大桥施工监控技术研究范文

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1南澳大桥施工过程仿真分析计算

1．1工程概况南澳大桥为连接汕头市南澳县与汕头市区的一座跨海大桥，主桥为(126+238+126)m矮塔斜拉桥。主梁为单箱单室断面，根部梁高8m，跨中及边跨现浇段梁高4m，以路线中心线为基准呈2．0%双面坡构造，梁高按2次抛物线变化。主桥预应力混凝土箱梁采用C60混凝土，主塔墩采用C50混凝土。主梁顶面宽14．4m，两侧悬臂宽度为1．1m。

1．2南澳大桥分析计算模型的建立应用桥梁专业有限元软件Midas/Civil，按照设计图纸和实际施工阶段的划分，建立有限元分析模型。

1．3南澳大桥的仿真分析计算施工监控实施前必须进行详细的施工监控仿真分析计算，对该桥在给定的成桥索力值作用下进行计算复核，复核主梁截面应力在成桥状态时使用荷载作用下是否满足要求。经过计算，成桥状态时主梁截面上下缘混凝土最大的压应力和最大拉应力均满足C60混凝土的容许值。

1．4斜拉索初拉索力的确定斜拉桥是多次超静定结构体系，所以计算拉索初拉力需要多次的反复计算。MIDAS/Civil的未知荷载系数功能使用了索力优化法则，可以计算出特定约束条件的最佳荷载系数，在计算斜拉桥拉索初拉力非常有效［2］。

1．5主梁立模标高的确定立模标高应满足成桥时的主梁标高与设计成桥标高一致的要求。本桥立模标高的计算方法。立模标高按下式确定:。其中，H为主梁的立模标高;H0为成桥后3年主梁的设计标高;H1为施工过程因施工荷载及混凝土在施工阶段的收缩徐变等的累积挠度;从为成桥后3年混凝土收缩徐变的挠度值(不包括施工阶段的)和1/2活载挠度值之和。

2南澳大桥的施工监控

2．1施工监控的目标施工监控总的来说有两方面的目标:一是实现设计文件所规定的成桥状态;另一目标是保证结构在施工过程中的安全。

2．2斜拉索索力的调整在斜拉桥的施工过程中，斜拉索的索力在不断地发生变化，为使实测索力值达到设计索力值，可以充分利用斜拉索的“主动受力”的特征，通过多次张拉斜拉索使最终调索后的成桥索力与合理成桥状态的索力相近。

2．3主梁标高的控制矮塔斜拉桥的主梁刚度较大，不能利用索力调整进行主梁线形调整，在箱梁混凝土浇筑过程中，必须对立模标高控制，即对主梁施工线形进行严格控制。在矮塔斜拉桥施工中，进行线形控制的目的不仅是为保证桥梁线形符合设计要求，而且关系到梁上索导管与拉索相对位置是否准确，拉索能否在索导管内自由活动，拉索在承受活载时是否受剪等问题。如果拉索抵死索导管，使得拉索承受额外的剪力，则桥梁的耐久性将大大降低。主梁标高测点布置在每节段梁距前端30cm处，在横断面布置6个测点，即主梁中心处和上、下游处。

2．4温度和应力的监测结构的应力监测是反映结构是否处于安全状态的最直观的指标。因此在索塔及主梁的重点部位设置应力监测断面。主塔共设置3个测试截面，分别在上桥塔相连处、塔与主梁相连处及桥塔根部。主梁共布置8个应力监测截面。

3施工监控成果综述

南澳大桥主梁于2010年4月开始施工，于2014年9月进行主跨合拢。南澳大桥在施工控制的实施过程中，业主单位、设计单位、监理单位、监控单位、施工单位紧密配合，使得施工控制工作能够顺利进行。从本桥目前施工控制的整个过程来看，无论是主梁线形，还是索力和主梁应力，都得到了很好的控制，达到了规定的要求。下面给出主梁施工完毕后的标高、应力、索力的计算值与实测结果。

4结论

本文结合南澳大桥工程，对矮塔斜拉桥的施工监控进行了开发研究。从整个施工监控过程来看，无论是索力、主梁应力和主梁线形都得到了很好的控制，达到了施工监控的目的和要求，证明了本桥施工监控的原则和方法的合理性，为今后类似的混凝土矮塔斜拉桥施工监控提供了有益的参考和借鉴。

作者：王新刚 董佳鹏 樊士广 单位：中交天津港湾工程研究院有限公司结构所 中交一航局第五工程有限公司