兰州银滩黄河大桥施工监控

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兰 州银 滩黄

河大施桥工 控　监邓

元发

　（中 铁二局股 份 限公有 司， 川四 都成６０ ３ １） ０　

【１摘 要 】结合 州银兰滩黄河桥大施的，工 　阐 述了斜拉桥 施监控 工的方及法 施和分实析骤 ， 步分析 了 并　

监

结果测超限的因， 为原拉斜施桥监测工提供 了参考。　

【关键词 】 斜桥拉 ；施 工监 ；控 监控措　施 中图分类号】 Ｔ ７【 ２． 　 １　 ２ 【 文献Ｕ标识码】Ａ 　 荷

载下的几变何位 是桥跨，结构照设按线形计得实现以必　

的要措 施， 目是前 拉 桥施斜 控工制 主的要 方 法 也 。　

１

程工概　

况兰州 滩黄河 大银桥工 程长全１ ３４７ 。共 　 　３９． １ｍ ０墩　个 台，主桥 为 ２　３× １３ｍ独塔跨斜双拉， 桥梁为主筋混凝钢土单 　双室箱口箱开截面形 ，配置三向预应力钢 筋钢绞线和。桥　 为塔钢混筋凝土 形Ｈ， ７　 塔 除内普通钢筋外还配角有钢 　高 ｍ９， 性劲架骨塔。基用 采分式离钢筋凝混 沉井土基础， 高 ２ 　井２ ，ｍ 心中 ３距．　 斜拉索采用　 ｍ １５ｍ。 ｍ锌镀高度低松 强平弛 　行钢丝束。 钢丝标准 强度 １０ 　 Ｐ， 　 ０Ｍａ采用 铸冷镦锚头具。主 　 ６

（）２ 主梁 、 主 塔力应测。监由施工误差 于， 设计参与实　数际情况不 全完致 一， 及以温变化 度影 响的 ，几在何控 制同　 的， 时主与主梁的塔应测量力十分要。 　 必主与塔梁的主力应测试截一般布面置在一每况工中既　 结有构受力不利最 置处位。测试方法 多表用面粘贴 预埋或 应变　或片种各感传等方器法来现实 　

。端梁支点用盆采橡胶支式座及横 阻向尼橡胶支座， 沿 向设　 纵有橡胶隔 垫 ，振梁 设 端有ＳＦ ０型３模 式大位 移量伸 缩　数Ｓ Ｂ

缝， 全桥２ 两道共。引 桥 由７孔 ４ ０　ｍ部分 预力混应 土组合　凝箱 和梁 ２孔 ２　 ００ｍ 预应力凝土空心板梁构混成 桥墩，均三为 柱式矩形　墩。岸主两线道 路 长 ４９　３ 两 匝侧长道２ ３×．３ ， 　 ７５ｍ １　 。梁主面如断 图 １ ５．３ 所ｍ示 。

　（）

斜３索索力拉试测 斜拉。索安的装就位是拉桥斜施　工中 为关键的最序工之一 索力的大小直，接影响到主的线梁形 与受　状力。况力索试常用压力表测测点法 、压力传器感测定　 和频法率法 ，目 前采多压用表力 法 ，用激振法也 或，两种方　用

同法测试 ，时相互参照 　 （） 。４ 其他因素 监的。包括测施现工的场气 温、桥 结 跨　构表面以 及构 内件温部的监度测 施工现； 的场风力风与监向　测 及以预力应、 斜索拉的振动等的 监

测。 　

３ 监控 实施　

图 主 １断 梁面图 （　 位单 ：　 ｅ ）

ｍ １ 施 ３工监 控 ．　

２ 监

控方案

２　１ 斜 拉 施 桥 控 工 制的 方 　法

．主

采用桥 索式牵 挂篮臂浇悬 ，注 每悬臂现次 ８ｍ 浇　梁 　，段施工 的 动态制控 较复杂 为。为 证保程工 目标， 监由测 　监 控机构“按施 工一测一判量一别正一预告一施修工 ”制控流 程对各个施工　段的线阶 形 、索力构件内力和行进面控全制 　

