【正文】 臨時荷載和溫度影響都是變 化的，一般在跟蹤計算中不將其考慮。而將其影響值放在臨時修正中，如在掛籃定位時考慮。這就將非常復雜的臨時荷載和溫度影響簡化，僅考慮某一情況下的數(shù)值，忽略其變化規(guī)律。 利用施工監(jiān)控、監(jiān)測實時計算調(diào)整控制目標值 在進行參數(shù)調(diào)整擬合后，利用實際的施工時間參數(shù)和實際的施工荷載參數(shù)進行施工監(jiān)控、監(jiān)測實時計算，產(chǎn)生施工控制實際目標真值，用于下一階段的主梁標高確定和誤差分析。 施工監(jiān)控、監(jiān)測在實施時第一步的工作是要形成控制的目標文件。施工監(jiān)控、監(jiān)測的預(yù)測計算將采用設(shè)計計算參數(shù)對施工過程進行分析，計算出控制目標的理論真值 。理論真值由主梁理論撓度、主梁理論軸線、和主梁截面理論應(yīng)力等系列數(shù)據(jù)組成。在這一計算過程中將與設(shè)計計算進行相互校核，以確?？刂频哪繕瞬慌c設(shè)計要求失真。 橋梁施工監(jiān)控、監(jiān)測的目的就是使施工與設(shè)計盡可能一致。在橋梁的設(shè)計計算中通常會采用一些假定的參數(shù)用于計算，比如：材料的彈性 模量、容重、施工時間等。另外，在設(shè)計計算中還有大量的指定的計算參數(shù)，比如：施工順序等。在橋梁的施工控制計算中通常會采用盡可能真實的參數(shù)用于計算，以反映出設(shè)計與施工的差異。設(shè)計計算和施工控制計算的區(qū)別和聯(lián)系，以及施工監(jiān)控、監(jiān)測的基本流程和控制 目標如圖3 所示。 由于橋梁的設(shè)計和施工中存在著這兩種既不相同又相互聯(lián)系的計算過程，并且在實際工作中這兩類計算可能采用不同的計算模型，由不同的單位來完成，因此，為達到使施工監(jiān)控、監(jiān)測指導的施工能與設(shè)計結(jié)果相一致，首先要校核設(shè)計計算與施工監(jiān)控、監(jiān)測計算的閉合性。其校核過程如圖 4 所示。 這一校核過程主要是在施工控制計算初期，根據(jù)設(shè)計圖提供的資料，建立施工控制計算模型 (a)，采用設(shè)計計算的主要參數(shù) (B)和設(shè)計計算中假定的施工時間 (C2)進行計算，利用此過程下的施工控制計算結(jié)果A 設(shè)計計算力學模型 B 設(shè)計計算參數(shù) B1. 指定參數(shù) B2. 假定參數(shù) C 設(shè)計計算施工步驟 C1. 施工方法模擬 C2. 假定施工時間 a 施工控制計算力學模型 b 施工控制計算參數(shù) b1. 設(shè)計指定參數(shù) b2. 現(xiàn) 場測試及擬合參數(shù) c 施工控制計算施工步驟 c1. 實際施工方法模擬 c2. 實際施工時間 C2. 假定施工時間 D. 設(shè)計計算結(jié)果 D1. 各施工階段線型、內(nèi)力 D2. 成橋線型、內(nèi)力 d. 施工控制計算結(jié)果 (形成控制文件 ) d1. 各施工階段線型、內(nèi)力 d2. 成橋線型、內(nèi)力 控制目標 (在絕大多數(shù)情況下與設(shè)計結(jié)果一致 ) 實際施工結(jié)果 1．各階段施工后的線型、內(nèi)力 2．成橋后的線型、內(nèi)力 發(fā)布指令，指導施工 施工信息反饋 設(shè)計計算 施工控制計算 圖 3 設(shè)計計算與施工監(jiān)控、監(jiān)測計算的區(qū)別和聯(lián)系 與設(shè)計計算結(jié)果相核對，以校核二者是否在 計算模型 (a?A)及施工方法模擬 (c1?C1)間存在實質(zhì)性差異。