大跨径延续梁桥施工控制的内容与方法探析 (大跨径预应力混凝土连续梁构造有何特点)

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• 桥梁转体的施工方法及运行

大跨径延续梁桥施工控制的内容与方法探析？

上方是中达咨询给大家带来关于大跨径延续梁桥施工控制的内容与方法探析的相关内容，以供参考。

我国在悬索桥、拱桥、延续刚构桥等方面的钻研与通常取得了较好的成绩，但对大跨预应力混凝土延续梁桥的施工控制技术钻研相对较少。

因此钻研和运行大跨预应力混凝上延续梁桥施工控制技术具备极理想的工程意义。

本文首先剖析了大跨桥梁影响施工控制的要素，其次对施工控制的内容及方法、施工控制的基本原理等启动了的论述。

1序文大跨度桥梁的施工要经过一个复杂的环节，在此环节中将遭到许多确定和不确定要素的影响，造成桥梁结构的实践形态偏离通常计算剖析形态。

因此，桥梁施工控制的重点就是经过对施工环节中出现的偏向启动剖析识别，发现疑问并及时启动纠偏，同时对结构的后续阶段启动预测，使施工系对抗直处于控制之中。

2影响施工控制中的要素[1]大跨径延续梁桥施工控制的关键目的是使施工实践形态最大限制地与理想设计形态（线形与受力）相吻合。

要成功上述指标，就肯定片面了解或者使施工形态偏离通常设计形态的一切要素，以便对施工实施对症下药的有效控制。

2.1结构参数[2]不论何种桥梁的施工控制，结构参数都是肯定思考的关键要素，结构参数是控制中的结构施工模拟剖析的基本资料，其准确性间接影响剖析结果的准确性。

理想上，实践桥梁结构参数普通很难与设计所用的结构参数齐全吻合，总是存在肯定的误差，施工控制中如何失外地记入这些误差，使结构参数尽量凑近桥梁的实在结构参数，是首先须要处置的疑问。

结构参数关键包含结构构件截面尺寸、结构资料弹性模量、资料容重、资料热收缩系数、施工荷载、预加应力或索力等外容。

2.2施工工艺施工控制是为施工服务的，反上来，施工的好坏又间接影响控制指标的成功。

除要求施工工艺肯定合乎控制要求外，在施工控制中肯定计入施工条件非理想化带来的构件制造、装置等方面的误差，使施工形态坚持在控制中。

2.3施工监测监测是桥梁施工控制的最基本手腕之一。

监测包含应力监测、变形监测等。

因测量仪器、仪器装置、测量方法、数据采集、环境状况等存在误差，所以，结构监测总是存在误差的。

在控制环节中，除要从测量设施、方法上尽量设法减小测量误差外，在启动控制剖析时肯定将其计入。

2.4温度变动温度变动对桥梁结构的受力与变形影响很大，这种影响随温度的扭转而扭转，在不同时辰对结构形态（应力、变形）启动量测，其结果是不一样的，假设施工控制中疏忽了该项要素，就肯定难以获取结构的实在形态数据，从而也难以保障控制的有效性，所以，肯定思考温度变动的影响。

普通是将一天中的温度变动较小的早晨作为控制所需实测数据的采集期间。

但对节令温差和桥梁体内的温度剩余影响要予以注重。

2.5资料收缩、徐变对混凝土桥梁结构而言，资料收缩、徐变对结构内力、变形有较大的影响，这关键是由于大跨径延续梁桥施工中混凝土普遍加载龄期短、各阶段龄期相差大等惹起的，控制中要予以仔细钻研，以期驳回正当的、合乎实践的徐变参数和计一算模型。

收缩、徐变还将影响成桥后经营阶段的结构变形，这也是设定预拱度须要思考的要素。

3施工控制的义务与上班内容桥梁施工控制的义务就是对桥梁施工环节实施控制[3]，确保在施工环节中桥梁结构的内力和变形一直处于答应的安保范畴内，确保成桥形态（包含成桥线形与成桥结构内力）合乎设计要求。

桥梁施工控制围绕上述控制义务而开展，其施工控制的上班内容关键包含以下几个方面：3.1几何（变形）控制不论驳回什么施工方法，桥梁结构在施工环节中总要发生变形（挠曲），并且结构的变形将受诸多要素的影响，极易使桥梁结构在施工环节中的实践位置（立面标高，平面位置）形态偏离预期形态，使桥梁难以顺利合拢，或成桥线形形态与设计要求不符，所以肯定对桥梁实施控制，使其结构在施工中的实践位置形态与预期形态之间的误差在答应范畴之内和成桥线形态态合乎设计要求。