。（ ）１ 形控线的主制措施要 ： 形线量选择在清晨测６ 　 ～ ，８　 ｈ塔索梁度基温一致本 时进，行 同时测 量并度温场 ， 便分以析 　较比 ，除结排构差温的 影 响 　。 强加混凝土施工制及控灌量的控注 制，使 段梁混凝 土 自　重与 设计重尽量一致力 并严，格控制面桥载 。 　堆 制挂篮 控重及附加自荷 载，挂篮使使状态尽用量符 　合设计 要求。篮标挂调整高夜在间进行，以减 少差对温主 梁　

实

的施用工制控方 法要主 有种 三：一 是卡种 曼滤尔波　 ， 法称线形单控法。也第种二方是在设法计时 给予主梁形线

　斜和拉索力索较的大容宽度， 这种控 方法虽然制减了控制轻　 的度 ，难 主梁但长度的 、应 力 ，斜 拉的长索也度不有较大的　 具容度宽第。三种方是引法现代用控理论制 中 的适自 应控　

的思想 制，通 对过斜桥拉工施过 中程主梁形和线斜拉索力索的　实 测值行结构进主参要的识数别 ，别辨产生设计与值实际值 偏差的主　原因， 要而从修最改初计设 的中参 数 达到主梁线，　形 与力双控 的索 的目， 较是 为符斜合 桥悬拉臂工施控制模　 型。 本桥采用第三种方进行法监控。 　

２２ 拉斜桥 施 监工 测 容 与内方 法　

．

线形的响影。调时 整，考 虑牵式索挂 的篮点特，合理 预留 抬高　 量保证牵以索拉时 ，挂篮标 预与高 索索力 同时牵 达　到

计设值 。

　斜拉 桥施工 监 测 是 施 工控 的基 制 础和 前提。监 测 的主

要 内　是几容何变位和构应结等。力 　

（ ）１主梁挠 度与塔塔顶主位监测。斜拉桥修变建 中 工，　程 测量接决定直跨桥各成 组分部是否 样放到位。监 测施　

［工 稿 日期收０ ５］ ０ 　１２ ０ ２－ ６— 作［者介简］邓 发元 ，级高程师， 总经理， 从事施工技工术　

和企 管业理。 　

ｌ ６　１

四

建筑川

第 ２５卷３期 ２０ ． 　５０６

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主

梁臂施工过悬程中 ， 着悬臂随伸的 长 ，力 索 、温 度、 荷　载 因等对主梁标素 有高大影较响 ，使 梁主高有 标态动的　特征 。此为 建立平 面，控点 制高程控和 点， 进行 制程高

线形 测 　量和线中量 测，并对主梁斜 索拉钢精密定位管 　 平面控制点。的建立 如 ：图 所２ ，示０梁段 施 工完后 ， 　　 在上建其塔柱立中 心 Ｏ点 ，后在然与塔 中心柱点 同Ｏ里一　程的 上游各下１． ｍ 处建控立点制 、ＢＡ２１ ，以 Ａ、Ｏ　Ｂ、三　 点为基准制控 ，三 点点问之的连 线即为塔柱 横向中 心线 ， 　 建立过 通Ａ Ｂ、点平行且 主于梁中线 的控制线心，该线即 　 为索面双对的称中心线，又 是制控主梁 宽 的控 度线制。 最后 在　工施过程中，随 着臂悬 的伸 长，在距 各离 节端 面段１ ｍ 　 处　建平立于行塔中心线 主的程里控线制， 该 与线主中心　 线 、梁双索对称面 心中 的线点交为主梁 灌 悬阶段的 控 制 点。　