只有在兩者計算結(jié)論基本一致的前提下，施工監(jiān)控、監(jiān)測的開展才有實際意義。否則，需要與設(shè)計人員一起仔細核對兩種計算過程，找出并解決存在的問題。 基本一致 A．設(shè)計計算力學模型 B．設(shè)計計算參數(shù) C．設(shè)計計算施工步驟 C1. 施工方法模擬 C2. 假定施工時間 a . 施工控制計算模型 b．設(shè)計參數(shù)和實測計 算參數(shù) c. 施工控制計算施工步驟 c1. 實際施工方法模擬 c2. 實際施工時間 設(shè)計計算結(jié)果 施工控制校核計算結(jié)果 開展下一步施工控制工作 比較 有實質(zhì)差異 圖 4 設(shè)計計算與施工監(jiān)控、監(jiān)測校核計算 設(shè)計計算 施工控制計算 6 施工監(jiān)測的方法及具體內(nèi)容 幾何形態(tài) 撓度 監(jiān)測 懸臂施工的控制要點 橋梁的懸臂施工中，施工撓度計算與控制以及科學合理確定懸臂每一待澆梁段或懸拼段的預(yù)拱度是至關(guān)重要。只有預(yù)拱度設(shè)置合理，才能保證一個跨徑內(nèi)將要合 龍 的兩個懸臂端可能在同一水平線上，也才能使橋梁上部結(jié)構(gòu)經(jīng)歷施工和運營狀態(tài)，反復發(fā)生向上或向下 的撓度后，在結(jié)構(gòu)運營一定時間后達到設(shè)計所期望的標高線形。 懸臂施工中撓度計算與控制 施工過程中的撓度計算不僅與力學計算模式的選取有關(guān)，而且更重要的是與許多影響撓度的因素相關(guān)，這些主要因素包括 ： ① 、施工階段的一期恒載，即梁自身靜載和預(yù)加應(yīng)力 ； ② 、施工臨時荷載 ； ③ 、 懸澆的掛籃和模板機具設(shè)備重 ； ④ 、 懸拼的吊梁 機具設(shè)備重 ； ⑤ 、 人群荷載、大自然的溫度變化、濕度變化、風荷載 ； ⑥ 、 橋墩變位、基礎(chǔ)沉降、施工誤差等。 這些主要影響因素中，還有許多模糊不定及隨機變化因素的情況，如混凝土材料自身的彈塑性性能、 收縮與徐變變形的性能 ； 各節(jié)段施工工期的不定性使混凝土加載齡期的變化與不規(guī)律性 ； 預(yù)應(yīng)力鋼束的應(yīng)力損失的隨機性 ； 日照溫度使結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度變化的不均衡等，再加上施工荷載及預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固的增多而隨機變化，致使精確計算撓度變形比較困難。為了用理論指導施工的進行，必須按既定施工程序?qū)隙劝磸椥院托熳儞隙葍刹糠诌M行計算和控制。 橋梁懸臂施工時結(jié)構(gòu)的總撓度計算包括短期彈性撓度和已發(fā)生的 徐變撓度變形，計算公式為 ： [ ]( , )ft jty g 1 s施 =( f +f +f ) 1+ (4) 式中 ： yf ——扣除預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力產(chǎn)生的撓度 ； 1gf ——梁段自身靜載 (即一期恒載 )產(chǎn)生的下?lián)隙?； sf ——懸臂施工時的臨時施工荷載產(chǎn)生的下?lián)隙?； (, )tjt——混凝土隨齡期增大的徐變系數(shù)。 對于橋梁長期荷載作用下的總撓度計算，還必須考慮二期恒載和活載的作用所產(chǎn)生的撓度，計算公式為 ： [ ]f ( , ) f ptjt?m a x y g 1 g 2=( f +f +f ) 1+ (5) 式中 ： g2f ——二期恒載作用下產(chǎn)生的撓度 ； ( , )tjt165。 ——混凝土的徐變系數(shù)終值 ； fp ——靜活載作用下產(chǎn)生的撓度。 