1、临 沂 市 柳 清 河 迎 宾 桥施 工 监 控总 结 报 告大连 xxxxx 有限公司二八年十二月临 沂 市 柳 清 河 迎 宾 桥施工监控总结报告审 定: 教授项目负责人: 教授级高工参 加 人 员: 副教授工程师工程师工程师博士博士大 连 xxxxx 有 限 公 司2008 年 12 月目 录1. 桥梁概况 11.1 桥址自然情况 11.2 主要材料 11.3 桥梁结构 12. 施工监控的基本参数及计算模型 42.1 荷载 42.2 容许应力 42.3 控制断面截面特性 42.4 计算模型 43. 施工监控准备工作 53.1 与设计单位沟通 53.2 施工组织方案审查 53.3 施工中的
2、问题与变更 54. 施工过程的控制 54.1 施工步骤 64.2 施工控制的工作内容 64.3 施工控制的实施过程 75. 结论 19临沂市柳清河迎宾桥施工监控总结报告11. 桥梁概况1.1 桥址自然情况迎宾桥位于柳清河下游地段,向南约 1.8 公里汇入沂河。柳清河因多年人工筑坝,下游水流平缓,平均水深小于 1.0 米,河床底已基本处于稳定状态,洪水集中在夏季,最大水位约在标高 68.0 米。地貌上属河床和河堤,形态为 U 字型,地形起伏较大。春秋冬三季多偏东北风,夏季多东至东南风;降雨量年变化大,累计年平均降水量 864.50 毫米,最多年降雨量为 1417.3 毫米,最少年降雨量为 529
3、.5 毫米,降水量时间多集中在夏季,占全年降水量的 63.9%,为春秋两季降水量的二倍。初霜期平均在霜降前后,年无霜期平均 200 天,年平均相对湿度 69%,年平均蒸发量 1767.3 毫米。年平均气压 1007.9 毫米。1.2 主要材料1.2.1 钢筋:级钢筋、级钢筋。1.2.2 预应力钢材:主梁纵横向预应力采用低松弛高强度预应力钢绞线,应符合国家标准GB5224-2003 的规定,单根钢绞线直径 15.2mm,公称面积 A140mm 2,抗拉强度标准值 fpk=1860MPa,弹性模量 E=1.95105MPa。1.2.3 主缆:标准强度 b=1770MPa,平行钢丝成品索(不带外护套
4、) 。1.2.4 吊杆:标准强度 b=1670MPa7 镀锌钢丝。1.2.5 主索鞍、散束套、索夹:ZG270-500。1.2.6 锚具:主缆、吊杆:冷铸锚;预应力钢绞线:主梁纵横向预应力锚具采用 OVM 系列群锚及配套的设备。1.2.7 混凝土:C55:主梁C55:索塔1.2.8 沥青混凝土:桥面铺装1.3 桥梁结构1.3.1 总体布置桥梁结构采用独塔双索面自锚式混凝土悬索桥形式,桥梁主跨为 70m,边跨为 25m,主缆中心距 32m,吊索沿顺桥向间距 4m。索塔采用欧式塔型,塔结构总高 34 米,桥面以上塔结构高 24.2 米(其中 2.5 米为装饰部分,桥面至主缆中心点为 21.7 米)
5、;横断面上共两个欧式塔,中间不设横向连接。桥梁横断面宽 43 米,上部加劲梁采用双边肋纵梁与吊杆间横梁相交的框架体系,纵横梁高度采用 2.3 米,其间设置现浇钢筋混凝土桥面板,桥面铺装采用 7cm 厚沥青混凝土。下部结构主塔基础采用 150cm 的群桩,主跨桥台采用钻孔灌注桩,小边跨桥台采用半整体式重力桥台。1.3.2 桥面横断面布置桥面布置为双向八车道+双非机动车道(兼人行道) ,具体布置为: 0.25m(护栏)+4m(人行及非机动车道)+2.5m(锚索区)+(0.5m+43.5m+0.5m+43.5m+0.5m) (机动车道)+(2.5m 锚索区)+4m(人行及非机动车道)+0.25m(护