通 上 述步 骤 ，过在 主 梁梁 面上 建 立 了矩 形控 制 网，并在 施

　主 桥计 的算分 别 按 工施 阶段 、营 阶 段 的平 、面 间 、运 静　

力和动空力进计算 行，并分 别恒载对、活 载 、座沉支陷温度和变 　化 、凝土收混缩 徐等变 加附力 和施 荷工载行进分析。采 用　Ｂ

Ａ 行施进工和运营阶 段验算 的 Ｓ，Ｓ 主桥散离为１ ８个节 点， ６ ２　１３ 个 元 ，单 划 分了１ １ ２ 个施工步 骤，并 用 “采 ９ Ａ ” ＳＰ ０行进　空 、间 力分析， 对动震地进力验行算。工施程过 ，中采用结 有　构

限元动力静析程序计算分篮变形 ， 挂对实测料进行资分 析，

　合设置理挂底篮模 纵横的 预拾向量 ， 时同考 虑差对标高温　 影响的 ， 并对挂立篮标高模行修进正 　

３。２ 典 型梁 的段控监与 分析 ．

主　施梁至 ８块 ，工 　即 达主到梁跨中 位置。 施工的测试 　

况 情、 果与分 析 如 下 ：结　 （ ） １梁主 线 形主。梁 线形 的 测方 试法 是在每 一梁个段 　

的

截面布置测上点（ 。３每个况工前测 主梁试的 线形（ 图 ）正　 安梁段的立模装高） 标工后施测拉试索后梁的段几位置何。 ， 　

工过程

不中扩大 断为梁体，各尺部寸、斜拉索管等控制钢 、　 位定提了便供利的条 件。 　

ｌ 阳 　 ｉ　 　Ｉ

ｌ； 　 Ｉ 　 ／　／ 『 　 Ｂ ｏ 　 　主中 梁心线

图 ３ 主　梁截 面线 测点 示形 意 　 　

图

ｌＩ 　

：１

ｍ　

Ｌ

主 ｊ

图　 主桥２ 面控制平示 意 图 　

８段立梁模高施工时 标虑考到 篮挂形变， 了 高２ｅ 　　 抬 　 ｍ， 立标模实高值测理论与值差之表 １如 所 。示 　表

ｌ８ 段梁 模 立 标实高 值测 与论 计算理 值 差的 （异　 　 单位 ： 　ｃ ）

测ｍ点号　 ｌ 　 ２ 　３　 ４ 　

ｌ．　 ８

Ｏ高程控

制点的立 ： 在主建塔上下游的塔

柱上立建 ２高　 程个制控基准 ，点随着 梁体 增长， 自加大重， 主将塔会发 沉　生降 ， 以在工施定中对高程控制基期准进行点复测 及修 。正 所　

　５

６ 　

７ 　

大

里程 方　 向１。 ９　８ ９ ８ ２ ４．　．

小 　里程方 　向ｌ ． ８　 ８ ８６Ｏ ２ ． 　 。　

ｌ．　

ｌ　． ３９ Ｏ９２６ Ｏ ．　０ 。　

４８ ７ ７９ ８． 　 ． ．　　

节每段梁的体面上均设端 ５节个段控制水点 准 每，节个段　竣工

测出各时水点准与梁底的高差 使该水， 准点进在监行控测　 时 ， 量不但映反梁主梁线形面 ，还 可推算梁底形。 线　高 程量测 ： 测量已 灌注段水 节控制准点绝对标的 ， 高推

８索张拉以后　 ，相应 标点的实高测值与 理值论之差　 　见表

２ 　。

２表 　 拉后 实张测 值与 理论 计算 值的异差（ 　８ 索单位 ｍ） ｃ ：

　测点号　 　ｌ

。

２

３ 　

４　　

５

　

６

　

７

Ａ　　

Ｂ 　

　