懸臂施工時預(yù)拱度的設(shè)置 方法 為了克服橋梁懸臂施工引起的結(jié)構(gòu)的短期彈性撓度和長期徐變撓度，保證橋梁在同一跨內(nèi)合 龍 時兩懸臂端的標高相差不大，對于懸臂施工的兩端應(yīng)保持平衡并預(yù)設(shè)上拱度。一般設(shè)置預(yù)拱度的曲線和數(shù)值，是將施工開始到完工后三年左右時間每一節(jié)點的彈性和徐變總撓度曲 線及數(shù)值反向設(shè)置，即為主橋的理論上拱度曲線?？紤]到各個橋梁工地的溫度和濕度環(huán)境及橋梁施工方法及時間進度安排的不同，各系數(shù)取值不同，并與工地實際情況不完全相符，還必須依據(jù)各個橋梁施工中的實測值對系數(shù)項進行修正，并結(jié)合施工實際酌情調(diào)整和控制。理論和實踐的結(jié)合，是設(shè)置預(yù)拱度抵消撓度的有效方法。 (1)懸臂拼裝 與懸臂澆筑撓度的比較 相對于 懸臂拼裝 施工來說，控制撓度和設(shè)置預(yù)拱度的方法是與懸臂澆筑施工是相同的。但是懸拼施工的撓度比同跨長懸澆施工的撓度要小得多，通常情 況下為 1/2～ l/3，這主要是因為懸拼前預(yù)制梁 段己存放一段時間，使混凝土的一些彈性和徐變變形已發(fā)生了一部分。 (2)設(shè)置預(yù)拱度應(yīng)考慮的因素 除考慮一期恒載、混凝土徐變產(chǎn)生的撓度對設(shè)置預(yù)拱度的影響外，當懸臂梁合 龍 轉(zhuǎn)換成連續(xù)體系以后，還有二期恒載、次內(nèi)力 (二次預(yù)應(yīng)力、徐變、收縮及溫度影響。為了施工的簡化，通常可以將這些影響值的總和作為跨中預(yù)拱度的最大值，以兩橋墩支點為零點，其余各點可以近似地按二次拋物線進行分配。 近似地按二次拋物線進行分配。懸臂梁施工中預(yù)拱度的設(shè)置和方法參見表 二 。表中掛籃伸臂的撓曲，可通過調(diào)整吊帶長度預(yù)先消除。 表 二 懸臂施工中的預(yù)拱度設(shè)置 內(nèi)容 節(jié)段 影響因素 增 (+) 減 (－ ) 施工方法 計算方法 預(yù)拱度分配 懸拼 懸澆 懸 臂 施 工 節(jié) 段 一期恒載 + ● △ 按懸臂梁 逐段計算 疊加值 預(yù)施應(yīng)力 － ● △ 施工設(shè)備靜載 + ● △ 掛籃伸臂撓曲 + △ 徐變變形 + ● △ 合龍后及通車 二期恒載 + ● △ 該成橋計算 垮中最大值 按二次拋物線比例分配 次應(yīng)力 + ● △ 二次預(yù)應(yīng)力 + ● △ 溫度 177。 ● △ 徐變 + ● △ 收縮 － △ 注： 表中 “+”表示預(yù)拱向上 ； “一 ”表示預(yù)拱向下 (或扣除 )。 立模標高的設(shè)定 在建立了正確的模型和性能指標后，就要依據(jù)設(shè)計參數(shù)和控制參數(shù)，結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)、施工狀況、施工荷載、二期恒載、活載等，輸入分析系統(tǒng)中，進而獲得結(jié)構(gòu)按施工節(jié)段進行的每一個節(jié)段的內(nèi)力和撓度及最終成橋狀態(tài)的內(nèi)力和撓度。接著假設(shè)成橋后的理想轉(zhuǎn)臺的各節(jié)段的預(yù)拋高值，得出各施工節(jié)段的立模標高及混凝土澆筑前、混凝土澆筑后、鋼筋張拉前、鋼筋張拉后的預(yù)計標高。 立模標高為： 1lm s j y p g gH H H f= + + (6) 式中： lmH ——立模標高 ； sjH ——設(shè)計標高； ypgH ——計算所得的預(yù)拋高值； 1gf ——掛籃變形值。 