6、栏) 。桥面设双向 1.5的横坡。临沂市柳清河迎宾桥施工监控总结报告21.3.3 桥梁结构构造设计采用了现浇钢筋混凝土梁格体系,加劲梁在全桥为双主梁,主跨设置为箱形截面形式,小边跨采用实心以用做压重。每个塔柱处各设 1 根主梁,每根主梁高 2.3m,宽4m,端部 5.5 米范围内高度变为 3.05 米;渐变段长度 0#台为 2 米,2#台为 1.5 米,采用C55 混凝土;对应于加劲梁的吊杆处均设置预应力混凝土横梁,主跨中横梁宽度为 40 厘米,边跨中横梁宽度为 70 厘米,塔间横梁在两塔间的部分为空心箱形截面,宽度为 3 米;主跨桥面板厚度采用 22 厘米,考虑配重,边跨桥面板采用 25 厘
7、米;加劲梁两端尺寸加大,用于锚固主缆索并用作压重。预应力体系:主梁采用三向预应力体系,纵向下缘设 21j15.2 和 12j15.2 预应力钢绞线,f pk=1860MPa,设于边主梁内;横向预应力采用 7j15.2 预应力钢绞线,fpk=1860MPa,设于横梁内;纵梁两端主缆锚固区采用竖向 32 精轧螺纹钢筋。本桥主塔全高 34 米,桥面以上高 24.2 米(其中 2.5 米为装饰部分,桥面至主缆理论中心点为 21.7 米)。全塔均为实体矩形截面,桥面以上塔身作等截面布置,纵横向基本结构尺寸为 3.02.1 米,桥面以下为单向变截面,纵向 3.5 米保持不变,横向尺寸由顶部2.53.5 米
8、变化到 3.53.5 米。主缆采用了悬索桥常用的平行钢丝成品索,全桥主缆共计 2 根,主缆间横向间距32m,最大索力约为 7000 吨/根,每根主缆由 37 股平行钢丝成品索(不带 PE 护套)编制而成,每股成品索由 127 丝 5.25mm 的钢丝组成,每股成品索的破断荷载为 4866.1kN。标准强度b=1770MPa,安全系数 K2.5。主缆的空隙率,在索夹处控制为 18%,其余控制为 20%。吊杆分别采用 737mm、1217mm、1637mm 及 2237mm 镀锌高强平行钢丝,强度为1670Mpa,拉索外加双层 PE,黑色+彩色,吊杆安装后,下部 PE 外表面包不锈钢护套以防止滑伤
9、。吊杆由专业厂家生产,安全系数 K3。吊杆上端通过索夹固定于主缆,吊杆与索夹采用耳板销接,下端与梁体为冷铸锚锚固,张拉端设在底部。基础采用承台下设置钻孔灌注桩群桩结构,每个主塔承台下设置 9 根 150cm 嵌岩桩。钻孔桩按柱桩设计。桥梁照片及结构的立面布置分见图 1、图 2。临沂市柳清河迎宾桥施工监控总结报告3图 1 桥梁照片临沂市柳清河迎宾桥施工监控总结报告42. 施工监控的基本参数及计算模型临沂市柳清河迎宾桥施工监控总结报告52.1 荷载主梁混凝土容重按 26kN/m3 计,索塔混凝土容重按 26kN/m3 计,根据设计提供的数据,二期恒载按 77KN/m 计。2.2 容许应力在整个支架
10、施工过程中,主梁应力可以保证自身安全。主梁完成后,在吊杆力调整过程中,每张拉一次吊杆,就会引起主梁各处应力的变化,此时材料容许应力按规范规定的短暂状况构件的应力计算。各种材料的容许应力如表 1 所示。表 1 各种材料的容许应力表 单位:Mpa张拉过程(规范要求)工序材料 压应力 拉应力C55 24.85 1.92吊杆 / 5562.3 控制断面截面特性本桥在施工监控计算中,主梁的截面模量按有效宽度进行折减。结构各主要部位的截面特性见表 2。表 2 结构主要断面截面特性表截面模量(m 3)截面位置 截面面积 (m 2)W 上 W 下主梁标准断面 17.752 14.501 5.919塔柱 26.