3.2应力控制桥梁结构在施工环节中以及成桥形态的受力状况能否与设计相合乎是施工控制要明白的关键疑问。

通常经过结构应力的监测来了解实践应力形态，若发理想际应力形态与通常（计算）应力形态的差异超限就要启动要素查找和调控，使之在准许范畴内变动。

结构应力控制的好坏不像变形控制那样易于发现，若应力控制不力将会给结构形成危害，重大者将出现结构破坏（我国宁波的招宝山大桥主梁断裂就是一个例子），所以，肯定对结构应力实施严厉控。

对应力控制的名目和精度还没有明白的规则，需依据实践状况确定，通常包含：①结构在自重下的应力（实践应力与设计相差宜控制在5%）。

②结构在施工荷载作用下的应力（实践应力与设计相差宜控制在5%）。

③结构预加力除对张拉实施双控（油表控制和伸长量控制，伸长量误差准许在±6%以内）外，还肯定思考管道摩阻影响（关于后张结构）。

④温度应力，特意是大体积基础、墩柱等。

⑤其余应力，如基础变位、风荷载、雪荷载等惹起的结构应力。

⑥施工中用到的对桥梁施工安保有间接影响的支架、挂篮、缆索吊装系统等的应力在安保范畴内。

3.3稳固控制桥梁结构的稳固性相关到桥梁结构的安保，它与桥梁的强度有着等同的甚至更关键的意义。

环球上曾经有过不少的桥梁在施工环节由于失稳而造成全桥破坏的例子，最典型的是加拿大的魁北克（Quebec）桥。

该桥在南侧锚锭析架快要架完时，由于悬臂端上弦杆的腹板屈曲而出现突然崩塌坠落。

我国四川州河大桥也因悬臂体系的主梁在吊装主跨中段接受过大的轴力而失稳破坏。

因此桥梁施工环节中不只要严厉控制应力和变形，而且要严厉地控制施工各阶段结构构件的部分和全体稳固。

目前关键经过稳固剖析计算（稳固安保系数），并联合结构应力、变形状况来综合评定、控制其稳固性。

3.4安保控制桥梁施工环节中安保控制是桥梁施工控制的关键内容，只要保障了施工环节中的安保，才谈得上其余控制与桥梁的树立，其实，桥梁施工的安保控制是上述变形控制、应力控制、稳固控制的综合表现，上述各项获取了控制，安保也就获取了控制（由于桥梁施工品质疑问惹起的安保疑问除外）。

由于结构方式不同，间接影响施工安保的要素也不一样，在施工控制中需依据实践状况，确定其安保控制重点。

4施工控制的方法延续梁桥是施工→监测→识别→调整→预报→施工的循环环节，其实质就是使施工依照预约的理想形态（关键是施工标高）顺利推动。

而实践上不论是通常剖析获取的理想形态，还是实践施工都存在误差，所以，施工控制的外围义务就是对各种误差启动剖析、识别、调整，对结构未来做出预测。

4.1预测控制法预测控制法是指在片面思考影响桥梁结构形态的各种要素和施工所要到达的指标后，对结构的每一施工阶段（节段）构成前后启动预测，使施工沿着预约形态启动。

由于预测形态与实践形态免不了有误差存在，某种误差对施工指标的影响则在后续施工形态的预测予以思考，以此循环，直到施工成功和取得与设计相合乎的结构形态。

这种方法适用于一切桥梁，而关于那些已成结构形态具备无法调整性的桥梁施工控制肯定驳回此法。

预测控制以现代控制论为通常基础，其预测方法经常出现的有卡尔曼滤波法、灰色系统通常控制法等。

4.2自顺应控制法鉴于延续梁桥已成功节段的无法控性以及施工中对线形误差的纠正措施有限，控制误差的出现就显得极为关键，所以，驳回自顺应控制法对其启动控制也是很有效的。