Ｃ算出 应相段节 的底标高，梁得到主 梁顶梁及梁底竖直的形　 情况 ， 据线此对梁线形进主行分析 主梁高。程测量尽应排除　

量度温差的影， 响且持续间越短时好。越　

大

里程 ６　方 向　 ３ ３ ６ ３９ ５３ ３３ ２３７ １６８ ４８ ６６ 　． 　．　 　． ．　 ． ．　　 ．　．　 ．

　小里程　 ５ 方 向 ６　Ｏ ６ ．一 　Ｏ ９一 ８１— 。　 Ｏ ５３ Ｏ６ ５０ Ｏ 　 ． 一　Ｏ 一 。　 ．６ 　２ ６ 一。　 ． 一　．　 　

．

。中线测量 ：

线中量测高程与量 测步进同行 观测 已灌注　，节段

中心点对相桥于轴 线偏的位 ，以 轴线 桥为基准 ， 用方　

采向法测定 ，目的 了解 是完已 成 段节 悬 在 臂过程 中是 否发 生　

扭表中可以看从 ， 出梁段立 模高标设置均的 理论比 值要 　 　

８ 大 ，大 为１ ．　ｍ 最。４ ２ ｅ

（ ）　力索激用法振测量。每次 斜拉就位索 ，后张时拉 　２实 索施力测 试按照，设索力张置到拉 。位张完拉后， 所　对

转

保证，体沿正梁的确桥线轴方向 延伸 。 斜拉索钢　的精密管定 位：利用梁面 建立上的索面对双称　中 心线里及控程线进行。制由主于梁的 态动性 特， 钢管位定 　中度较难大 的是钢 管 斜倾的角确定。钢倾斜管角定位 运　 以阶段的营斜拉倾角索为 目标值 ， 在挂篮标高 过初经调 后 ，对　

有 已安装 的拉斜 进行索 索力测试测。试 用采南西交 开大　发 多通道的力测索试 仪 及套测配软件直试读接 数问隔 ，４对 　索后，再用频谱 分析仪 行校进。核方该法 试测 度快速 ，　

精较度。高　 索张８拉 ，从后各力 的索测实值

看 ， ８ 的索 索力有没 　　 张拉　到位，最大 误差 达一３５ ， 该补应拉另外 。， ３１１ ％． 一　　 索实的索力测果显结示， 最误差已大超经过２％ ，本阶与　０ 以前段的测结果试 致。一系联整施个 工段阶 ，分其主要析 原　因 １是没索有控制好，１索 调整的在是 ３索没有平衡调 　 　　 　情况的进行的 ，３索 下张后拉，这 种 不 衡力 平又在各 索 之　 　

重 间新 进 行分 配。

　

篮挂高标进行测量， 根 挂篮据实坡率 测，考 混凝 虑土 注灌过 程中梁　下段 沉 、篮变挂形以及 拉索斜垂直度等影 响因， 确素　定施工阶段

管倾 角值钢， 精确安钢管装 ，并 在混土施工过　凝程 中不 断正。修　

索力

采激振用测法，试 每工一后对所况斜有索拉进行索　

测力试 。应采用预埋应力计测试 力索 。与应力力试测 对相　 线形于测试简得 易，多具 体做法不再叙。 　

四川述建

第２ ５筑 卷３

期２０　． ５６０

ｌ ｌ７　

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m

（）主 梁主塔截面应力与主。 的应力监测梁布置在　 ３

每点梁一段截的上 ，主塔 的应面测点力 置在布 梁顶距 ｍ２处　　 截面上 ，测点 布置图 如和图４ ５ 。每一梁段施完毕后工，对　 已 浇注各的梁段和 主实施应力塔监 测，监 已成控形结构 　 的际实受情况力。力测试采用应 埋预钢式弦筋钢应力计 、　