11、3 23.15 23.152.4 计算模型本桥的结构受力具有平面杆系结构受力特性,因此,整体结构分析采用平面杆系结构进行。模型中的单元包括主梁、主塔、主缆、吊杆、支架等。单元和节点的划分见图 3。图中未示出支架等临时性单元。临沂市柳清河迎宾桥施工监控总结报告6图 3 模 型 简 图3. 施工监控准备工作3.1 与设计单位沟通根据设计提供的施工图纸,我单位首先对迎宾桥的成桥状态进行了计算复核,发现成桥状态下迎宾桥主梁的拉压应力过大,经过与设计单位的积极沟通和反复对比验算,确定由设计单位对迎宾桥的施工图进行变更,变更内容如下:纵梁梁高增加至 2.3m,加厚顶底板及腹板,增加了预应力筋数量。3.2
12、施工组织方案审查通过对施工单位提交的施工组织方案进行审查,提出以下要求:1.吊杆张拉必须在桥面板浇筑完成之后进行;2.土建部分的施工应严格按照施工图中的要求进行;3.缆索施工应严格按照我单位的监控指令进行。3.3 施工中的问题与变更由于本桥主梁混凝土用量较大,施工单位对纵梁采取分层浇筑并于第一层混凝土浇筑完毕后进行了全部纵梁预应力的张拉,而后进行顶层其余部分混凝土(包括桥面板)的浇筑,导致纵梁先浇筑混凝土压应力过大,后浇筑混凝土中没有压应力储备。为防止施工中按原吊杆张拉力进行张拉导致主梁压溃,施工单位委托同济大学对原施工方案进行了调整,在主跨的第一根中横梁下加设了辅助墩,并提出了相应的吊杆力(
13、见同济大学迎宾桥计算分析报告 (2008 年 6 月) ) ,我单位以本报告为计算依据,重新进行了每一步吊杆张拉的计算,确保了迎宾桥在施工过程中安全。4. 施工过程的控制本桥的监控本着安全第一的原则,努力使结构的各部位在各阶段的受力都尽可能合理,而不是为了追求吊杆力的一次到位,使结构处于一种不合理的受力状态。临沂市柳清河迎宾桥施工监控总结报告74.1 施工步骤迎宾桥的施工步骤如下:桩基础施工桥面以下索塔施工支架浇筑加劲梁现浇主塔安装索鞍、散索套主缆挂设并调整空缆线形紧缆机紧缆安装索夹及吊杆分组张拉吊杆桥面铺装、栏杆等附属设施施工及主缆缠丝、防腐。4.2 施工控制的工作内容主缆无应力长度的确定。
14、吊杆的下料长度。主缆的空缆线形。确定索夹安装位置。确定吊杆张拉顺序,使主缆达到设计线形,吊杆力达到设计吊杆力,加劲梁的线形达到设计要求,加劲梁的应力合理。提供索鞍预偏量,控制张拉过程中索鞍顶推量,确保施工过程中及成桥状态主塔保持直立,弯矩在规定范围内。确保 2#桥台处的反力拉杆提供拉力在允许范围之内并且均匀增加,2#桥台应力和变形在允许范围之内。在整个吊杆张拉过程中对主梁的主要截面和桥塔主要截面(与主梁相交处)的应力进行监测。在整个吊杆张拉过程中对主梁的标高进行监测。在整个吊杆张拉过程中对塔顶位移进行监测。在整个吊杆张拉过程中通过对主缆锚固区和 2#桥台台身进行外观监测(裂缝和变形) ,确保主缆锚固区和 2#桥台在施工过程中的安全。在本桥的施工监控过程中,我单位所发出的监控指令和测量项目如表 3 所示: