北冯特大桥跨S309省道支架现浇梁监测方案.docx

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1、北冯特大桥跨S309省道(32+48+32)In支架现浇连续梁监测方案北京交通大学土木建筑工程学院2009年4月1工程概况12施工方案13现浇支架21.1 门洞部分21.2 门洞之外部分24测点布置24. 1箱梁应变测点24.1 箱梁线形测点34.2 支架立柱应变测点44.3 支架竖向变形测点64.4 桥墩沉降位移测点65监测方法65. 1箱梁应变测点65.1 箱梁线形测点85.2 支架立柱应变测点95.3 支架竖向变形测点105.4 桥墩沉降测点106监测频率107数据分析方法108预期成果101工程概况北冯特大桥起迄里程为DK889+358.02-DK892+559.6,全长3201.58

2、m,孔跨结构型式为：25-32m箱梁+(32m+48m+32m)连续梁+6932m箱梁。该桥位位于安徽省定远县，在DK890+223-DK890+256处跨越吁定路(309省道)，交角为64,既有省道为沥青公路，双向四车道，车流量较大，路面宽12m,规划宽度30米，路面标高为75.74m。该桥桥址范围内地势较为平坦，地势开阔，线路穿越大片农田和几个水塘，地基土为第四系上更新统冲积形成的粘性土,土层规律性较强，下伏基岩为白垩系上统张桥组泥质粉砂岩。2施工方案在充分考虑安全防护设置的基础上，在主跨下留设门洞，其余均采用满堂支架现浇法施工。门洞横梁采用工字钢密排架设，一次立就整体浇筑成型。现浇梁梁部

3、设计为单箱单室等截面箱梁，顶板、底板及腹板局部向内侧加厚。桥面宽度：防护墙内侧净宽8.8米，桥上人行道栏杆内侧净宽为11.9米，桥面宽度12米，桥面建筑总宽12.28米，梁底宽度5.4米，翼缘板宽度2.65米。梁全长113.3米，跨度为32.65+48+32.65米，梁高3.25米，边支座中心线至梁端0.75米，三孔箱梁的混凝土量分别为413.4i607.9m3,413.4m3o3现浇支架3.1 门洞部分该连续梁采用满堂支架现浇施工，在省道处留设2孔4X5m的门洞。门洞立柱采用0325,厚8mm的钢管搭设，上下各垫500*500*1Omm的端板，两端板与钢管间采用角焊缝围焊，并且设置50*10

4、0*1OnIm的三角形加劲板，相邻钢柱间采用14#槽钢连接，保证结构稳定；门洞横梁采用132型工字钢，横梁每75Cm设置对称横梁加劲肋；门洞过梁采用I32型工字钢，长度6m,两门洞过梁在中横梁上交错设置，过梁顶沿线路横向设20垫梁，纵向按60Cm等间距布设，槽钢口向上槽内支碗扣支架。门洞横梁与钢管立柱顶点焊固定，过梁底与横梁顶面点焊。3.2 门洞之外部分连续梁除门洞的其余位置均为满堂碗扣式脚手架，碗口支架钢管外径为48mm,壁厚3.5mm,支架顶设置顶托，顶托内设I10型钢横梁，横梁贯穿落地支架和门洞顶支架，横梁上沿京沪铁路方向铺10XIoCm方木，方木间距不超过30cm,方木顶铺设竹胶板作为

5、底模。箱梁外模一次立就，绑扎底腹板钢筋后，支立内模，浇筑混凝土，混凝土一次浇筑成型。4测点布置4.1 箱梁应变测点为了解箱梁混凝土硬化后，张拉阶段及架梁阶段的受力状态，需要对箱梁的应变进行观测。箱梁应变测试采用内埋式钢弦应变计，选取5个控制截面，分别为各跨跨中和两个中支座截面位置，每个控制截面上下底板各布置两个测点，全桥共布置20个测点。顶板应变计布置方法为应变计与顶板顶部普通粗钢筋平齐绑定，应变计上方覆盖短钢筋防护。底板应变计布置方法为应变计与底板底排普通钢筋平齐绑定，覆盖短钢筋棒防护。应变计位置示意见图1和图2。截F1截面2截产3截面4截中5丛III图2内埋式应变计控制截面位置示意图4.2

6、 箱梁线形测点箱梁浇筑后梁顶面标高的变化是影响轨道板铺设的重要因素。为了准确、及时地掌握支架现浇梁梁面标高的发展变化情况，在梁顶面预埋专用观测标进行详细观测。观测标布置在两侧防撞墙预埋钢筋附近，以减少对桥面平整度的影响，但要方便观测。在其正式使用前，必须与承台上观测标联测，保证原始观测数据的有效性。连续梁顶面分别在每跨的两端、1/4截面、跨中及3/4截面处布设26个观测标，监测其预应力施工及支架拆除后，梁体发生的上拱及下挠等标高变化情况，并按照观测方案的周期进行观测。沉降标布置图见图3。1/4跨3/4跨1/璃3/4跨1/4跨3/4跨I1II_iI_IIIII0IIf0II00II支座跨中支座跨