4.3线形回归剖析法线形回归剖析法是经过对悬臂箱梁挠度与悬臂长度、悬臂重量的一元线形回归处置或二元线形回归处置，总结树立挠度线形回归数学模型。

它可以用于剖析箱梁挠度变形的法令，也可以用于预测待施工梁段的挠度。

但它无法对温度和施工惹起的误差启动批改，并且要求有较多有法令的数据才行，在梁段数比拟少时所获取的回归曲线的精度难以保障。

5小结关键探讨了影响大跨度延续梁桥施工控制的要素、施工控制的义务与上班内容以及施工控制的方法。

我国在桥梁施工控制的通常与通常还未树立起一套完善的施工控制技术系统和组织治理系统。

因此，深化钻研桥梁施工控制通常，研制愈加正当、适用的控制软件以及愈加繁难、准确的监测设施，树立完善的桥梁施工控制技术系统和组织治理系统是今后桥梁树立事业开展迫切须要启动的上班。

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桥梁转体的施工方法及运行

1.0 概述 桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置制造（浇注或拼接）成形后，经过转体就位的一种施工方法。

它可以将在阻碍上空的作业转化为岸上或近低空的作业。

依据桥梁结构的转动方向，它可分为竖向转体施工法、水平转体施工法（简称竖转法敌对转法）以及平转与竖转相联合的方法，其中以平转法运行最多。

桥梁转体法施工与传统施工方法相比，具备如下好处： （1）施工所需的机具设施少、工艺繁难、操作安保。

（2）具备结构正当，受力明白，力学性能好。

（3）转体法能较好地克制在平地峡谷、水深流急或经常通航的河道上架设大跨度结构物的艰巨，尤其是对修建处于交通运输忙碌的市区立交桥和铁路跨线桥，其好处愈加显著。

（4）施工速度快、造价低、浪费投资。

在相反条件下，拱桥驳回转体法与传统的悬吊拼装法、桁架伸臂法、搭架法相比，经济效益和社会效益十分显着。

如用转体法修建的湖南资兴市游垄桥，与用悬吊拼装法和搭架法相比，造价降落了11.5～17.4％2.0 转体施工法的关键技术 转体施工法的关键技术疑问是转动设施与转动才干，施工环节中的结构稳固和强度保障，结构的合拢与体系的转换。

2.1 竖转法 竖转法关键用于肋拱桥，拱肋通常在低位浇筑或拼装，而后向上拉升到达设计位置，再合拢。

竖转体系普通由牵引系统、索塔、拉索组成。

竖转的拉索索力在脱架时，由于此时拉索的水平角最小，发生的竖向分力也最小，而且拱肋要成功从多跨支承到铰支承和扣点处索支承的过渡，脱架时要成功结构自身的变形与受力的转化。

