下承式钢管混凝土系杆拱桥施工监控技术浅析

2016-12-23王祥国

黑龙江交通科技 2016年11期

关键词：系梁系杆吊杆

王祥国

(辽宁省路桥建设第一有限公司，辽宁沈阳 110020)

下承式钢管混凝土系杆拱桥施工监控技术浅析

王祥国

(辽宁省路桥建设第一有限公司，辽宁沈阳 110020)

以下承式钢管混凝土系杆拱桥的施工工序来分析其施工监控技术，希望对今后混凝土系杆拱桥的施工监控起到借鉴意义。沙颍河大桥上部结构为单跨112 m下承式钢管混凝土系杆拱，为刚性系梁拱，计算跨径L=108.0 m拱轴线为二次抛物线，矢跨比为1/5，矢高21.6 m。

下承式钢管混凝土；系杆拱桥；监控技术

1 下承式钢管混凝土系杆拱桥施工监控涉及内容

1.1 下承式钢管混凝土系杆拱桥系梁线形监控

(1)可以对系梁截面的尺寸进行有效控制，达到结构尺寸能满足设计的要求；

(2)可以对模板的挠度变形状态进行精准测量和反应出来，为之后的底模标高调整提供数据参考；

(3)可以为之后的系梁每个浇筑梁段标高精确定位提供依据；

(4)尽量不要选择施工容易造成破坏的地点。

本桥监控测点按系梁端点、1/2点、1/4点及系梁长度方向4 m/点(即吊杆位置)，全桥共52个监控点。

1.2 下承式钢管混凝土系杆拱桥拱肋线形监控

为了方便研究，本文选择的拱肋的拱脚、1/2点、1/4点进行分析。根据实际情况，考虑周全预拱度并计算出、下管下缘、上管上缘，同时测量好专用标志点的三维坐标。借助全站仪施工放样，直接进行测量，反复进行，指导满足要求为止。具体情况见表1和表2。

表1 左钢管拱肋线形监测结果(m)

拱顶设计预抛值80 mm,拱脚设计预抛值1.4 mm。

表2 右钢管拱肋线形监测结果(m)

拱顶设计预抛值80 mm,拱脚设计预抛值1.4 mm。

1.3 下承式钢管混凝土系杆拱桥应力监测

理论应力的计算通常是以某截面作为特定的截面，以此为前提，然后对这个截面特殊位置上的应力在不同的施工阶段的增量进行计算，想要让得到的不同施工阶段结构应力的变化情况更加真实准确，施工监控人员需要在特定的截面安装几个应力变化测试计，这样做是为了用多个测量出来的数据同理论值进行对比分析，确保施工安全顺利进行。一旦发现测量出来的多个应力点的数据与理论应力相差在10%以上，则必须进行警示预报。结构的应力测试除了可以用来评价桥梁施工的质量安全外，还可以对施工过程中桥梁的安全以及桥梁建成之后的跟踪监测，为桥梁设计理论提供理论数据的参考。通常来讲，混泥土材料具有不稳定性以及不均匀性，受到施工状况参数、设计参数、预应力损失、温度、湿度以及结构分析模型等多方面因素的影响，往往实际的结构应力与设计应力都存在一定的差距，计算应力难以恰当反应出结构的实际应力变化情况。所以，在对预应力混泥土结构进行应变测试的时候，可以利用系统识别以及误差分析处理，将测试应力值向实际应力值靠近，促使施工监控人员可以精确掌握到真实的应力情况。本桥应变计布置在拱脚处、L/8处、L/4处、L/2处、3L/4处、7L/8。

1.4 下承式钢管混凝土系杆拱桥索力监控

吊杆作为下承式钢管混凝土系杆拱桥重要组成部分之一，其工作状态的如何直接影响到下承式钢管混凝土系杆拱桥的正常工作状态。对吊杆索力的测量某种程度上决定着下承式钢管混凝土系杆拱桥施工进行的正常运行甚至是成败关键所在。吊杆索力的测试有若干种方法，本桥所采用的是频率法。为了保证本研究结果准确，本桥还选取部分吊杆在这些吊杆锚杯下安装了压力传感器，将压力传感器上直接读取的数值与频率法数据对比。频率法指的是根据吊杆拉力与吊杆振动频率之间对应的关系特征，在已经得知吊杆的长度、分部质量等参数时，在吊杆上绑定灵敏度非常高的拾振器，通过拾振器拾取吊杆在环境振动激励下的振动信号，然后利用信号方大、滤波或A/D转换和频谱分析就可以得到吊杆自身振动的频率，在通过吊杆力和吊杆自身振动频率之间的关系得知吊杆拉力。