拱肋則是加強拱圈的重要構(gòu)件,它能夠增強拱圈的整體性和承載能力。拱肋一般位于拱圈的頂部或底部,與拱圈緊密連接,共同承受荷載。拱肋的布置形式和數(shù)量會根據(jù)橋梁的跨度、荷載等因素進行合理設(shè)計。在一些大跨度的箱型拱橋中,通常會設(shè)置多道拱肋,以提高結(jié)構(gòu)的橫向穩(wěn)定性和抗風能力。例如,某座主跨為300米的大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋,設(shè)置了三道拱肋,通過風洞試驗和數(shù)值模擬分析,驗證了多道拱肋的布置形式能夠有效地降低橋梁在強風作用下的振動響應(yīng),提高橋梁的抗風穩(wěn)定性。拱肋的截面形狀也有多種選擇,常見的有矩形、工字形等,不同的截面形狀具有不同的力學(xué)性能和施工特點,需要根據(jù)具體工程情況進行選擇。這些結(jié)構(gòu)特點對大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工產(chǎn)生了多方面的影響。在施工過程中,由于拱圈和拱肋的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,模板的制作和安裝難度較大,需要精確的測量和定位,以確保結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀符合設(shè)計要求。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,為了保證拱圈模板的安裝精度,采用了先進的三維測量技術(shù)和高精度的模板加工設(shè)備,通過多次測量和調(diào)整,最終使拱圈模板的安裝誤差控制在了極小的范圍內(nèi)。拱圈和拱肋的鋼筋布置也較為復(fù)雜,需要合理安排鋼筋的連接方式和位置,確保鋼筋的錨固長度和間距符合規(guī)范要求,以保證結(jié)構(gòu)的受力性能?;炷恋臐仓┕ひ裁媾R挑戰(zhàn),由于箱型截面內(nèi)部空間狹窄,混凝土的澆筑和振搗難度較大,需要采用合適的澆筑工藝和振搗設(shè)備,確?;炷恋拿軐嵍群蛷姸?。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的拱圈混凝土澆筑過程中,采用了泵送混凝土和附著式振搗器相結(jié)合的方法,有效地解決了混凝土澆筑和振搗的難題,保證了拱圈混凝土的施工質(zhì)量。2.1.2力學(xué)性能分析通過理論分析和數(shù)值模擬的方法,對大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋在施工和運營階段的力學(xué)性能進行深入研究,對于確保橋梁的安全和穩(wěn)定具有重要意義。在理論分析方面,運用結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)等相關(guān)理論,建立大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的力學(xué)模型,分析橋梁在不同荷載作用下的受力狀態(tài)。對于拱圈,在施工階段,考慮混凝土的澆筑順序、施工荷載以及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換等因素,分析拱圈在各個施工階段的內(nèi)力分布和變形情況。在懸臂澆筑施工階段,隨著懸臂長度的增加,懸臂端的彎矩和剪力逐漸增大,需要對懸臂端的應(yīng)力和變形進行嚴格控制,以防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或失穩(wěn)。在運營階段,考慮車輛荷載、人群荷載、溫度荷載等多種荷載的組合作用,分析拱圈的長期受力性能。車輛荷載的頻繁作用可能導(dǎo)致拱圈出現(xiàn)疲勞損傷,溫度荷載的變化會使拱圈產(chǎn)生熱脹冷縮,從而引起結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形。對于拱肋,分析其與拱圈協(xié)同工作時的受力情況,研究拱肋在增強拱圈整體性和承載能力方面的作用機制。通過理論分析,可以初步了解橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,為數(shù)值模擬和施工控制提供理論基礎(chǔ)。數(shù)值模擬則借助先進的有限元分析軟件,如ANSYS、MidasCivil等,對大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋進行詳細的建模分析。在建立有限元模型時,充分考慮混凝土和鋼筋的材料特性、結(jié)構(gòu)的幾何形狀和邊界條件等因素。采用合適的單元類型來模擬拱圈、拱肋等結(jié)構(gòu)構(gòu)件,如使用實體單元模擬混凝土結(jié)構(gòu),使用梁單元模擬鋼筋。通過數(shù)值模擬,可以直觀地得到橋梁在不同施工階段和運營階段的應(yīng)力、應(yīng)變和位移分布云圖,清晰地了解結(jié)構(gòu)的受力情況。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工過程模擬中,通過有限元分析得到了拱圈在不同施工階段的應(yīng)力分布云圖,發(fā)現(xiàn)拱腳部位在施工過程中應(yīng)力集中較為明顯,這為施工過程中的應(yīng)力監(jiān)測和控制提供了重要依據(jù)。數(shù)值模擬還可以進行參數(shù)分析,研究不同參數(shù)對橋梁力學(xué)性能的影響,如拱圈的截面尺寸、拱肋的數(shù)量和布置形式等,為橋梁的優(yōu)化設(shè)計提供參考。通過理論分析和數(shù)值模擬,找出大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的受力薄弱環(huán)節(jié)。在施工階段,拱腳、懸臂端等部位通常是受力薄弱環(huán)節(jié),容易出現(xiàn)應(yīng)力集中和變形過大的問題。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工過程中,由于對拱腳部位的受力分析不足,在混凝土澆筑過程中,拱腳出現(xiàn)了裂縫,影響了結(jié)構(gòu)的安全和質(zhì)量。在運營階段,拱頂、L/4截面等部位也是受力關(guān)鍵部位,需要重點關(guān)注。車輛荷載在這些部位產(chǎn)生的應(yīng)力和變形可能較大,長期作用下可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷。針對這些受力薄弱環(huán)節(jié),在施工過程中需要采取相應(yīng)的加強措施,如增加鋼筋配置、設(shè)置臨時支撐等,以確保結(jié)構(gòu)的安全。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,在懸臂端設(shè)置了臨時支撐,有效地控制了懸臂端的變形,保證了施工安全。在運營階段,需要加強對這些部位的監(jiān)測和維護,及時發(fā)現(xiàn)和處理結(jié)構(gòu)病害。2.2施工過程中的技術(shù)難題2.2.1拱圈施工技術(shù)難點以某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋為例,該橋主跨為300米,拱圈采用等截面懸鏈線箱型拱。在拱圈施工過程中,混凝土澆筑和拱架搭設(shè)面臨諸多技術(shù)難題?;炷翝仓矫妫捎诠叭榇篌w積混凝土結(jié)構(gòu),且箱型截面內(nèi)部空間較為復(fù)雜,混凝土的澆筑和振搗難度較大。在澆筑過程中,若混凝土的流動性和和易性控制不當,容易出現(xiàn)澆筑不密實、空洞等缺陷。在該橋的拱圈底板澆筑時,由于混凝土的坍落度較小,導(dǎo)致部分區(qū)域混凝土無法填充到位,形成了空洞,嚴重影響了拱圈的質(zhì)量?;炷翝仓^程中的溫度控制也是關(guān)鍵問題。大體積混凝土在澆筑后,水泥水化過程中會產(chǎn)生大量的熱量,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度升高。若不采取有效的溫控措施,混凝土內(nèi)部與表面之間會產(chǎn)生較大的溫差,從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力,當溫度應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時,就會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。在該橋的拱圈混凝土澆筑過程中,通過在混凝土中埋設(shè)冷卻水管,采用循環(huán)水進行降溫,有效地控制了混凝土內(nèi)部的溫度。但在實際操作中,由于冷卻水管的布置和水流速度控制不當,仍出現(xiàn)了局部溫度過高的情況,導(dǎo)致部分區(qū)域出現(xiàn)了細微裂縫。拱架搭設(shè)是拱圈施工的另一關(guān)鍵環(huán)節(jié),其穩(wěn)定性直接影響到拱圈的施工安全和質(zhì)量。在該橋的拱架搭設(shè)過程中,由于施工現(xiàn)場地形復(fù)雜,場地狹窄,給拱架的安裝帶來了很大困難。為了確保拱架的穩(wěn)定性,采用了大型的鋼管支架作為支撐體系,并通過精確的測量和定位,保證拱架的安裝精度。但在施工過程中,由于受到強風等自然因素的影響,拱架出現(xiàn)了一定程度的晃動,給施工人員帶來了安全隱患。拱架的預(yù)拱度設(shè)置也是技術(shù)難點之一。預(yù)拱度的設(shè)置需要綜合考慮拱圈的自重、施工荷載、混凝土的收縮徐變以及溫度變化等因素。若預(yù)拱度設(shè)置不合理,會導(dǎo)致拱圈在施工過程中出現(xiàn)變形過大或線形不符合設(shè)計要求的問題。在該橋的拱架預(yù)拱度設(shè)置過程中,通過理論計算和現(xiàn)場監(jiān)測相結(jié)合的方法,不斷調(diào)整預(yù)拱度值,最終使拱圈的線形符合設(shè)計要求。但在實際施工中,由于對一些因素的考慮不夠全面,仍出現(xiàn)了拱圈局部變形過大的情況,需要進行臨時加固處理。2.2.2支架與模板體系問題在大跨徑橋梁施工中,支架和模板體系是確保橋梁結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和安全的重要組成部分,但它們面臨著穩(wěn)定性和變形控制等諸多問題。