大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁監(jiān)測中應(yīng)注意的問題
2015-08-04
1 橋梁結(jié)構(gòu)的理論 計算
目前橋梁施工控制的結(jié)構(gòu)計算方法主要包括：正裝分析法、倒裝分析法和無應(yīng)力狀態(tài)計算法。正裝計算法能較好地模擬橋梁結(jié)構(gòu)的實際施工歷程,得到橋梁結(jié)構(gòu)在各個施工階段的位移和受力狀態(tài)。施工預(yù)拱度應(yīng)按照橋梁結(jié)構(gòu)實際施工加載順序的逆過程來進行結(jié)構(gòu)行為計算和予以確定。只有按照倒裝計算出的橋梁結(jié)構(gòu)各階段中間狀態(tài)去指導(dǎo)施工,才能使橋梁的成橋狀態(tài)符合設(shè)計要求。
2 主梁線形測量
?。?）主梁撓度、軸線和主梁頂面高程的測量。在每一節(jié)段懸臂端梁頂設(shè)立2～4個標高觀測點和一個軸線點。測點用短鋼筋或鋼板預(yù)埋,并用紅色油漆標明編號。標高用水準儀進行測量,根據(jù)各節(jié)段施工次序,每一節(jié)段按三種工況對主梁撓度進行平行獨立測量,相互校核。軸線使用全站儀和鋼尺等進行測量,采用測小角法或視準法直接測量其前端偏位。視準時,將軸線后視點引至過渡墩,用遠點控制近距離點。在主梁頂面混凝土高程測量過程中,同一截面測2～4點,根據(jù)其橫坡取其平均值,這樣可得到主梁頂面的高程值。
（2）主梁立模標高的測量。用精密水準儀測量立模標高,立模標高的測量應(yīng)避開溫差較大的時段。施工單位立模到位,測量完畢后,監(jiān)理單位對施工各節(jié)段的立模標高進行復(fù)測,監(jiān)控單位不定期進行抽測。
?。?）同跨兩邊對稱截面相對高差的直接測量和多跨線形的通測。當兩邊施工節(jié)段相同時,對稱截面的相對高差可直接進行測量和分析比較。當施工節(jié)段不同時,對稱節(jié)段的相對高差不滿足可比性,此時,可選擇較慢的一邊最末端截面和較快的一邊已施工的對應(yīng)截面作為相對高差的測量對象。在測量過程中,同一對稱截面可測多點,根據(jù)其橫坡取其平均值,可得到對稱截面的對應(yīng)點的相對高差。
3 線形控制原理與技術(shù)
（1）預(yù)拱度控制。
主梁懸澆段的各節(jié)段立模標高可按下式確定
Hi=H0+fi+(-fi預(yù))+f籃+fx(1)
式中:Hi為待澆筑段主梁底板前端底模標高;H0為該點設(shè)計標高;fi為本施工段及以后澆筑的各段對該點的影響值;fi預(yù)為本施工段頂板縱向預(yù)應(yīng)力束張拉后對該點的影響值;f籃為掛籃彈性變形對該施工段的影響值;fx為由徐變、收縮、溫度、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換、二期恒載、活載等影響值。上述各參數(shù)在有限元倒向分析基礎(chǔ)上,根據(jù)實測信息,對計算預(yù)拱度進行調(diào)整和預(yù)測,確定最佳預(yù)拱度。
?。?）預(yù)拱度。指令預(yù)拱度是主梁線形控制的主要參數(shù),也是決定主跨和邊跨能否順利合攏,應(yīng)力分布是否合理的關(guān)鍵。施工預(yù)拱度指令,一般由監(jiān)測監(jiān)控單位拿出方案,經(jīng)設(shè)代組計算審核后,橋梁專業(yè)監(jiān)理工程師簽字才能組織施工。施工預(yù)拱度指令除保證其合理性、 科學(xué) 性外,下達時間應(yīng)保證施工的連續(xù)性和及時性。 4 主梁結(jié)構(gòu)應(yīng)變測量與應(yīng)力分析
?。?）布點時間。在主梁鋼筋布置基本就緒、混凝土澆筑之前,在控制斷面預(yù)埋傳感元件,并做好相應(yīng)的防護工作。對于預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋,主要是測試和控制橋梁結(jié)構(gòu)縱向應(yīng)力。因此,布點時,傳感元件沿縱向(橋的里程或樁號方向)布置,用鐵絲捆扎在主梁縱向鋼筋的上(下)緣。
?。?）傳感元件測試原理及其應(yīng)變測量?；炷翍?yīng)力測試傳感元件類型較多,目前通常使用鋼弦應(yīng)變計,其測試效果較好。鋼弦傳感器應(yīng)變與頻率間的關(guān)系通常是以標定表和折線圖的形式給出的,用二次曲線或三次曲線進行最小二乘擬合,便能得到較好數(shù)學(xué)表達式。
5 關(guān)于測試中幾個應(yīng)注意的問題
?。?）施工應(yīng)力監(jiān)測涉及到的資料和數(shù)據(jù)很多。除設(shè)計資料外，施工方面也很多，如施工工藝、施工方案、施工組織設(shè)計及掛籃、模板有關(guān)數(shù)據(jù)。橋上主要施工機具設(shè)備的重量及其他施工荷載等。事前應(yīng)認真收集、仔細調(diào)查。
?。?）應(yīng)變計安裝要經(jīng)歷混凝土澆注、振搗及混凝土硬化等過程。尤其是混凝土硬化是一個很復(fù)雜的變化過程，有水化熱溫升和自身體積的收縮。
?。?）對能反映結(jié)構(gòu)工作特性應(yīng)力比較集中的測試部位，應(yīng)適當多設(shè)元件，以防安裝或測試過程中造成損壞而測不到關(guān)鍵數(shù)據(jù)，還可以采用不同的手段或其他類型元件，同時進行測試。
綜上所述，對大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工應(yīng)力監(jiān)測，至今仍有不少問題沒有更好的解求方法。在 科學(xué) 的方法沒有建立之前，經(jīng)驗的積累十分重要。當前由于工程 發(fā)展 需要，正推動這項測試工作不斷開展，在這大好的時機中，只要堅持不斷地實踐，不斷地分析 總結(jié) ，不斷地試驗探索，必將使混凝土橋梁施工應(yīng)力測試工作更快地走向完善。
