日月大桥辅航道桥系梁施工过程应力监测.pdf

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1、安徽建筑2014年第5期(总199期)日月大桥辅航道桥系梁施工过程应力监测StressMonitoringofConstructionProcessofCollarBeamforSecondaryNavigableSpanofSun-MoonBridge陈伟林(湖州市建设工程质量监督站，浙江湖州313000)摘要：湖州市日月大桥辅航道桥为钢管混凝土系梁拱桥，系梁为预应力混凝土箱形结构，采用支架现浇施工。文章就日月大桥系梁施工过程应力监测方案进行了论述，对实测应力进行比较，及时发现了系梁下缘压应力较小，进而

2、调整了施工工序，增加了系粱应力的安全储备，确保了桥梁施工的稳定性。关键词：系梁；应力；监测中图分类号：U441文献标识码：B_[丁-_[丁-_[]-_1丁-图1桥型布置图文章编号：1007—7359(2014)05—0347—02主系梁应变器1桥梁概况j。埋人式应变计湖州市日月大桥辅航道桥为单跨48m四榀式系梁钢管拱T桥(桥型布置图如图1所示)，桥梁结构由纵向的主、次系梁和横向的中横梁组成共同的受力体系。I主系梁作为连接直拱肋的主要受拉构件，系梁为1．5m北营I交(宽)X2．Ore(高)空心预应力钢筋混凝

3、土箱型结构，预应力钢束通I工为18束7X中q5．24钢绞线(如图2)。程系梁采用支架现浇施工，支架采用7路贝雷组拼成的桁研架，于其上放置10槽钢或10"工字钢及10cm×10era方木(主究要为工字钢，竹胶板接头处采用木方，且需用铁钉固定，以槽钢图2系杆截面图4应力测点布置与应计算)，再铺设1．8cm竹胶板形成底模系统，贝雷跨径布置详见用图3。系梁混凝土浇筑成型后，随着施工过程中各构件的加载，系梁的内部应力产生相应的变化。如果支架是完全刚性的则系梁的受力是足够安全的。由于本桥所处桥位地质条件较差(因支架位

4、于河塘的淤泥层，各个位置的淤泥深度及土质情况难以准确测量)，支架变形难于准确估计，后期系梁所承受的横梁、桥面板荷载很大，系梁下缘可能处出现较大的拉应力。因此施图3系梁支架工过程中对系梁应力进行监测是非常有必要的。本桥的空间受力计算分析采用大型通用的有限元程序Ansys，模型以空间杆系有限元为主，由拱肋、吊杆、系梁、横梁、2监控控制原则风撑组成的空间杆系，用空间梁单位BEAM44模拟，桥面板则匡采用壳单元SHELL63来模拟建模。采用此模型计算可得到在按照设计和施工所确定的施工工序，以及设计所提供的基各工况

5、下结构的内力及变形等施工控制所需数据，以此作为现本参数，对施工过程的各个阶段的受力情况进行正装计算，得场控制的理论依据。拱桥的稳定性验算是十分重要的，利用空到各施工以及成桥状态下的结构受力和变形等控制数据，与设间模型对桥梁进行稳定性分析能够确切了解该桥的安全性，从计的有关文件相互校对确认无误后，再作为本桥的施工控制的而为各施工阶段的桥梁的稳定提供了保证。理论依据。本桥的平面受力分析采用桥梁博士进行，主要是对结构预安3应力监测传感器布置应力、混凝土收缩徐变进行更好的模拟。徽系梁应力监测测点布置于支架中跨跨中

6、，横断面布置如图建4所示。系梁下缘中心线处未布置测点是因为此处刚好为空心筑收稿日期：2014—08—28区，被芯模盖住，芯模安装过程中会压坏应变元件，因此未安作者简介：陈伟林(1978一)，男，浙江湖州人，毕业于南京林业大学，学士；高级工程师，主要从事市政工程及建筑安全管理工作。装。应力测量通过应变测量元件测量应变，去除温度及收缩应圈2014年第5期(总199期)安徽建筑变，再乘以弹性模量，推算得虽到其应力分布情况。应变图4应力主系梁应力相对增量(MPaJ表1测点布置。测量元件采用ZX215型传感器，读数

7、仪采用ZX2006型便携式读数仪读取(如图5、图6所示)。图5传感器安装圈6应变读数仪4应力监测结果混凝土结构应力监测的难点是如何去除收缩、徐变、温度的影响。我们在每次工况发生前后，对结构应力进行短时连续观测，由于短时间结构收缩、徐变引起的应变很小，结构温度起伏也较小，从而保证了应力测量数据的准确性。系梁混凝土浇注，支架变形稳定后，传感器测得的数据主要为混凝土的收缩、徐变、温度应变。系梁内力产生明显变化的主要工况如下：①系梁预应力张拉，本桥系梁分两次张拉；交通②横梁安装；预应力张拉主系梁应力相对增量对比表

8、(MPa)表3工③吊杆张拉；程④桥面二期恒载施加。研究当前系梁施工主要是完成了主次系梁间横梁现浇施工、第与一批预应力张拉，主系梁问预制横梁安装，第二批预应力部分应张拉，下面列出这几个工况下应力监测结果(见表1、2)。用5结果分析根据设计文件在系梁混凝土强度达到设计要求的100％后张拉第一批四束钢绞线后，然后安装中横梁(自重荷载4800kN)，然后进入拱肋安装。但是通过监测发现，中横梁安装后主梁应力下缘累计压应力基本为零。发现这