支架體系的穩(wěn)定性是施工過程中需要重點關(guān)注的問題。在大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工中,支架需要承受拱圈混凝土澆筑過程中的巨大荷載,包括混凝土的自重、施工人員和設(shè)備的重量以及振搗混凝土時產(chǎn)生的振動荷載等。如果支架的設(shè)計不合理或施工質(zhì)量不符合要求,在這些荷載的作用下,支架可能會發(fā)生失穩(wěn)破壞,導(dǎo)致嚴重的工程事故。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,由于支架的立桿間距過大,橫桿設(shè)置不足,在拱圈混凝土澆筑到一半時,支架突然發(fā)生傾斜,部分立桿出現(xiàn)彎曲變形,險些造成人員傷亡。為了確保支架體系的穩(wěn)定性,在設(shè)計階段,需要根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特點和施工荷載,合理選擇支架的類型和結(jié)構(gòu)形式,進行詳細的力學(xué)計算和分析,確保支架具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。在施工過程中,要嚴格按照設(shè)計要求進行支架的搭設(shè),確保立桿垂直、橫桿水平,各桿件之間的連接牢固可靠。還需要對支架進行定期的檢查和維護,及時發(fā)現(xiàn)并處理支架在使用過程中出現(xiàn)的問題。模板體系的變形控制也是大跨徑橋梁施工中的一個難題。模板在承受混凝土的側(cè)壓力、振搗力以及自身重力等荷載時,會發(fā)生一定的變形。如果模板的變形過大,會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸偏差和外觀質(zhì)量問題,嚴重時甚至會影響結(jié)構(gòu)的受力性能。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的模板施工中,由于模板的面板厚度不足,支撐系統(tǒng)不夠牢固,在混凝土澆筑過程中,模板發(fā)生了較大的變形,使得拱圈的部分區(qū)域出現(xiàn)了錯臺和表面不平整的現(xiàn)象,需要進行后期的修補處理。為了控制模板體系的變形,在設(shè)計模板時,要根據(jù)混凝土的澆筑高度、澆筑速度以及振搗方式等因素,合理確定模板的面板厚度、支撐間距和支撐形式。采用高強度、高剛度的模板材料,如鋼模板、鋁合金模板等,也有助于減少模板的變形。在施工過程中,要嚴格按照模板的安裝要求進行操作,確保模板的拼接嚴密、支撐牢固。對模板進行預(yù)壓是控制模板變形的有效方法之一。通過對模板進行預(yù)壓,可以消除模板的非彈性變形,同時獲取模板在荷載作用下的彈性變形數(shù)據(jù),為后續(xù)的施工提供參考。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的模板施工中,對模板進行了分級預(yù)壓,預(yù)壓荷載達到了混凝土澆筑荷載的1.2倍。通過預(yù)壓,有效地消除了模板的非彈性變形,根據(jù)預(yù)壓數(shù)據(jù)對模板的標高進行了調(diào)整,保證了拱圈混凝土澆筑后的線形符合設(shè)計要求。2.2.3施工材料與設(shè)備要求大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工對材料性能和設(shè)備能力有著特殊的要求,這些要求直接關(guān)系到橋梁的施工質(zhì)量、進度和安全。在材料性能方面,混凝土作為主要的建筑材料,其性能對橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和耐久性起著關(guān)鍵作用。大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋通常采用高強度等級的混凝土,如C50、C60等,以滿足拱圈在承受巨大壓力時的強度要求。高強度混凝土需要具備良好的工作性能,包括流動性、和易性和保水性等。在拱圈混凝土澆筑過程中,混凝土需要具有足夠的流動性,以便能夠順利地填充到箱型截面的各個部位,同時要保證混凝土在運輸和澆筑過程中不發(fā)生離析和泌水現(xiàn)象?;炷恋哪途眯砸彩侵匾男阅苤笜恕4罂鐝綐蛄和ǔP枰L期承受車輛荷載、環(huán)境侵蝕等作用,因此要求混凝土具有良好的抗?jié)B性、抗凍性和抗侵蝕性。為了提高混凝土的耐久性,在配合比設(shè)計中,需要合理控制水泥用量、水膠比,并添加適量的外加劑和摻合料,如減水劑、引氣劑、粉煤灰、礦渣粉等。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,通過優(yōu)化混凝土配合比,添加了高效減水劑和優(yōu)質(zhì)粉煤灰,使混凝土的工作性能和耐久性得到了顯著提高。鋼筋是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的重要組成部分,其性能也直接影響到結(jié)構(gòu)的受力性能。大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋通常采用高強度鋼筋,如HRB400、HRB500等,以提高結(jié)構(gòu)的承載能力和抗震性能。鋼筋的強度、延性和可焊性等性能指標都需要滿足設(shè)計要求。在鋼筋的加工和安裝過程中,要嚴格控制鋼筋的尺寸偏差和焊接質(zhì)量,確保鋼筋的錨固長度和間距符合規(guī)范要求。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的鋼筋施工中,對鋼筋的進場檢驗、加工制作和安裝過程進行了嚴格的質(zhì)量控制,對焊接接頭進行了抽樣檢測,保證了鋼筋的質(zhì)量和安裝精度。大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工還需要配備具有相應(yīng)能力的施工設(shè)備。在混凝土澆筑方面,通常需要采用大功率的混凝土輸送泵,以滿足大體積混凝土快速澆筑的需求。某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的拱圈混凝土澆筑量達到了數(shù)千立方米,采用了多臺大功率的混凝土輸送泵同時作業(yè),確保了混凝土澆筑的連續(xù)性和施工進度。對于拱架和模板的安裝和拆除,需要使用大型的起重設(shè)備,如塔吊、龍門吊等。這些起重設(shè)備需要具有足夠的起吊能力和工作半徑,以滿足施工場地和結(jié)構(gòu)高度的要求。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,使用了兩臺大型塔吊進行拱架和模板的安裝,確保了施工的安全和高效。測量儀器也是施工過程中不可或缺的設(shè)備,高精度的全站儀、水準儀等測量儀器用于對橋梁結(jié)構(gòu)的線形、標高和位置進行精確測量和監(jiān)控,以保證橋梁的施工質(zhì)量符合設(shè)計要求。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工過程中,通過使用高精度的全站儀對拱圈的線形進行實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)并糾正了施工過程中出現(xiàn)的偏差,保證了拱圈的線形質(zhì)量。三、大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制方法3.1施工控制理論基礎(chǔ)3.1.1結(jié)構(gòu)分析理論在大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制中,有限元理論是一種極為重要的結(jié)構(gòu)分析理論,被廣泛應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析。有限元理論的核心思想是將連續(xù)的結(jié)構(gòu)離散為有限個單元,通過對每個單元進行力學(xué)分析,再將這些單元組合起來,從而近似求解整個結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)。在運用有限元理論對大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋進行分析時,首先需要根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特點和實際尺寸,建立精確的有限元模型。利用專業(yè)的有限元分析軟件,如ANSYS、MidasCivil等,將拱圈、拱肋、橋墩等結(jié)構(gòu)構(gòu)件離散為合適的單元類型,如采用實體單元模擬混凝土結(jié)構(gòu),梁單元模擬鋼筋,殼單元模擬薄壁結(jié)構(gòu)等。在建立某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的有限元模型時,將拱圈和拱肋劃分為三維實體單元,精確模擬其復(fù)雜的空間受力狀態(tài),對于橋墩則采用梁單元進行模擬,既保證了計算精度,又提高了計算效率。確定模型的材料參數(shù)也是關(guān)鍵步驟,這些參數(shù)包括混凝土的彈性模量、泊松比、抗壓強度以及鋼筋的屈服強度、彈性模量等。通過試驗研究和工程經(jīng)驗,獲取準確的材料參數(shù),為模型提供可靠的輸入數(shù)據(jù)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工控制中,對現(xiàn)場使用的混凝土和鋼筋進行了大量的材料性能試驗,得到了準確的材料參數(shù),使有限元模型能夠更真實地反映結(jié)構(gòu)的實際受力情況。合理設(shè)置邊界條件也至關(guān)重要,根據(jù)橋梁的實際支承情況,如拱腳的固結(jié)、橋墩的約束等,在模型中準確施加相應(yīng)的邊界條件。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的有限元模型中,將拱腳處設(shè)置為固定約束,模擬拱腳與基礎(chǔ)的剛性連接,在橋墩底部設(shè)置相應(yīng)的約束條件,確保模型的邊界條件符合實際情況。通過有限元分析,可以得到橋梁在不同施工階段和各種荷載組合下的應(yīng)力、應(yīng)變和位移分布情況。在施工階段分析中,按照實際施工順序,逐步模擬各個施工步驟,如拱圈的分段澆筑、支架的拆除、體系轉(zhuǎn)換等過程,分析結(jié)構(gòu)在每個施工階段的力學(xué)響應(yīng)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工階段有限元分析中,清晰地展示了拱圈在混凝土澆筑過程中應(yīng)力和位移的變化情況,發(fā)現(xiàn)拱腳部位在施工初期應(yīng)力增長較快,這為施工過程中的應(yīng)力監(jiān)測和控制提供了重要依據(jù)。在荷載組合分析方面,考慮多種荷載的共同作用,如恒載、活載、溫度荷載、風荷載等,分析結(jié)構(gòu)在最不利荷載組合下的受力性能。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的荷載組合分析中,考慮了車輛荷載、人群荷載、溫度變化以及風荷載的組合作用,得到了結(jié)構(gòu)在不同荷載組合下的最大應(yīng)力和位移值,為橋梁的設(shè)計和施工控制提供了關(guān)鍵的參考數(shù)據(jù)。有限元理論在大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制中具有顯著的優(yōu)勢。它能夠考慮結(jié)構(gòu)的非線性特性,如混凝土的非線性本構(gòu)關(guān)系、材料的開裂和損傷等,更準確地模擬結(jié)構(gòu)的實際受力行為。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的有限元分析中,考慮了混凝土的非線性本構(gòu)關(guān)系,模擬了混凝土在受壓和受拉狀態(tài)下的力學(xué)行為,得到了更符合實際情況的應(yīng)力和應(yīng)變分布結(jié)果。有限元分析還可以方便地進行參數(shù)研究,通過改變結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料參數(shù)等,分析其對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響,為橋梁的優(yōu)化設(shè)計和施工方案的調(diào)整提供依據(jù)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的設(shè)計優(yōu)化中,利用有限元分析對拱圈的截面尺寸、拱肋的數(shù)量和布置形式等參數(shù)進行了研究,通過對比不同參數(shù)組合下的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能,確定了最優(yōu)的設(shè)計方案,提高了橋梁的安全性和經(jīng)濟性。3.1.2施工控制原理施工控制的基本原理涵蓋參數(shù)識別、狀態(tài)預(yù)測和誤差調(diào)整等關(guān)鍵環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián),共同確保大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋在施工過程中的結(jié)構(gòu)安全和施工質(zhì)量。參數(shù)識別是施工控制的重要基礎(chǔ),旨在確定影響橋梁結(jié)構(gòu)受力和變形的各種參數(shù)的準確值。在大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工中,混凝土的彈性模量、收縮徐變特性、材料的重度以及施工荷載的大小和分布等參數(shù)對結(jié)構(gòu)的行為有著重要影響。由于這些參數(shù)在實際工程中存在一定的不確定性,通過參數(shù)識別方法,可以根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)分析模型,反演得到這些參數(shù)的真實值。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工控制中,利用最小二乘法等參數(shù)識別算法,結(jié)合現(xiàn)場實測的應(yīng)力和變形數(shù)據(jù),對混凝土的彈性模量進行了識別。通過多次迭代計算,得到了與實際情況更為接近的彈性模量值,為后續(xù)的結(jié)構(gòu)分析和施工控制提供了更準確的參數(shù)依據(jù)。狀態(tài)預(yù)測是根據(jù)已識別的參數(shù)和結(jié)構(gòu)分析模型,對橋梁結(jié)構(gòu)在未來施工階段的受力狀態(tài)和變形情況進行預(yù)測。在大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工過程中,隨著施工的推進,結(jié)構(gòu)的體系和荷載不斷變化,通過狀態(tài)預(yù)測可以提前了解結(jié)構(gòu)在后續(xù)施工階段的響應(yīng),為施工決策提供參考。運用有限元分析軟件,根據(jù)當前的施工狀態(tài)和已識別的參數(shù),對下一施工階段拱圈的應(yīng)力、應(yīng)變和位移進行計算預(yù)測。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的懸臂澆筑施工中,通過狀態(tài)預(yù)測,提前得知在懸臂端增加一節(jié)段混凝土后,拱圈關(guān)鍵部位的應(yīng)力變化情況,從而合理調(diào)整施工順序和施工參數(shù),確保結(jié)構(gòu)的安全。誤差調(diào)整是施工控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),當結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)與預(yù)測狀態(tài)或設(shè)計目標出現(xiàn)偏差時,需要及時采取措施進行調(diào)整。誤差產(chǎn)生的原因可能包括參數(shù)識別不準確、施工過程中的偶然因素、測量誤差等。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,發(fā)現(xiàn)拱圈的實際變形值與預(yù)測值存在偏差,通過分析,確定是由于混凝土的收縮徐變參數(shù)與實際情況存在差異導(dǎo)致的。針對這一問題,重新進行參數(shù)識別,并根據(jù)新的參數(shù)調(diào)整施工控制方案,如調(diào)整后續(xù)節(jié)段的立模標高、優(yōu)化施工荷載的分布等,使結(jié)構(gòu)的變形逐漸趨近于設(shè)計目標。施工控制的流程通常包括實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、參數(shù)識別、狀態(tài)預(yù)測和誤差調(diào)整等步驟。在施工過程中,利用先進的監(jiān)測設(shè)備,如應(yīng)變片、傳感器、全站儀等,對橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變、位移等參數(shù)進行實時監(jiān)測,獲取結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)數(shù)據(jù)。對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析處理,判斷數(shù)據(jù)的可靠性和有效性。將監(jiān)測數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)分析模型相結(jié)合,進行參數(shù)識別和狀態(tài)預(yù)測。根據(jù)預(yù)測結(jié)果和實際監(jiān)測數(shù)據(jù)的對比,判斷是否存在誤差,若存在誤差,則制定相應(yīng)的調(diào)整措施,并反饋到施工過程中,實現(xiàn)施工控制的閉環(huán)管理。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工控制中,建立了完善的施工控制流程,通過實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析,及時發(fā)現(xiàn)并解決了施工過程中出現(xiàn)的多個問題,確保了橋梁的順利施工和高質(zhì)量建成。三、大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制方法3.2施工控制關(guān)鍵技術(shù)3.2.1線形控制技術(shù)以某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工為例,該橋主跨為200米,采用懸臂澆筑法施工。在施工過程中,線形控制至關(guān)重要,其直接關(guān)系到橋梁建成后的外觀和使用性能。測量是線形控制的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),在該橋施工中,運用高精度全站儀對拱圈節(jié)段的平面位置進行測量。在每個節(jié)段澆筑前,通過全站儀采用極坐標法對掛籃前端的控制點進行放樣,確定掛籃的準確位置,放樣誤差嚴格控制在5mm以內(nèi)。在節(jié)段澆筑完成后,再次使用全站儀對節(jié)段的實際位置進行測量,與設(shè)計位置進行對比分析。利用水準儀對拱圈節(jié)段的高程進行測量,在0#塊澆筑完成后,將高程基準點引測至0#塊梁體頂面上,并定期進行聯(lián)測,確?;鶞庶c的準確性和穩(wěn)定性。在每個節(jié)段澆筑前后,用水準儀測量掛籃前端和已澆筑節(jié)段的高程,為立模標高的調(diào)整提供數(shù)據(jù)依據(jù)。計算是實現(xiàn)精確線形控制的關(guān)鍵手段。根據(jù)設(shè)計圖紙和施工方案,運用有限元分析軟件MidasCivil建立該橋的全橋模型。在模型中,考慮混凝土的彈性模量、重度、收縮徐變等材料特性,以及施工過程中的各種荷載,如結(jié)構(gòu)自重、施工荷載、預(yù)應(yīng)力荷載等。通過正裝分析,按照施工順序逐步模擬各施工階段,預(yù)測每個節(jié)段澆筑后拱圈的變形情況,得到節(jié)段的理論立模標高。在計算過程中,還需考慮掛籃的彈性變形和非彈性變形對標高的影響。通過掛籃預(yù)壓試驗,獲取掛籃在不同荷載作用下的變形數(shù)據(jù),建立掛籃變形與荷載的關(guān)系曲線。在計算立模標高時,將掛籃的變形值考慮在內(nèi),對理論立模標高進行修正。