为使竖转脱架顺利，有时需在优化索点安排助升千斤顶。

竖转施工打算设计时，要正当布置竖转体系。

索塔高、支架高（拼装位置高），则水平交角也大，脱架优化力也相对小，但索塔、拼装支架受力（特意是受压稳固疑问）也大，资料用量也多；反之亦然。

在竖转环节中，关键要思考索塔的受力和拱肋的受力，尤其是风力的作用。

在施工工艺上，竖转铰的结构与装置精度，索鞍与牵转能源装置，索塔和锚固系统是保障竖转品质、转动顺利和安保的关键所在。

国际的拱桥基本上为无铰拱，竖转铰是施工暂时结构，所以，竖转铰的结构与精度应综合思考满足施工要求和降落造价。

跨径较小时，可驳回插销式，跨径较大时可驳回滚轴。

拉索的牵引系统当跨径较小时，可驳回卷扬机牵引；跨径较大，要求牵引力较大，牵引索也较多时，则应驳回千斤顶液压同步系统。

2.2 平转法 平转法的转动体系关键有转动支承系统、转动牵引系统敌对衡系统。

转动支承系统是平转法施工的关键设施，由上转盘和下转盘构成。

上转盘支承转动结构，下转盘与基础相联。

经过上转盘相关于下转盘转动，到达转体目的。

转动支承系统肯定统筹转体、承重及平衡等多种性能。

按转动支承时的平衡条件，转动支承可分为磨心支承、撑脚支承和磨心与撑脚独特支承三种类型。

磨心支承由中心撑压面接受所有转动重量，通常在磨心插有定位转轴。

为了保障安保，通常在支承转盘周围设有支重轮或撑持脚反常转动时，支重轮或承重脚不与滑道面接触，一旦有倾覆偏向则起支承作用。

在已转体施工的桥梁中，普通要求此间隙从2～20mm，间隙越小对滑道面的高差要求越高。

磨心支承有钢结构和钢筋混凝土结构。

在我国以驳回钢筋混凝土结构为主。

高低转盘弧形接触面的混凝土均应打磨润滑，再涂以二硫化铜或黄油四氟粉等润滑剂，以减小摩擦系数（普通在0.03～0.06之间）。

撑脚撑持方式下转盘为一环道，上转盘的撑脚有4个或4个以上，以坚持平转时的稳固。

转动环节撑持范畴大，抗倾稳固性能好，但阻力力矩也随之增大，而且环道与撑脚的施工精度要求较高，撑脚方式有驳回滚轮，也有驳回柱脚的。

滚轮平转时为滚动摩擦，摩阻力小，但加工艰巨，而且常因加工精度不够或变形使滚轮不滚。

驳回柱脚平转时为滑动摩擦，通罕用不锈钢板加四氟板再涂黄油等润滑剂，其加工精度比滚轮容易保障，经过精心施工，已有较多成功的例子。

当转体结构悬臂较大，抗倾覆稳固要求突出时，往往驳回此种结构，广州丫髻沙大桥平转就驳回了此体系。

第三类支承为磨心与撑脚独特支承。

大里营立交桥驳回一个撑脚与磨心独特作用的转动体系，在撑脚与磨心连线的垂直方向设有包全撑脚。

假设撑脚多于一个，则支承点多于2个，上转盘相似于超静定结构，在施工工艺上保障各撑持点受力基本合乎设计要求比拟艰巨。

广州丫髻沙大桥原驳回多撑脚与磨心独特受力体系，后思考到这种艰巨，减小了磨心受压的比例，使其堕落为撑脚体系。

水平转体施工中，能否转动是一个很关键的技术疑问。

普通状况下可把启动摩擦系数设在0.06～0.08之问，有时为保障有足够的启能源，按0.1性能启能源。

因此减小摩阻力，提高转能源矩是保障平转顺利实施的两个关键。

转能源通常布置在上转盘的外侧，以取得较大的力臂。

转能源可以是推力，也可以是拉力。

推力由千斤顶施加，但千斤顶行程短，转动环节中千斤顶装置的上班量又很大，为保障平转环节的延续性，所以独自驳回千斤顶顶推平转的较少。

转能源通常为拉力，转动重量小时，驳回卷扬机，转体重量大时驳回牵引千斤顶，有时还辅以助推千斤顶，用于克制启动时静摩阻力与动摩阻力之间的增量。

平转环节中的平衡疑问也是一个关键疑问。

关于斜拉桥、T构桥以及带悬臂的中承式拱桥等上部恒载在墩轴线方向基本对称的结构，普通以桥墩轴心为转动中心，为使重心降落，通常将转盘设于墩底。

关于单跨拱桥、斜腿刚构等，平转施工分为有平衡重与无平衡重转体两种。

有平衡重时，上部结构与桥台一同作为转体结构，上部结构悬臂长，重量轻，桥台则相反，在设置转轴中心时，尽或者远离上部结构方向，以求得平衡，假设还不平衡，则需在台后加平衡重；无平衡重转体，只转动上部结构部分，应用背索平衡，使结构转体环节中被转体部分一直为索和转铰处两点支承的简支结构。