弦式钢混凝 土 应力 计 和筋钢 应计变 等测 试元 件。

下游 ・　　 一 上 游—＋ 　

也

没有 时提及供资料 ；挂篮支点 反力 大小 的位置、不准， 　

新 与挂的篮力值相反 ３　；立差模 的牵时 索力索有没按　要 ０ｔ求

控 ，制响了影施过程中桥工 梁安的度 。 全

表 　４ 主 梁试截测面 实 测应 力 与理论 值 的较比 　表 截 位面置 测　 号点　ｌ

　 ２ ３　　 ４　

实

测值　

（Ｐ Ｍ ） ａ

　 ２９ ８ ．　 ３４ ６　 ． １ ７６３ ８７　 ７７．２ ８．

小　里 程方向　理 论值 （　 ） Ｐ Ｍ　

５ａ ． ３３９　 ８５ 　 ４．２５ ６ ．　９ ２ ５８　 ． ４２ ５９ ．３　３ ７２ ７７．　７ ２７． ７ 　７７ ２７　． ７７ ２７． 　． ３ 　 ３７ ． ５３６ 　 ３．８ ３ ７ ４．７　 ３ ３６　 ． ８ ３７３　 ． ５ ５ ７ ．９ 　 ５６ ９６　 ． ５７７６ ．　 ５６９７． 　 ９４ｏ４ ．Ｉ 　４ ２ ．０７ 　４４ ．４　５

差值

（ ）　 　％３

．　９８ —２８ ７．　３ ８ ４ 　． ３３２ ．　 一ｌ ４ ８． 　 —３１ Ｏ 　．３ １９．　 一 ６ １． —　２ ． 　４７ — ８８ ． ２．　 　Ｏ ５１ ２４ ． 一ｎ　 　 　 —２１９ ．３　

６３．　 ．ｌ７ ６ 　．２ 　 ９３ ７ ．　３ ５ ８３．　 ３５ ５．　 ２ ２— ９ 　．

图

４ 梁主 截面应 测力点布 置 图

　 ０粱　 　

５

　４

．

８３４　 ３ ４６　

段

截面　

６ 　７

　 ８　 　９ｌ 　２ ３ 　　４ 　

５

．

ｌ．　 ０Ｏ２５７． ４　 ４６ ８５　 ．ｌ５ ３．８ ４ ０ ４　． ２５ 　ｌ５． ８ ２ ５　 ３ ６　 ．０

４４ 　粱　 图 ５主 塔 面截 力测点 布置 图 应

５ 　

２　．

９ｌ 　 ０５ ０　 ４

截段 面　

６　

７　 　 ９ 　８Ｉ 　 ２ 　

６

．

８索张后拉主塔、主梁 截面各 的测应 力实和论理应力 　　如

３表 ４　表和 。

表３ 主塔 测试截面 实 测 应力 理论 与 值 的比 较表　　

　上 游 下　　游

　

６９ 　６ ． ８ ８６ ．５　６ ７ １ ６ 　．９ ７５ ０３　 ５７７． ８　．３ ２ ｌ　 ． ５

测点 　 号测 值　 理论 实值　 差

ｌ ２ 　 　 ３　 　 ４４３０ ． 　７ ４ ｌ ８．４　 ７６ ２０． 　４ ３７ ０　 ． ７４３ ０． ４　７３ ．０　

值　

实测　值 理 论值 　差

６５ ５ ．　８ ６ ３ ．５０ ４　 ５ ．７ 　２ ３ ３ ． ３３　４ ７３． ０ 　４ ７ ．３０　 ４７ ３ ．０ 　４７ ３ ０　．

值

８ 　梁 　

（　 　 （ ａ　ａ（ （）Ｐ ） （ Ｐ） （）ＭＰ ）Ｐ Ｍ）％ Ｍ　 ａ 　 Ｍ　ａ ％

　—７ ．１ 　２９ 　 ．．　 ３５ ２ ．２　０９ — ２ ４２ 　 ．３ ７ ．　— — ９１ ．２

　

　３

　