在施工過程中,實際測量值與理論計算值往往會存在偏差。針對這種情況,通過參數(shù)識別和誤差調(diào)整來實現(xiàn)對橋梁線形的精確控制。利用最小二乘法等參數(shù)識別方法,根據(jù)現(xiàn)場測量的應(yīng)力、變形等數(shù)據(jù),反演混凝土的彈性模量、收縮徐變系數(shù)等參數(shù)的真實值。在某節(jié)段施工中,發(fā)現(xiàn)實際測量的拱圈變形值與理論計算值存在較大偏差,通過參數(shù)識別,發(fā)現(xiàn)混凝土的彈性模量與設(shè)計值存在差異。根據(jù)識別后的參數(shù),重新進行結(jié)構(gòu)分析和立模標高計算,并對后續(xù)節(jié)段的立模標高進行調(diào)整。還會對其他可能影響線形的因素進行分析,如施工荷載的變化、溫度的影響等。在施工過程中,加強對施工荷載的管理,確保荷載的分布和大小符合設(shè)計要求。對于溫度的影響,通過建立溫度場模型,分析溫度變化對拱圈變形的影響規(guī)律,采取在溫度穩(wěn)定時段進行測量和施工等措施,減少溫度對線形控制的干擾。通過上述測量、計算和誤差調(diào)整等手段,該橋在施工過程中實現(xiàn)了對橋梁線形的精確控制。在拱圈合龍時,兩懸臂端的高差控制在10mm以內(nèi),滿足了設(shè)計和規(guī)范要求,保證了橋梁的順利建成和良好的使用性能。3.2.2應(yīng)力控制技術(shù)在大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工過程中,應(yīng)力監(jiān)測是確保橋梁結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其方法和重要性不容忽視。常用的應(yīng)力監(jiān)測方法主要有應(yīng)變片法和光纖傳感技術(shù)。應(yīng)變片法是將電阻應(yīng)變片粘貼在橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位,如拱腳、L/4截面、拱頂?shù)?。這些部位在施工過程中受力復(fù)雜,容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,因此是應(yīng)力監(jiān)測的重點。當結(jié)構(gòu)受力發(fā)生變形時,應(yīng)變片的電阻值會隨之發(fā)生變化,通過測量電阻值的變化,利用胡克定律即可計算出結(jié)構(gòu)的應(yīng)變,進而得到應(yīng)力值。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,在拱腳部位粘貼了大量應(yīng)變片,實時監(jiān)測拱腳在混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉等施工階段的應(yīng)力變化情況。應(yīng)變片法具有測量精度較高、成本相對較低等優(yōu)點,但也存在一些局限性,如應(yīng)變片的粘貼工藝要求較高,容易受到環(huán)境因素的影響,且只能單點測量,無法實現(xiàn)分布式測量。光纖傳感技術(shù)則是利用光纖的光彈效應(yīng),當光纖受到應(yīng)力作用時,其內(nèi)部的光傳播特性會發(fā)生變化,通過檢測這些變化來獲取結(jié)構(gòu)的應(yīng)力信息。光纖傳感技術(shù)具有抗電磁干擾能力強、靈敏度高、可實現(xiàn)分布式測量等優(yōu)點。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的應(yīng)力監(jiān)測中,采用了光纖光柵傳感器,將其預(yù)埋在拱圈混凝土內(nèi)部,實現(xiàn)了對拱圈沿長度方向的應(yīng)力分布監(jiān)測。通過光纖傳感技術(shù),可以實時、全面地了解結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)潛在的應(yīng)力異常區(qū)域。應(yīng)力監(jiān)測對于大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工具有重要意義。在施工過程中,結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)會隨著施工進度的推進而不斷變化,如果應(yīng)力監(jiān)測不及時或不準確,一旦結(jié)構(gòu)應(yīng)力超過材料的允許應(yīng)力,就可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫、變形過大甚至破壞等嚴重問題。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,由于對拱頂部位的應(yīng)力監(jiān)測不足,未能及時發(fā)現(xiàn)拱頂在某一施工階段出現(xiàn)的應(yīng)力集中現(xiàn)象,導(dǎo)致拱頂出現(xiàn)了裂縫,影響了橋梁的質(zhì)量和安全。通過有效的應(yīng)力監(jiān)測,可以實時掌握結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài),為施工決策提供重要依據(jù)。當監(jiān)測到結(jié)構(gòu)應(yīng)力接近或超過預(yù)警值時,能夠及時采取相應(yīng)的措施進行調(diào)整,如調(diào)整施工順序、優(yōu)化施工荷載分布、增加臨時支撐等,確保結(jié)構(gòu)的安全。根據(jù)應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果調(diào)整施工參數(shù)是保證橋梁施工安全和質(zhì)量的重要措施。當應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果顯示結(jié)構(gòu)應(yīng)力超出設(shè)計允許范圍時,首先需要分析原因??赡苁怯捎谑┕ず奢d過大、預(yù)應(yīng)力施加不足或過量、材料性能與設(shè)計不符等原因?qū)е碌?。如果是施工荷載過大引起的,可通過合理調(diào)整施工設(shè)備和材料的堆放位置,減少集中荷載的作用,或者增加臨時支撐來分擔荷載。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,發(fā)現(xiàn)由于施工材料堆放不合理,導(dǎo)致拱圈局部應(yīng)力過大,通過重新調(diào)整材料堆放位置,并在相應(yīng)部位增加臨時支撐,使結(jié)構(gòu)應(yīng)力恢復(fù)到正常范圍。如果是預(yù)應(yīng)力施加問題,需要重新檢查預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備和工藝,確保預(yù)應(yīng)力的施加符合設(shè)計要求。當發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力施加不足時,可適當增加張拉力;若預(yù)應(yīng)力施加過量,則需要采取相應(yīng)的卸荷措施。還可以通過調(diào)整混凝土的澆筑順序和速度等施工參數(shù),來優(yōu)化結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,通過調(diào)整混凝土的澆筑順序,先澆筑拱腳部位,再對稱向拱頂澆筑,有效地降低了拱圈在澆筑過程中的應(yīng)力峰值。3.2.3溫度控制技術(shù)溫度變化對大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工有著多方面的顯著影響,因此必須采取相應(yīng)的有效控制措施。大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋在施工過程中,溫度變化主要包括季節(jié)溫差、晝夜溫差以及混凝土水化熱引起的溫度變化。季節(jié)溫差是指不同季節(jié)環(huán)境溫度的差異,在夏季高溫時,橋梁結(jié)構(gòu)溫度升高,混凝土膨脹;在冬季低溫時,結(jié)構(gòu)溫度降低,混凝土收縮。這種季節(jié)溫差的變化會使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力,如果不加以控制,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。晝夜溫差則是指一天中白天和夜晚溫度的變化,這種溫差會使橋梁結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部產(chǎn)生溫度梯度,進而引起結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力變化。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn),在晝夜溫差較大的時段,拱圈表面和內(nèi)部的溫度差可達10℃以上,由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響不容忽視?;炷了療崾窃诨炷翝仓?,水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量,這會使混凝土內(nèi)部溫度迅速升高。大體積混凝土的散熱條件較差,內(nèi)部溫度可能會持續(xù)升高,當混凝土內(nèi)部與表面之間的溫差過大時,就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的拱圈混凝土澆筑過程中,通過埋設(shè)溫度傳感器監(jiān)測發(fā)現(xiàn),混凝土內(nèi)部最高溫度可達60℃以上,而表面溫度受環(huán)境影響較低,內(nèi)外溫差超過了25℃,若不采取措施,極易出現(xiàn)裂縫。為了減少溫度變化對大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工的影響,可采取以下溫度控制措施:選擇合適的施工時間:盡量避免在高溫時段或溫度變化劇烈的時段進行混凝土澆筑等關(guān)鍵施工工序。在夏季,選擇在清晨或傍晚溫度較低時進行混凝土澆筑,此時環(huán)境溫度相對較低,混凝土澆筑后溫度上升幅度較小,可有效減少溫度應(yīng)力。