预应力混凝土连续刚构桥施工方法与应力监控的工程实例分析建筑施工论文.doc

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预应力混凝土连续刚构桥施工方法与应力监控的工程实例分析_建筑施工论文（中铁上海工程局一公司，安徽，芜湖，241000）【摘要】论文结合M大桥工程实例，对桥的下部墩身施工和上部箱梁施工的施工方法进行了阐述，并对M桥进行了应力监测，最后得出了应力监测结果。

【关键词】大跨连续刚构桥；施工方法；应力监测1工程简介M大桥是某高速公路一合同段的两个控制性工程之一。M大桥左线的中心桩号为LK38+877.30，主桥采用三跨变截面预应力混凝土连续刚构体系，孔径布置为(55+100+55)m，桥梁全长215.4m。上部箱梁断面为单箱单室形式，箱梁顶宽12.25m，底宽6.5m，箱梁根部梁高5.9m，跨中及边跨合龙段梁高为2.5m，箱梁底板下缘按1.8次抛物线变化。桥梁下部墩身采用矩形等截面的空心墩，最高墩的高度为73m。

2施工方法2.1下部墩身施工2.1.1墩身模板设计(1)模板高度的选定。因M大桥墩身较高，在模板数量上共加工了3层模板，每层2m，总共6m。施工时，每次浇注2节模板的高度，即每次翻2层模板，浇筑4m高的墩身混凝土。

(2)模板构造的设计。薄壁空心墩身使用内外两套模板，外模采用整体钢模板，内模采用定型钢模板。模板设有使用槽钢制成的竖肋及后架，竖肋和后架皆为组焊而成。

(3)模板翻升。翻模施工时，落模后需要将模板向外滑出再起吊，在每块模板后架底横杆上设有简易滚轮滑轨，滑出后再利用塔吊向上翻升。

(4)墩身空心顶部的模板设计。主墩顶部3m范围和过渡墩顶部2.5m范围为实心段。在2.1.2塔吊及上下安全通道的设置根据桥墩高度以及墩柱之间的距离综合考虑，设置不同型号的塔吊满足工程施工需要，施工时利用塔吊安装、拆卸模板和向上运送钢筋。墩身施工时，人员上下的安全通道采用门式爬梯，爬梯设置在主墩侧部，同时为了保持爬梯的稳定，每5m高与墩身加固一次，通过墩身的通气孔把爬梯固定在墩身上，以利于施工和检查人员上下行走、安全便捷。

2.1.3钢筋的制作和绑扎为了便于绑扎薄壁墩身的钢筋，在薄壁墩身的中间空心处搭设钢管支架，作为存放钢筋的平台，同时在墩身四个角的位置及墩身的长边中间位置预埋6根角铁，角铁与中间的钢管支架连成一个整体，作为绑扎钢筋的依托支架，在浇筑混凝土时，把角铁直接浇在墩身中，不再取出。

2.2上部箱梁施工2.2.1悬臂浇筑施工方法在每处墩顶悬臂浇筑连续梁的施工中均使用2套菱形挂篮，并且应尽量保持在主墩上对称平衡悬灌箱梁。0#和1#梁段采用在主墩墩身埋设预埋件搭设托架，在托架上浇筑成形。其它悬臂梁段在挂篮上对称浇筑混凝土，边孔边部梁段采用搭设满堂支架现浇施工。悬臂浇筑段和现浇段施工完成后，先边跨合龙再中跨合龙最终形成三跨连续梁。边跨和中跨合龙采用吊模现浇法施工，张拉合龙后钢绞线完成体系转换。

2.2.2挂篮的设计M大桥的悬臂施工中采用菱形挂篮，同时采用合理的走行方式，以保证使桁架走行时的稳定系数大于2.0，进而满足规范要求。挂篮由承重系统、底模系统、模板系统(内、外)、走行系统、后锚固系统组成，当1#梁段的混凝土强度达到设计强度的90%才可安装挂篮。

2.2.3混凝土浇筑(1)原材料。混凝土施工所用的骨料、水泥、外加剂必须符合有关规定。

(2)配合比设计。本桥悬臂浇筑梁段的混凝土设计标号为C50，由于梁段钢筋及预应力管道较密，选用混凝土配合比的坍落度应在18-20cm为宜。

(3)混凝土搅拌与运输。混凝土搅拌采用搅拌站集中生产，同时使用混凝土输送泵车输送混凝土。

(4)混凝土浇筑与振捣。

2.2.4预应力施工(1)钢绞线穿束。纵向预应力筋穿束前用通孔器疏通预应力管道，纵向预应力筋穿束时先将导线穿过孔道与预应力筋束连接在一起，由倒链牵引穿束。

(2)钢绞线张拉。预应力束张拉选用YCW-350型千斤顶，ZB-500型电动油泵施张。

2.2.5合龙段施工及体系转换M大桥的连续梁施工采用在两边跨先合龙，形成两单悬臂梁，最后在中跨合龙，形成三跨连续梁的步骤。边跨合龙采用支架现浇合龙，主跨利用其中一套挂篮合龙。张拉合拢后钢绞线完成体系转换。

主跨合龙段施工时，将挂篮前移，简支在两悬臂端上，将挂篮改装成吊架。然后在两悬臂端加水箱配重，然后焊接劲性骨架，并进行钢筋的绑扎、模板和波纹管的安装。待合龙段达到设计强度后按顺序张拉中跨底板预应力筋，最后拆除挂篮。

3应力监测作为施工过程中的安全预警系统之一，结构截面的应力监测是悬臂施工桥梁施工监测的主要内容，它也是对桥梁的实际受力状态进行评判和确保施工安全顺利的主要依据。

M大桥全桥总共多个控制断面，这里重点分析梁体墩顶部截面。每个截面上的应变计按预定的测试方向固定在主筋上，测试导线引至混凝土表面。侧板2个测点与水平成45o方向角布置外(测主应力)，其余6个测点方向均为顺桥向布置；1/4跨断面布置8个测点，其测点方向均为顺桥向布置；1/2跨断面和合龙截面均布置8个测点，其测点方向为顺桥向布置。底层钢筋上，为了防止传感器及其导线在浇筑混凝土时碰坏，但又不影响传感器的受力，在布置传感器的地方要注意混凝土的振捣方式，导线用注浆塑料管进行保护。

4应力监测结果分析通过在M的控制截面上布置应力测点，观测在桥梁施工过程中这些截面的应力变化和应力分布情况，这里主要对M大桥上部梁体在施工浇筑前，浇筑后，张拉后的三个工况分别进行测量，并在少数数据出现偏差或异常时及时的增加了测量密度。

经过工程实地的应力监控可以看出，现场实测值与理论计算的应力值基本上是一致的，但也存在某些梁段的某些部位产生与理论值偏差较大的情况，不过这些偏差都在允许的范围内。出现个别数值偏差的主要原因有以下几个方面：(1)在对实际结构通过一定的简化建立计算模型时，为分析方便而简化的一些因素可能对模型作用较小，但对结构的实际受力却有很大的影响。

(2)由于结构体系十分复杂，因此在某些特殊的点上将可能出现局部应力的影响。

(3)在对结构进行现场监控时，测量数据过程中一般梁段混凝土加载龄期均偏小，同时受到混凝土收缩、徐变和温度效应的影响，这些因素都会对监控的结果产生作用。

参考文献[1]马保林.高墩大跨连续刚构桥[M].北京:人民交通出版社,2001[2]徐君兰.大跨径桥梁施工控制[M].北京:人民交通出版社,2002[3]顾安邦.桥梁施工监测与控制[M].北京:机械工业出版社,2005。