預(yù)計標高為： 1y j y pg i gH H f f= (7) 式中： if ——澆筑當前塊件 的 下?lián)现祷驈埨摻詈?的 總下?lián)现怠? 寧車沽永定新河 特大橋 懸臂施工時預(yù)拱度監(jiān)測方法 橋梁的實時線形測量是施工監(jiān)控、監(jiān)測的重要工作之一。 撓度 線型監(jiān)測包含對主梁高程、跨長、結(jié)構(gòu)的線形、結(jié)構(gòu)變形及位移和主梁軸線偏位等部分內(nèi)容。 撓度監(jiān)測資料是控制成橋線形最主要的依據(jù)。根據(jù)以往的經(jīng)驗，在每個施工塊件上布置 2 個對稱的高程觀測點，這樣不僅可以測量箱梁的撓度，同時可以觀測箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。在施工過程中， 對每個截面需進行立模、混凝土澆筑前，混凝土澆筑后、 鋼筋張拉前、鋼筋張拉后的標高觀測，以 便觀察各點的撓度及箱梁 曲線的變化歷 程，保證箱梁懸臂端的 合 龍 精度及橋面變形。高程控制點布置在離塊件前端 10cm，采用 216。16 鋼筋在垂直方向與頂板的上下層鋼筋點焊牢固，并要求垂直。測點 (鋼筋 )露出箱梁混凝土表面 5cm,測量磨平并用紅油漆標記。 1) 測試儀器的選擇 高程監(jiān)測是指用精密水準儀對主梁各塊件控制點的標高進行測量 ,以此 來精確控制各塊件的預(yù)拱度。還可以測出主梁塊件的扭曲程度。另外， 使用經(jīng)緯儀對主梁軸線進行測量。主梁的線型監(jiān)測以線型通測和局部塊件標高測量相結(jié)合，在主梁塊件澆筑、及掛籃移動后等施工階段進行。 (1)0 號 塊件高程測點布置 布置 0 號塊件高程觀測點是為了 控制頂板的設(shè)計標高，同時也作為以后各懸臂澆筑節(jié)段高程觀測的基準點。每個 0 號塊件的頂板各布置20 個高程觀測點，測點布置位置如圖 5 所示 。 (2)各懸臂澆筑節(jié)段高程測點布置 每個節(jié)段高程測點各設(shè) 5 個測點，對稱布置在懸臂板與腹板的交接點，離塊件前端 10cm，測點露出混凝土面 5cm,如圖 6 所示。 2)觀測時間與項目 圖 5 0 號塊高程測點布置圖 (m) 圖 6 其他澆筑號塊高程測點布置示意圖 (m) 2.8332.82 2 2126 3 3 每個標準梁段施工過程中，分別測量掛籃移動就位后、 混凝土 澆筑完成后、預(yù)應(yīng)力張拉后三個工況下主梁懸臂前端 每 個梁段 的標高。每完成 L/4 跨徑的梁段施工后，全橋通測一次 。 墩頂偏位在主梁每懸臂施工完成 4～ 5 個節(jié)段進行一次復測。 合 龍 前，對全橋主梁頂面標高、作一次全面復測。 合 龍 后、橋面系施工完成后，分別對全橋主梁頂面標高、墩頂偏位各作一次全面復測。 為了盡量減少溫度的影響，撓度的觀測安排在早晨太陽出來之前進行。在整個施工過程 中主要觀測內(nèi)容包括：立模、混凝土澆筑前后、預(yù)應(yīng)力張拉前后以及拆除掛籃后、邊 (中 )跨 合 龍 前、最終成橋的各項標高值。以這些觀測值為依據(jù)，進行有效地施工控制。 3)觀測結(jié)果 觀測結(jié)果的正確性是進行最優(yōu)控制的先決條件，對于每一段施工節(jié)段的撓度及標高的量測，都需 經(jīng)過詳細地分析。具體記錄表格見附表 三 。特別是，在澆筑梁段前后和預(yù)應(yīng)力張拉前后對梁段塊件標高的測量能反映出實際施工時主梁的撓度變化。這些數(shù)據(jù)是進行施工控制分析的最重要因素之一。 表三 各節(jié)點標高記錄表 時間 測試人員 記錄人員 節(jié)段 左側(cè) 右側(cè) 外測 中間 內(nèi)測 外測 中間 內(nèi)測 1 2 3 4 5 應(yīng)力觀測 在 寧車沽永定新河 特大橋 上部結(jié)構(gòu)的控制截面布置應(yīng)力測點，以觀察