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,通過合理安排施工時間,將混凝土澆筑時間調(diào)整到清晨5點至上午10點之間,使得混凝土在澆筑后的溫度變化較為平穩(wěn),減少了裂縫出現(xiàn)的可能性。還可以根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱攸c和溫度變化規(guī)律,制定合理的施工進度計劃,避開溫度變化對施工影響較大的季節(jié)。在冬季寒冷地區(qū),可暫停混凝土澆筑等受溫度影響較大的施工工序,待氣溫回升后再繼續(xù)施工。設(shè)置溫度補償措施:在混凝土中添加適量的外加劑,如膨脹劑,以補償混凝土在溫度變化過程中的收縮變形。膨脹劑在混凝土中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生膨脹作用,抵消混凝土的部分收縮,從而減少溫度應(yīng)力。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,通過在混凝土中添加膨脹劑,有效控制了混凝土因溫度變化產(chǎn)生的收縮裂縫。設(shè)置后澆帶也是一種有效的溫度補償措施。后澆帶是在混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)留的一條施工縫,待混凝土收縮基本完成后,再用微膨脹混凝土進行澆筑,連接成整體結(jié)構(gòu)。后澆帶可以釋放混凝土在施工過程中的部分收縮應(yīng)力,減少溫度應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的拱圈施工中,合理設(shè)置了后澆帶,將拱圈分成若干段進行澆筑,待各段混凝土收縮穩(wěn)定后,再澆筑后澆帶混凝土,有效控制了拱圈的溫度裂縫。加強溫度監(jiān)測:在橋梁結(jié)構(gòu)中埋設(shè)溫度傳感器,實時監(jiān)測混凝土內(nèi)部和表面的溫度變化。通過溫度監(jiān)測,可以及時掌握結(jié)構(gòu)的溫度狀態(tài),為溫度控制措施的實施提供依據(jù)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,在拱圈的不同部位埋設(shè)了多個溫度傳感器,包括拱腳、L/4截面、拱頂?shù)汝P(guān)鍵部位,以及混凝土內(nèi)部不同深度處。通過實時監(jiān)測這些部位的溫度,能夠準確了解混凝土的溫度分布和變化規(guī)律。根據(jù)溫度監(jiān)測數(shù)據(jù),及時調(diào)整養(yǎng)護措施和施工工藝。當監(jiān)測到混凝土內(nèi)部溫度過高時,可采取增加澆水次數(shù)、覆蓋保濕材料等措施進行降溫;當發(fā)現(xiàn)混凝土表面與內(nèi)部溫差過大時,可通過調(diào)整養(yǎng)護方式,如延長覆蓋時間、增加保溫層等,減小溫差。四、大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工監(jiān)測要點4.1監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計4.1.1監(jiān)測內(nèi)容與指標確定大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工過程中,監(jiān)測內(nèi)容涵蓋多個關(guān)鍵方面,各方面的監(jiān)測指標對于確保橋梁施工安全和質(zhì)量至關(guān)重要。位移監(jiān)測是施工監(jiān)測的重要內(nèi)容之一,主要包括拱圈的豎向位移、橫向位移和扭轉(zhuǎn)位移。拱圈豎向位移直接反映了拱圈在施工過程中的變形情況,過大的豎向位移可能導(dǎo)致拱圈線形偏離設(shè)計要求,影響橋梁的使用性能和美觀。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工中,通過對拱圈豎向位移的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),在拱圈混凝土澆筑過程中,由于混凝土的自重作用,拱圈出現(xiàn)了較大的豎向位移。若不及時采取措施進行控制,可能導(dǎo)致拱圈在施工過程中出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。橫向位移監(jiān)測能夠反映拱圈在橫向方向上的穩(wěn)定性,防止拱圈因橫向受力不均而發(fā)生側(cè)傾。在強風等水平荷載作用下,拱圈可能會產(chǎn)生橫向位移,通過實時監(jiān)測橫向位移,可以及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的潛在風險。扭轉(zhuǎn)位移監(jiān)測則關(guān)注拱圈在扭轉(zhuǎn)方向上的變形情況,對于保證拱圈的整體性和受力均勻性具有重要意義。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,由于施工荷載的不對稱分布,導(dǎo)致拱圈出現(xiàn)了一定程度的扭轉(zhuǎn)位移。通過扭轉(zhuǎn)位移監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)了這一問題,并采取調(diào)整施工荷載分布等措施,使拱圈的扭轉(zhuǎn)位移得到了有效控制。應(yīng)變監(jiān)測也是必不可少的,它主要針對拱圈關(guān)鍵截面的應(yīng)變進行監(jiān)測,如拱腳、L/4截面、拱頂?shù)?。這些截面在施工過程中受力復(fù)雜,容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,通過監(jiān)測應(yīng)變可以間接了解結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,在拱腳部位布置了應(yīng)變片,實時監(jiān)測拱腳在混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉等施工階段的應(yīng)變變化情況。當監(jiān)測到拱腳部位的應(yīng)變接近或超過預(yù)警值時,及時采取調(diào)整施工順序、增加臨時支撐等措施,避免了因應(yīng)力過大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。溫度監(jiān)測同樣不容忽視,溫度變化會對大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工產(chǎn)生顯著影響。溫度的晝夜變化和季節(jié)變化會使橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生熱脹冷縮,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形發(fā)生改變。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,通過溫度監(jiān)測發(fā)現(xiàn),在晝夜溫差較大的時段,拱圈表面和內(nèi)部的溫度差可達10℃以上,由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的影響不容忽視?;炷恋乃療嵋彩菧囟缺O(jiān)測的重點,在混凝土澆筑后,水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量會使混凝土內(nèi)部溫度迅速升高。大體積混凝土的散熱條件較差,內(nèi)部溫度可能會持續(xù)升高,當混凝土內(nèi)部與表面之間的溫差過大時,就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的拱圈混凝土澆筑過程中,通過埋設(shè)溫度傳感器監(jiān)測發(fā)現(xiàn),混凝土內(nèi)部最高溫度可達60℃以上,而表面溫度受環(huán)境影響較低,內(nèi)外溫差超過了25℃,若不采取措施,極易出現(xiàn)裂縫。這些監(jiān)測指標的閾值需要根據(jù)設(shè)計要求和相關(guān)規(guī)范進行合理確定。位移監(jiān)測指標的閾值通常根據(jù)橋梁的設(shè)計允許變形范圍來確定,一般豎向位移的允許偏差在±20mm以內(nèi),橫向位移的允許偏差在±10mm以內(nèi)。應(yīng)變監(jiān)測指標的閾值則根據(jù)混凝土和鋼筋的材料強度來確定,當應(yīng)變超過材料的允許應(yīng)變時,可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或破壞。溫度監(jiān)測指標的閾值需要考慮混凝土的抗裂性能和結(jié)構(gòu)的受力要求,一般混凝土內(nèi)部與表面的溫差控制在25℃以內(nèi),以防止溫度裂縫的產(chǎn)生。當監(jiān)測指標超過閾值時,應(yīng)及時發(fā)出預(yù)警信號,并采取相應(yīng)的措施進行調(diào)整和處理,以確保橋梁施工的安全和質(zhì)量。4.1.2監(jiān)測設(shè)備選型與布置在大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工監(jiān)測中,監(jiān)測設(shè)備的選型和布置是確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準確、可靠的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于位移監(jiān)測,全站儀是常用的設(shè)備之一。全站儀具有高精度、多功能的特點,能夠同時測量水平角、垂直角和距離,通過極坐標法可以精確確定監(jiān)測點的平面位置。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的位移監(jiān)測中,采用高精度全站儀對拱圈節(jié)段的平面位置進行測量。在每個節(jié)段澆筑前,通過全站儀采用極坐標法對掛籃前端的控制點進行放樣,確定掛籃的準確位置,放樣誤差嚴格控制在5mm以內(nèi)。在節(jié)段澆筑完成后,再次使用全站儀對節(jié)段的實際位置進行測量,與設(shè)計位置進行對比分析。水準儀則主要用于高程測量,通過水準測量可以精確測量監(jiān)測點的高程變化。