2.3 转体施工受力 转体施工的受力剖析目的是保障结构的平衡，以防倾覆；保障受力在答应值内，以防结构破坏；保障锚固体系的牢靠性。

转体环节历时较短，少则几十分钟，最多不超越一天，所以关键思考施工荷载。

在微风地域按经常出现的风力思考，通常不思考地震荷载和台风影响，这关键从工期选用来保障。

此外，转体结构的变形控制、合拢结构与体系转换也是转体施工招思考的关键疑问。

3.0 桥梁转体施工的运行3.1 国外运行状况 转体施工法最先出现的是竖转法。

50年代意大利曾用此法修建了多姆斯河桥，跨径达70m；德国的Argentobel桥，跨径达150m，是驳回此法修建的跨径的桥梁。

它在竖向位置应用地形或搭支架浇筑混凝土拱肋，而后再从两头将拱肋逐渐放倒，搭接成拱。

2001年底日本神原溪谷大桥驳回竖转法施工建成，该桥为混凝土拱桥，跨度135米。

这种竖转法关键运行于钢筋混凝土肋拱桥中，当跨径增大以后，拱肋过长，竖向搭架过高，转动也不易控制，因此普通只在中小跨径中运行。

平转法于1976年终次在奥天时维也纳的多瑙河运河桥上运行。

该桥为斜拉桥，跨径布置为55.7m+119m+55.7m，转体重量达4000t。

尔后平转法在法国、德国、日本、比利时、中国等国度获取运行。

驳回平转法施工的桥梁除斜拉桥外，还有T构桥、钢桁梁桥、预应力延续梁桥和拱桥。

迄今为止，转体重量的是比利时的本＆#8226;艾因桥。

该桥为斜拉桥，跨径布置为3×42m+168m，转体重量达1.95万t，于1991年建成。

3.2 国际运行状况 1975年我国桥梁上班者开局启动拱桥转体施工工艺的钻研，并于1977年终次在四川省遂宁县驳回平转法建成跨径为70m的钢筋混凝土箱肋拱。

尔后，平转法在山区的钢筋混凝土拱桥中获取推行运行。

70年代末80年代初我国平转法施工的拱桥，跨径均在100m以下，且均为有平衡重转体施工。

为处置大跨径拱桥转体重量大的疑问，我国桥梁专家提出无平衡重转体施工法，并于.1987年成功地启动了跨径为122m的四川巫山龙门桥实验桥的施1。

1988年四川涪陵乌江大桥驳回该法转体成功，使我国拱桥的跨径初次跃上200m大关。

随着转体施工工艺的提高，关键是转动结构中磨擦系数的降落和牵引才干的提高，这一方法在我国的斜拉桥和刚构桥中也获取运行，并且使其从山区推行至平原，尤其是跨线桥的施工。

例如，1980年四川金川县的曾达桥（独塔斜拉桥，转体重量l344t）；1985年江西贵溪跨线桥（斜脚刚构桥，转体重量1100t）；1990年四川绵阳桥（T构桥，转体重量2350t）；1997年山东大里营立交桥（刚性索斜拉桥，转体重量3040t）；1998年贵州都拉营桥（T构桥，转体重量7100t）。

2003年8月6日北京石景山混凝土斜拉桥建成，该桥是北京市五环路的标记性工程，位于北京石景山南站咽喉区，现有电气化铁路7股道，远期布局为1l股道，行车密度大，平均每3分钟就有一趟列车经过，为防止对铁路发生频繁的搅扰，驳回了转体法施工的预应力混凝土曲线斜拉桥打算。

该桥主桥为45m+65m+95m+40m四跨延续独塔单索面的预应力混凝土部分斜拉桥，转体结构总重kN，间接依托主牵引系统成功转体并准确定位，最终合拢误差2mm。

钢管混凝土拱桥近10年来在我国的运行与开展迅猛。

为拱桥的轻型化和向大跨度开展提供了或者，转体施工方法也被宽泛运行于这种桥型之中。

在竖转方面，只管我国在80年代初期就运行该法启动了钢筋混凝土桁架拱的施工，但其运行不时没有获取推行。

1996年施工的三峡莲沱钢管混凝土拱桥（主跨114m）和1999年施工的广西鸳江钢管混凝土拱桥（主跨175m）驳回竖转法，后者的竖转体系驳回了液压同步优化技术，使竖转技术跃上了新的台阶，徐州京杭运河钢管混凝土提篮拱桥（主跨235m）也将驳回这一技术启动竖转施工。

2001年贵州北盘江大桥是铁路桥梁上第一次性驳回钢管拱结构，跨度236m，转体重量到达kNo在平转方面，1996年施工的三峡黄柏河和下牢溪两座钢管混凝土上承式拱桥驳回该法施工，两桥主跨均为160m，转体重量达3500t。

更为关键的是，竖向转体与平面转体联合运行的方法在钢管混凝土拱桥中的运行，使桥梁转体施工法进入了一个新的开展期间。

1995年安阴文峰路135m钢管混凝土拱桥初次驳回这一方法转体成功。

1999年10月广州丫髻沙大桥也驳回此法顺利合拢，并于2000年6月建成通车，丫髻沙大桥主跨达360m（净跨344m），平转重量达t。

4.0 小结 转体施工是一套比拟成熟的桥梁施工方法，随着新技术、新工艺的不时出现以及在工程中的运行，该方法会愈加安保牢靠、操作繁复、实施极速、降落造价，在桥梁树立中将施展越来越大的作用，发生越来越好的社会和经济效益。