４

５

６　 ６ ．３８

６

　．

．４

０ ．２７　４

１ ４ ．０

５．　 　６

４６　． ８

８１ ０　

８

截 面段　

６

７ 　 　８　

２

２ ６　

７７０５．５ ０　７５ ．５　 ０ ７５ ．５ 　 ０７５． ５

　

２ｏ ｏ．３ 　３３０ ０ ．　 ４ ３ｌ ．　 ９２９１ ０ 　

３．Ｏ３ ．４　 ２ ２ ．２　２２ ３ ．３　

４从

测实力与应理论 的比较值可 见主， 、主梁塔的面截

９　　

的实

应力测计算与值本基符 ，且 实相测的力应的 对绝都值 　不是很大 说 明，主 塔主梁、受力 态 状良 。梁好上８ 段应力　 　

实的测与理论值相差较大值 这是 ，由于埋预的力 应计混在　凝 凝土 阶段 受固凝混土放热的收、缩、徐 变诸等 多因素的　影 响而稳不定，且 测的值对值不绝大属，正常于况情。　 （ ）塔塔顶主位测变量。 主的塔塔 顶位是利变桥梁用 　 ４工施的平控面网制量测塔顶点测的位。变　

主从塔塔 变顶位 Ｘ方 向为 一 ． ０３ ０～３０６ｍ，Ｙ０方向　 ． 　

４（） 主从 塔主梁、面截应方力面 来看，实 应力值测　 ３与

理论值合程吻度比 好较 没有出现，力幅度较大 应的异测　常点，表明此 况 工主下塔、 梁主凝土混力情受况 好 ，良应 力　处在控制 围 范内此外 。，根新据 挂 的篮力反混凝及土积体　密 度整对施个过程进工 的超前分析表 明行施工 到，面几后　

为 一２ ～ ．４． ００ 　 ６０ ０ｍ，说６明梁主８ 节段 的注浇对塔 变位　主 　 的响影大不也说 明主，塔的度刚大。 　

较个梁时 段，凝混 土的 拉、应 压力较均大， 大拉应最值 力　 为２　１Ｐ ， 大最压力值达到 ｌ应　． Ｐ，若 考虑施到 工 ．　４ ａＭ５ ５ Ｍ 过程中ａ的容许应力 高 提，上最大拉述、 应压力然在规范仍

　一

容

的许范围内但成，桥后 各的种荷组载合 可 能与设计值原

不同。　　

监４控结　

论 （）主从梁标高 实结测 与理论分析果 结果对 比的　 １ 看来，主 梁 的线形 控还存制 问题 ，在主表现要 ：在立标高模 位　不置，准可 以这从本工立模况的实 测 中值看出 牵；索力　

没按照 有挂 支篮点反力 提供 的吨 位拉张；挂篮 变 形较 ，大 　 横预向拱设置度足或不控的制规律不够性 好。 （ 　从）力控索制角的度， 前 １　 　～３索２索的力控制得不 　好 够，从４索开始要 一些好 存。在问题 梁：混凝 土段重超　　

或 欠 重，个别梁段 重超数量较 大 ，且 统计的数 量不 够准 确 　

， （施工）制建控 ：主梁议标控高制按 应 ８梁段工监　 ４ 　 施控告报的 求进要 行，并注设意好置挂变篮的形横 向拱预 度 　； 立模的牵索索时力应控 均制匀差异且应控 制 在１％以内， ０ 　 在 凝土的浇注混过程中 应 随时控索力监以，牵索索免不　

力足而影响

结的构全度 安建议；设计位根单据工施位单供提　的新的

混凝体积密土及度篮挂支反点从力设的计角度对　全 进桥行细致检的算工作 以， 便成桥后之 的构结实情况际　提 供新斜拉的索 张初值 力，并重估 新算应力 筋配筋预情况 ，　 弥以补 由于恒载及施工以载荷来带 不利影的。响　

１８

１　

川四建筑

２ 第卷 ３期５ ０ ２． 　 ０６５