在0#塊澆筑完成后,將高程基準點引測至0#塊梁體頂面上,并定期進行聯(lián)測,確?;鶞庶c的準確性和穩(wěn)定性。在每個節(jié)段澆筑前后,用水準儀測量掛籃前端和已澆筑節(jié)段的高程,為立模標高的調(diào)整提供數(shù)據(jù)依據(jù)。應(yīng)變監(jiān)測常用的設(shè)備是應(yīng)變片和光纖傳感器。應(yīng)變片是一種將機械應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的敏感元件,具有測量精度高、成本相對較低等優(yōu)點。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,在拱腳、L/4截面、拱頂?shù)汝P(guān)鍵部位粘貼應(yīng)變片,實時監(jiān)測這些部位在施工過程中的應(yīng)變變化情況。應(yīng)變片的粘貼工藝要求較高,需要確保應(yīng)變片與結(jié)構(gòu)表面緊密貼合,以保證測量的準確性。光纖傳感器則利用光纖的光彈效應(yīng),當光纖受到應(yīng)力作用時,其內(nèi)部的光傳播特性會發(fā)生變化,通過檢測這些變化來獲取結(jié)構(gòu)的應(yīng)力信息。光纖傳感器具有抗電磁干擾能力強、靈敏度高、可實現(xiàn)分布式測量等優(yōu)點。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的應(yīng)變監(jiān)測中,采用了光纖光柵傳感器,將其預(yù)埋在拱圈混凝土內(nèi)部,實現(xiàn)了對拱圈沿長度方向的應(yīng)力分布監(jiān)測。溫度監(jiān)測一般使用溫度計或溫度傳感器。溫度計是一種傳統(tǒng)的溫度測量設(shè)備,具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等優(yōu)點。在施工現(xiàn)場,可以使用溫度計對環(huán)境溫度進行測量。溫度傳感器則能夠?qū)崟r監(jiān)測混凝土內(nèi)部和表面的溫度變化。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的溫度監(jiān)測中,在拱圈的不同部位埋設(shè)了多個溫度傳感器,包括拱腳、L/4截面、拱頂?shù)汝P(guān)鍵部位,以及混凝土內(nèi)部不同深度處。通過實時監(jiān)測這些部位的溫度,能夠準確了解混凝土的溫度分布和變化規(guī)律。監(jiān)測設(shè)備的布置應(yīng)遵循一定的原則。要布置在結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位,這些部位在施工過程中受力復(fù)雜,容易出現(xiàn)應(yīng)力集中和變形過大的情況,如拱腳、L/4截面、拱頂?shù)?。在這些部位布置監(jiān)測設(shè)備,可以及時獲取結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵信息,為施工控制提供重要依據(jù)。監(jiān)測設(shè)備的布置應(yīng)具有代表性,能夠反映結(jié)構(gòu)的整體受力和變形情況。在拱圈的不同位置、不同高度都應(yīng)布置監(jiān)測點,以全面了解結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。監(jiān)測設(shè)備的布置還應(yīng)考慮施工過程中的可操作性和安全性,避免監(jiān)測設(shè)備受到施工活動的干擾和損壞。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工監(jiān)測中,在布置應(yīng)變片時,充分考慮了施工過程中的振搗、模板拆除等因素,將應(yīng)變片粘貼在不易受到干擾的位置,并采取了相應(yīng)的防護措施,確保應(yīng)變片在施工過程中的正常工作。4.2施工過程監(jiān)測4.2.1基礎(chǔ)施工監(jiān)測以某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋為例,該橋位于山區(qū),地質(zhì)條件復(fù)雜,基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)施工階段,地基沉降監(jiān)測是確?;A(chǔ)穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在灌注樁施工前,對橋位處的地基進行詳細的地質(zhì)勘察,通過鉆探、原位測試等手段,獲取地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標,如土層分布、土的重度、壓縮模量等。根據(jù)勘察結(jié)果,利用分層總和法初步估算地基的沉降量,為后續(xù)的沉降監(jiān)測提供參考依據(jù)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的地質(zhì)勘察中,發(fā)現(xiàn)橋位處存在軟弱土層,其壓縮模量較低,通過計算預(yù)估該區(qū)域地基的沉降量可能較大,因此在施工過程中加強了對該區(qū)域的沉降監(jiān)測。在灌注樁施工過程中,使用全站儀和水準儀對樁位和樁頂標高進行實時監(jiān)測。在每根灌注樁澆筑完成后,及時測量樁頂標高,并與設(shè)計標高進行對比,確保樁頂標高的誤差控制在允許范圍內(nèi)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的灌注樁施工中,發(fā)現(xiàn)部分樁頂標高超出設(shè)計允許誤差,經(jīng)分析是由于混凝土澆筑過程中導(dǎo)管提升過快,導(dǎo)致混凝土澆筑量不足。針對這一問題,及時調(diào)整了施工工藝,嚴格控制導(dǎo)管提升速度,保證了后續(xù)樁頂標高的準確性。在基礎(chǔ)施工完成后,設(shè)置沉降觀測點,對地基沉降進行長期監(jiān)測。沉降觀測點的布置應(yīng)具有代表性,在橋墩基礎(chǔ)的四角、中心以及周邊容易產(chǎn)生沉降的部位均設(shè)置觀測點。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的基礎(chǔ)沉降監(jiān)測中,共設(shè)置了20個沉降觀測點,確保能夠全面監(jiān)測地基的沉降情況。采用精密水準儀進行沉降觀測,按照規(guī)定的觀測頻率進行定期觀測,一般在基礎(chǔ)施工完成后的前3個月內(nèi),每月觀測2次;3個月后,每2個月觀測1次;1年后,每半年觀測1次。在觀測過程中,記錄每次觀測的時間、觀測點的沉降量等數(shù)據(jù),并繪制沉降-時間曲線。通過對沉降觀測數(shù)據(jù)的分析,及時發(fā)現(xiàn)地基沉降的異常情況。當沉降速率超過預(yù)警值時,應(yīng)暫停施工,分析原因并采取相應(yīng)的處理措施。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的地基沉降監(jiān)測中,發(fā)現(xiàn)某一橋墩基礎(chǔ)的沉降速率突然增大,超過了預(yù)警值。經(jīng)調(diào)查分析,是由于附近的施工活動導(dǎo)致地下水位下降,引起地基土的有效應(yīng)力增加,從而導(dǎo)致地基沉降增大。針對這一問題,及時采取了回灌地下水、調(diào)整施工順序等措施,使地基沉降速率逐漸恢復(fù)正常。4.2.2拱圈施工監(jiān)測在大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的拱圈施工過程中,各環(huán)節(jié)的監(jiān)測方法和頻率對于保證施工質(zhì)量和安全至關(guān)重要,且需依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)科學(xué)指導(dǎo)施工。在拱圈混凝土澆筑前,對拱架的變形進行監(jiān)測是確保拱圈施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。使用全站儀對拱架的關(guān)鍵控制點進行測量,包括拱腳、L/4截面、拱頂?shù)炔课?,測量頻率為每天1次。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的拱架施工中,通過全站儀測量發(fā)現(xiàn),在拱架加載過程中,拱頂部位的變形超出了設(shè)計允許范圍。經(jīng)檢查分析,是由于拱架的部分桿件連接不牢固,導(dǎo)致拱架的整體剛度不足。針對這一問題,及時對拱架進行了加固處理,重新檢查和緊固了桿件連接部位,使拱架的變形恢復(fù)到正常范圍。在混凝土澆筑過程中,對拱圈的應(yīng)力和變形進行實時監(jiān)測。采用應(yīng)變片法監(jiān)測拱圈的應(yīng)力,在拱圈的關(guān)鍵截面,如拱腳、L/4截面、拱頂?shù)炔课徽迟N應(yīng)變片,通過測量應(yīng)變片的電阻變化來獲取拱圈的應(yīng)力數(shù)據(jù)。使用水準儀和全站儀監(jiān)測拱圈的豎向位移和平面位置,測量頻率根據(jù)混凝土澆筑進度進行調(diào)整,一般在混凝土澆筑速度較快時,每2小時測量1次;在混凝土澆筑速度較慢時,每4小時測量1次。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的拱圈混凝土澆筑過程中,通過應(yīng)變片監(jiān)測發(fā)現(xiàn),拱腳部位的應(yīng)力在混凝土澆筑到一定高度時,接近混凝土的抗拉強度。為避免拱腳部位出現(xiàn)裂縫,及時調(diào)整了混凝土的澆筑順序,先澆筑拱頂部位,再對稱向拱腳澆筑,有效地降低了拱腳部位的應(yīng)力。在拱圈合龍階段,對合龍口的高差和軸線偏差進行精確監(jiān)測。使用水準儀測量合龍口兩端的高差,使用全站儀測量合龍口的軸線偏差,測量頻率為每小時1次。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的拱圈合龍過程中,通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn),合龍口兩端的高差超出了設(shè)計允許范圍。經(jīng)分析是由于溫度變化導(dǎo)致拱圈的伸縮變形不均勻。