7、中支座跨中支座图3连续箱梁线形测点布置图4.3 支架立柱应变测点为了解混凝土浇筑及张拉阶段支架受力变化情况，在关键立柱上布设外贴式钢弦应变计监测立柱应变变化。控制截面选择各跨距离支座1/8跨处。每个控制截面选取两个立柱进行监测，每个立柱在顺桥方向两侧距离地面Im处各布置一个应变计，位置示意见图4。应变计具体安装方法为：首先在测点位置安装扣件，安装时要确保扣件与立柱紧密连接，然后外贴应变计的底托与扣件焊接，如图5所示。图5外贴式应变计安装示意图4.4 支架竖向变形测点支架竖向变形测点布置在支架顶托I10横梁上，可采用在横梁上固定一个钢筋，钢筋的下部设置一个标记的方法。每一个控制截面布置3个测点，

8、分别布置在底板的两边和中间。每一跨设置5个控制截面，分别在墩旁、1/4跨、1/2跨、3/4跨附近，共设置45个测点。其中主跨跨省道的部分的测点可以布置在立柱上。如图6所示。支架变形测点位置图6支架变形测点位置示意图4.5 桥墩沉降位移测点桥墩沉降位移观测是在桥墩的上部布置一个测点，利用自动水准仪读取数据。5监测方法5.1 箱梁应变测点混凝土的抗拉强度和变形是其重要的基本性能之一，是混凝土的破坏机理和强度理论的一个重要依据，直接影响着混凝土结构的开裂，变形和耐久性。使用应变计的测试可以了解结构体应变（即变形）情况，通过结构体的弹性模量可以计算出结构体的应力。通常方式为应变计安装完成、结构体稳定读

9、取应变计的初值，随后当结构体被施力或其它情况影响，再读取应变计的测量值。此时差值二（测量值一初值）即为结构体的应变情况，该差值包括了所有影响结构体变形的因素。此次监测过程使用JMZX-215型埋入式高性能钢弦式混凝土应变计，采用振弦理论设计制造，内置高性能激振器，采用脉冲激振方式，并通过智能弦式传感器的内置芯片进行全数字检测和记忆测试数据；数据采集用专门配套的读数仪。测试仪器精度高、不受环境因素干扰，野外工作性能好。应变监测使用内埋智能弦式数码应变计如图7,数据采集使用配套的综合测试仪如图8o图7内埋式钢弦应变计图8综合测试仪在测点布置之前，先进行了测试仪器的检查和试读数，图9为工作人员在进行

10、测试仪器的检查和试读数。图9检查仪器和试读数为保证能够进行快捷有效的监测，应变传感器测试端沿靠近的腹板钢筋向上从顶板侧面将线引出，并将多个测点数据线头集合在一起。数据线布置线路在钢筋以下，用绑丝每隔30CnI进行一次固定，以保证混凝土振捣和施工过程中测点传感器不受损坏，保障施工监测的顺利进行。5.2 箱梁线形测点梁顶线形观测标预埋在顶板混凝土中，圆头露出梁顶面即可。读数时使用电子水准仪，电子水准仪具有以下优点：（1）操作简捷，自动观测和记录，并立即用数字显示测量结果。（2）整个观测过程在几秒钟内即可完成，从而大大减少观测错误和误差。（3）仪器还附有数据处理器及与之配套的软件，从而可将观测结果输

11、入计算机进入后处理，实现测量工作自动化和流水线作业，大大提高功效。与电子水准仪配套使用的水准尺为条形编码尺，通常由玻璃纤维或锢钢制成。在电子水准仪中装置有行阵传感器，它可识别水准标尺上的条形编码。电子水准仪摄入条形编码后，经处理器转变为相应的数字，在通过信号转换和数据化，在显示屏上直接显示中读数和视距。5.3 支架立柱应变测点支架立柱应变测点主要布置在距离地面In1左右的支架立柱上，在测试的时候使用应变综合测试仪读数，外贴式应变计如图10所示。5.4 支架竖向变形测点支架竖向变形观测利用电子水准仪。5.5 桥墩沉降测点桥墩沉降观测利用电子水准仪。6监测频率绑定应变计前后，要对应变计进行测试，施

12、工过程中注意对应变测点的保护，确保应变计的成活率。应变监测频率：浇筑完成后，一天读取一次数据，持续到张拉后一周。一周之后，3天读取一次数据，持续至一个月。然后一周读取一次数据，持续至浇筑后两个月。变形监测频率：张拉前读取初始数据，张拉后的一周内一天读取一次数据。一周之后，3天读取一次数据，持续至张拉后一个月，然后一周读取一次数据，持续至张拉后两个月。7数据分析方法分析数据时，采用两种方法进行分析：(1)分析应变和变形随时间的变化规律。(2)分析应变和变形沿梁长方向的变化规律。8预期成果通过监测及数据分析，本课题将得到以下两方面的成果：1 .箱梁混凝土应变和徐变变形随时间变化规律，为轨道板的铺设提供参考。2 .支架现浇连续梁不同施工阶段的支架受力变化规律。