為解決這一問題,選擇在溫度較為穩(wěn)定的時段進行合龍,并在合龍口設(shè)置了臨時調(diào)節(jié)裝置,通過微調(diào)合龍口兩端的位置,使合龍口的高差和軸線偏差滿足設(shè)計要求。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工時,當監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示拱圈的應(yīng)力或變形超出設(shè)計允許范圍時,首先分析原因??赡苁怯捎谑┕ず奢d過大、混凝土澆筑順序不合理、拱架變形等原因?qū)е碌?。如果是施工荷載過大引起的,可通過減少施工材料和設(shè)備的堆放量、調(diào)整堆放位置等方式來減輕施工荷載。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,發(fā)現(xiàn)由于施工材料堆放過多,導(dǎo)致拱圈應(yīng)力過大,通過及時清理施工材料,調(diào)整堆放位置,使拱圈應(yīng)力恢復(fù)到正常范圍。如果是混凝土澆筑順序不合理,可重新優(yōu)化澆筑順序,使拱圈受力更加均勻。如果是拱架變形引起的,可對拱架進行加固或調(diào)整。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,發(fā)現(xiàn)拱架在混凝土澆筑過程中出現(xiàn)變形,通過增加拱架的支撐點、加強桿件連接等方式對拱架進行加固,有效控制了拱圈的變形。4.2.3體系轉(zhuǎn)換監(jiān)測在大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的體系轉(zhuǎn)換階段,結(jié)構(gòu)受力會發(fā)生顯著變化,因此明確該階段的監(jiān)測重點并采取有效應(yīng)對措施至關(guān)重要。體系轉(zhuǎn)換是大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工過程中的關(guān)鍵階段,其結(jié)構(gòu)受力變化復(fù)雜。以某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋為例,在體系轉(zhuǎn)換前,橋梁結(jié)構(gòu)處于施工狀態(tài),拱圈主要通過臨時支撐和拱架承受荷載。當進行體系轉(zhuǎn)換時,拆除臨時支撐和拱架,橋梁結(jié)構(gòu)從臨時受力體系轉(zhuǎn)變?yōu)橛谰檬芰w系,拱圈開始獨立承受全部荷載。在這個過程中,拱圈的內(nèi)力和變形會發(fā)生較大變化,如拱腳的彎矩、剪力和軸力會重新分布,拱圈的豎向位移和橫向位移也會有所改變。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的體系轉(zhuǎn)換過程中,通過有限元分析軟件模擬發(fā)現(xiàn),拱腳部位的彎矩在體系轉(zhuǎn)換后增加了30%左右,拱圈的豎向位移也有明顯增大。在體系轉(zhuǎn)換階段,應(yīng)力和變形監(jiān)測是重點內(nèi)容。使用應(yīng)變片和傳感器對拱圈關(guān)鍵部位的應(yīng)力進行實時監(jiān)測,如拱腳、L/4截面、拱頂?shù)炔课弧_@些部位在體系轉(zhuǎn)換過程中受力復(fù)雜,容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,通過監(jiān)測應(yīng)力可以及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的潛在風險。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的體系轉(zhuǎn)換過程中,在拱腳部位布置了應(yīng)變片,實時監(jiān)測拱腳在體系轉(zhuǎn)換前后的應(yīng)力變化情況。當監(jiān)測到拱腳部位的應(yīng)力接近或超過預(yù)警值時,及時采取調(diào)整施工順序、增加臨時支撐等措施,避免了因應(yīng)力過大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。使用全站儀和水準儀對拱圈的變形進行監(jiān)測,包括豎向位移、橫向位移和扭轉(zhuǎn)位移等。在體系轉(zhuǎn)換過程中,密切關(guān)注拱圈的變形情況,確保變形在設(shè)計允許范圍內(nèi)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的體系轉(zhuǎn)換過程中,通過全站儀監(jiān)測發(fā)現(xiàn),拱圈的橫向位移在拆除臨時支撐后出現(xiàn)了異常增大的情況。經(jīng)分析是由于臨時支撐拆除順序不合理,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力不均。針對這一問題,重新制定了臨時支撐拆除順序,按照先拆除次要支撐,再拆除主要支撐的原則進行拆除,并在拆除過程中實時監(jiān)測拱圈的變形,使拱圈的橫向位移得到了有效控制。針對體系轉(zhuǎn)換過程中可能出現(xiàn)的問題,需制定相應(yīng)的應(yīng)對措施。當監(jiān)測到應(yīng)力或變形異常時,首先應(yīng)暫停施工,對結(jié)構(gòu)進行詳細檢查和分析。如果是由于施工順序不當導(dǎo)致的,應(yīng)及時調(diào)整施工順序。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的體系轉(zhuǎn)換過程中,發(fā)現(xiàn)由于臨時支撐拆除順序錯誤,導(dǎo)致拱圈應(yīng)力異常,及時停止拆除工作,重新規(guī)劃拆除順序,先拆除兩側(cè)的臨時支撐,再逐步向中間拆除,使拱圈應(yīng)力恢復(fù)正常。如果是由于結(jié)構(gòu)自身的缺陷或材料性能問題導(dǎo)致的,應(yīng)采取相應(yīng)的加固措施。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的體系轉(zhuǎn)換過程中,發(fā)現(xiàn)拱圈存在局部混凝土強度不足的情況,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形過大。針對這一問題,采用粘貼碳纖維布的方法對拱圈進行加固,提高了結(jié)構(gòu)的承載能力和剛度,有效控制了變形。還應(yīng)加強對施工人員的技術(shù)培訓(xùn)和管理,確保施工操作符合規(guī)范要求,減少人為因素對體系轉(zhuǎn)換的影響。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的體系轉(zhuǎn)換施工前,對施工人員進行了詳細的技術(shù)交底,明確了施工流程和注意事項,在施工過程中加強現(xiàn)場管理,嚴格監(jiān)督施工人員的操作,保證了體系轉(zhuǎn)換的順利進行。五、大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制案例分析5.1案例工程概況5.1.1橋梁基本信息某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋坐落于地形復(fù)雜的山區(qū),連接著兩個重要的交通樞紐,對當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展和交通改善起著關(guān)鍵作用。該橋橋型為上承式鋼筋混凝土箱型拱橋,主跨徑達200米,矢跨比為1/5,拱軸系數(shù)為1.543。這種矢跨比和拱軸系數(shù)的選擇,既能保證拱圈在受力時具有良好的力學(xué)性能,又能滿足橋梁跨越山谷的實際需求,同時兼顧了橋梁的經(jīng)濟性和美觀性。主拱圈采用單箱三室的箱型截面形式,這種截面形式具有較高的抗彎和抗扭剛度,能夠有效地承受各種荷載作用下的內(nèi)力。拱箱高度為2.5米,寬度為8米,頂板厚度為0.3米,底板厚度為0.35米,腹板厚度為0.25米。合理的截面尺寸設(shè)計,確保了主拱圈在施工和運營過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和承載能力。在拱上結(jié)構(gòu)方面,采用了雙柱式空心立柱,柱高根據(jù)拱上建筑的布置和地形條件有所變化,一般在3-10米之間。橋面系為15孔跨徑16米的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板,橋面連續(xù),這種結(jié)構(gòu)形式能夠有效地傳遞車輛荷載,保證橋面的平整度和行車舒適性。5.1.2施工方案介紹該橋梁采用懸臂澆筑法進行施工,這種施工方法具有施工周期短、對橋下交通影響小、適應(yīng)性強等優(yōu)點,尤其適用于跨越山谷等復(fù)雜地形的橋梁建設(shè)。在施工過程中,通過掛籃等施工設(shè)備實現(xiàn)混凝土的懸臂澆筑,待混凝土達到強度要求后,張拉預(yù)應(yīng)力筋并錨固,然后進行下一節(jié)段的施工。具體施工流程如下:首先,在橋墩兩側(cè)對稱施工0#塊,0#塊是掛籃安裝和后續(xù)節(jié)段施工的基礎(chǔ),其施工質(zhì)量和精度對整個橋梁的施工至關(guān)重要。在0#塊施工完成后,安裝掛籃并進行預(yù)壓,通過預(yù)壓試驗可以消除掛籃的非彈性變形,同時獲取掛籃在不同荷載作用下的彈性變形數(shù)據(jù),為后續(xù)節(jié)段的立模標高調(diào)整提供依據(jù)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的掛籃預(yù)壓試驗中,采用分級加載的方式,加載重量達到了最大施工荷載的1.2倍。通過預(yù)壓,得到了掛籃在不同荷載下的變形曲線,為后續(xù)施工提供了準確的變形參數(shù)。在掛籃預(yù)壓完成后,進行懸臂節(jié)段的施工。按照設(shè)計要求,將主拱圈劃分為多個節(jié)段,每個節(jié)段的長度根據(jù)施工條件和結(jié)構(gòu)受力情況確定,一般在3-5米之間。在每個節(jié)段施工時,首先進行鋼筋綁扎和模板安裝,確保鋼筋的布置和模板的安裝符合設(shè)計和規(guī)范要求。然后進行混凝土澆筑,采用輸送泵將混凝土輸送到指定位置,通過布料機進行均勻布料,并使用插入式振搗器進行振搗,確保混凝土密實。在混凝土澆筑完成后,及時進行養(yǎng)護,采取覆蓋保濕、灑水等措施,防止混凝土開裂和強度降低。當混凝土強度達到設(shè)計強度的85%以上時,進行預(yù)應(yīng)力張拉,張拉順序和張拉力嚴格按照設(shè)計要求進行,以確保主拱圈的受力性能。在懸臂澆筑過程中,還需要設(shè)置扣掛系統(tǒng),以保證懸臂端的穩(wěn)定性??蹝煜到y(tǒng)由扣塔、扣索等組成,扣塔一般采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu),具有較高的強度和穩(wěn)定性。扣索則采用高強度鋼絞線,通過張拉扣索,將懸臂端的荷載傳遞到扣塔和基礎(chǔ)上,從而保證懸臂端的穩(wěn)定。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的扣掛系統(tǒng)設(shè)計中,通過有限元分析軟件對扣塔和扣索的受力進行了詳細計算,確定了合理的扣塔高度、扣索布置和張拉力,確保了扣掛系統(tǒng)在施工過程中的安全性和可靠性。在懸臂澆筑施工至最大懸臂狀態(tài)后,進行跨中合龍段的施工。合龍段的施工是整個橋梁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),需要嚴格控制合龍口的高差和軸線偏差。在合龍前,對合龍口進行測量和調(diào)整,確保合龍口的尺寸和位置符合設(shè)計要求。選擇在溫度較為穩(wěn)定的時段進行合龍,一般在凌晨溫度最低時進行。在合龍過程中,采用勁性骨架進行臨時鎖定,然后澆筑合龍段混凝土。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的合龍段施工中,通過精確測量和調(diào)整,將合龍口兩端的高差控制在了10mm以內(nèi),軸線偏差控制在了5mm以內(nèi),確保了合龍的順利進行。在主拱圈施工完成后,進行拱上結(jié)構(gòu)的施工,包括立柱、蓋梁、橋面系等的施工。拱上結(jié)構(gòu)的施工順序和方法嚴格按照設(shè)計要求進行,以保證主拱圈在加載過程中的受力均勻和結(jié)構(gòu)安全。五、大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋施工控制案例分析5.2施工控制實施過程5.2.1施工控制目標設(shè)定在該大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工控制中,明確了一系列具體且嚴格的控制目標,這些目標對于確保橋梁的施工質(zhì)量和安全,使其達到預(yù)期的設(shè)計性能至關(guān)重要。在橋梁線形方面,嚴格控制拱圈的線形偏差,要求各節(jié)段施工完成后,拱圈的實際線形與設(shè)計線形在豎向的偏差不得超過±10mm,橫向偏差不得超過±5mm。這一目標的設(shè)定是為了保證橋梁建成后的外觀質(zhì)量和行車舒適性。如果拱圈線形偏差過大,不僅會影響橋梁的美觀,還可能導(dǎo)致車輛行駛過程中產(chǎn)生顛簸,影響行車安全。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,由于對拱圈線形控制不當,導(dǎo)致橋梁建成后拱圈出現(xiàn)明顯的折線,車輛行駛時震動較大,不得不進行后期的修復(fù)和調(diào)整,增加了工程成本和時間。應(yīng)力控制也是施工控制的重要目標之一。根據(jù)橋梁的設(shè)計要求和材料特性,確定拱圈在施工過程中的應(yīng)力允許值。在混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉等關(guān)鍵施工階段,拱圈關(guān)鍵部位的應(yīng)力不得超過混凝土的抗壓強度設(shè)計值的80%,以防止混凝土出現(xiàn)裂縫或破壞。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,由于預(yù)應(yīng)力張拉控制不當,導(dǎo)致拱圈部分區(qū)域的應(yīng)力超過了允許值,出現(xiàn)了裂縫,影響了橋梁的結(jié)構(gòu)安全和耐久性。還需關(guān)注拱圈在施工過程中的拉應(yīng)力情況,拉應(yīng)力不得超過混凝土的抗拉強度標準值,避免混凝土因受拉而開裂。為了實現(xiàn)這些控制目標,制定了詳細的施工控制措施。在施工前,運用有限元分析軟件對橋梁施工過程進行模擬分析,預(yù)測各施工階段拱圈的線形和應(yīng)力變化情況,為施工控制提供理論依據(jù)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工控制中,通過有限元分析軟件建立了精確的橋梁模型,模擬了從基礎(chǔ)施工到拱圈合龍的全過程,預(yù)測了各施工階段拱圈的應(yīng)力和變形,為施工控制方案的制定提供了重要參考。在施工過程中,加強對施工工藝的控制,確保各施工環(huán)節(jié)符合設(shè)計和規(guī)范要求。在混凝土澆筑過程中,嚴格控制澆筑順序和澆筑速度,避免因澆筑不均勻?qū)е鹿叭κ芰Σ痪T陬A(yù)應(yīng)力張拉過程中,準確控制張拉力和張拉順序,確保預(yù)應(yīng)力施加的準確性和有效性。還需加強對施工材料的質(zhì)量控制,確?;炷?、鋼筋等材料的性能符合設(shè)計要求,為實現(xiàn)施工控制目標提供保障。5.2.2施工控制流程與方法應(yīng)用該橋梁施工控制流程緊密圍繞施工過程,通過實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和調(diào)整決策等環(huán)節(jié),確保施工的順利進行和橋梁質(zhì)量。在施工過程中,利用高精度全站儀、水準儀等設(shè)備對拱圈的線形進行實時監(jiān)測。在每個節(jié)段施工前,使用全站儀對掛籃前端的控制點進行測量,確定掛籃的準確位置,測量誤差控制在3mm以內(nèi)。在節(jié)段施工完成后,再次使用全站儀和水準儀對節(jié)段的實際位置和高程進行測量,獲取拱圈的實際線形數(shù)據(jù)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,通過全站儀對拱圈節(jié)段的平面位置進行實時監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)某一節(jié)段的平面位置偏差超出了允許范圍,及時分析原因并進行了調(diào)整,保證了拱圈的線形質(zhì)量。采用應(yīng)變片和光纖傳感器對拱圈的應(yīng)力進行監(jiān)測。在拱圈的關(guān)鍵部位,如拱腳、L/4截面、拱頂?shù)龋迟N應(yīng)變片或預(yù)埋光纖傳感器,實時采集拱圈的應(yīng)力數(shù)據(jù)。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的應(yīng)力監(jiān)測中,在拱腳部位粘貼了應(yīng)變片,實時監(jiān)測拱腳在混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉等施工階段的應(yīng)力變化情況。當監(jiān)測到應(yīng)力接近或超過預(yù)警值時,及時發(fā)出警報,以便采取相應(yīng)的措施。將監(jiān)測數(shù)據(jù)及時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心,利用專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件對數(shù)據(jù)進行處理和分析。通過對比實際監(jiān)測數(shù)據(jù)與理論計算數(shù)據(jù),判斷橋梁結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)是否符合設(shè)計要求。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工控制中,利用數(shù)據(jù)分析軟件對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理,發(fā)現(xiàn)拱圈的實際變形值與理論計算值存在偏差,通過進一步分析,確定是由于混凝土的彈性模量與設(shè)計值存在差異導(dǎo)致的。根據(jù)分析結(jié)果,及時調(diào)整施工控制參數(shù),確保橋梁施工的安全和質(zhì)量。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,當發(fā)現(xiàn)實際狀態(tài)與設(shè)計要求存在偏差時,及時制定調(diào)整決策。如果拱圈的線形偏差超出允許范圍,通過調(diào)整掛籃的立模標高、優(yōu)化施工順序等措施進行調(diào)整。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,發(fā)現(xiàn)拱圈的豎向變形超出了允許范圍,通過調(diào)整掛籃的立模標高,增加了后續(xù)節(jié)段的預(yù)拱度,使拱圈的豎向變形逐漸恢復(fù)到正常范圍。如果應(yīng)力異常,可通過調(diào)整預(yù)應(yīng)力張拉方案、增加臨時支撐等措施進行處理。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工中,發(fā)現(xiàn)拱頂部位的應(yīng)力過大,通過增加臨時支撐,分擔了拱頂?shù)牟糠趾奢d,使拱頂部位的應(yīng)力得到了有效控制。該橋梁施工控制主要采用了自適應(yīng)控制法,結(jié)合了參數(shù)識別技術(shù)和反饋控制原理。通過參數(shù)識別技術(shù),根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),反演得到混凝土的彈性模量、收縮徐變系數(shù)等參數(shù)的真實值。在某大跨徑鋼筋混凝土箱型拱橋的施工控制中,利用最小二乘法等參數(shù)識別算法,結(jié)合現(xiàn)場實測的應(yīng)力和變形數(shù)據(jù),對混凝土的彈性模量進行了識別。通過多次迭代計算,得到了與實際情況更為接近的彈性模量值,為后續(xù)的結(jié)構(gòu)分析和施工控制提

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