¿Seguimiento de la construcción de puentes atirantados de gran luz?

1. Tareas y objetivos del seguimiento de la construcción de puentes atirantados de grandes luces

1.1 Concepto de seguimiento de la construcción

El control de la construcción de puentes es el control de la estructura durante la construcción del puente La fuerza, la deformación y la estabilidad se monitorean para mantener la estructura en condiciones óptimas durante la construcción y garantizar que la seguridad del proceso de construcción y el estado del puente completado (incluida la fuerza interna y el estado lineal) cumplan con los requisitos de diseño y especificación.

1.2 Las principales tareas y objetivos del seguimiento de la construcción

1.2.1 Las principales tareas del control de la construcción de puentes

Las principales tareas del control de la construcción de puentes son durante el Proceso de construcción de puentes Control de seguridad y control de la alineación y estado de fuerzas internas de la estructura del puente. El control de la construcción del puente depende de la forma estructural, la tecnología de construcción y el contenido de control específico del puente. El método de funcionamiento también es diferente. En general, los métodos de control de la construcción de puentes se pueden dividir en métodos de control posteriores al evento, métodos de control predictivo, métodos de control adaptativo y métodos de máxima tolerancia. También hay literatura que divide el control de la construcción en: control de bucle abierto, control de retroalimentación y control adaptativo en términos de ideas de control.

1.2.2 Objetivos del control de la construcción del puente

(1) El estado de fuerza interna de la estructura durante el proceso de construcción y después de su finalización cumple con los requisitos de diseño;

(2) El puente terminado La alineación estructural y la resistencia del cable cumplen con los requisitos de diseño;

2 Contenido principal del monitoreo de la construcción de puentes atirantados de luces largas

Según el características de la estructura y métodos de construcción de puentes atirantados de luces largas, monitoreo de la construcción El contenido del trabajo incluye principalmente: ① cálculo de simulación del proceso de construcción; ② medición en el sitio del proceso de construcción; ③ identificación de parámetros del proceso de construcción; ④ Ajuste de elevación y fuerza del cable durante el proceso de construcción. El propósito del ① trabajo es obtener los datos teóricos del puente durante el proceso de construcción. El propósito del ② trabajo es obtener los datos medidos reales del puente durante el proceso de construcción. el ③ se puede realizar el trabajo para analizar la información relevante del puente. Se identifican los parámetros. Las tres tareas anteriores cumplen la tarea 4. A través de la tarea 4, se puede controlar la construcción del puente.

2.1 Contenido básico del cálculo de simulación para el control de construcción de puentes atirantados de grandes luces

El cálculo de simulación del proceso de construcción de puentes se ha convertido en el principal medio para determinar el estado estático de los puentes modernos. puentes. El cálculo de simulación de control de construcción es la base del control de construcción. Su esencia es simular y analizar el estado terminado y de construcción del puente con cierta precisión estableciendo un modelo razonable y adoptando métodos de análisis estructural efectivos. Este último es el cálculo del proceso de construcción del puente, es decir, después de determinar el estado objetivo de diseño del puente terminado, se realizan cálculos de simulación para simular las condiciones de trabajo reales en cada etapa de construcción en el proceso de finalización del puente. y se obtiene el comportamiento del puente atirantado durante cada proceso constructivo, valores teóricos de parámetros de control como la tensión de la sección de la viga principal, la fuerza de tensión de los cables atirantados, la deflexión de la viga principal, el desplazamiento de la columna de la torre y la fuerza interna de la estructura bajo las condiciones se utilizan para determinar la longitud del puente atirantado desde el inicio de la construcción de la superestructura hasta la finalización de la segunda fase de aplicación de carga muerta. El estado del puente terminado es la trayectoria teórica de referencia de todo el proceso de construcción. Independientemente de qué teoría de control se utilice en la construcción real, adoptar métodos apropiados de análisis de simulación del proceso de construcción para obtener parámetros de control de construcción relativamente precisos es la clave para garantizar la precisión del control de la construcción y la velocidad del progreso de la construcción.

Todos los cálculos de simulación de construcción de puentes sirven para el seguimiento y control durante el proceso de construcción del puente, así como para el control de la construcción. El control de la construcción del puente consiste en monitorear la tensión, la deformación y la estabilidad de la estructura durante el proceso de construcción del puente, de modo que la estructura durante la construcción esté en un estado óptimo, garantizando la seguridad del proceso de construcción y el estado completo del puente (incluidos los internos). fuerzas y estado lineal) cumplen con los requisitos de diseño y especificación. Las principales tareas del control de la construcción de puentes son el control de la seguridad durante la construcción del puente y el control de la alineación y el estado de las fuerzas internas de la estructura del puente.

2.2 Medición en obra durante el proceso de construcción de puentes atirantados de gran luz

La medición en obra durante el proceso de construcción incluye principalmente la medición de la fuerza del cable, la tensión de la viga principal y del pilote medición, elevación de la viga principal y torre, medición del desplazamiento superior, densidad aparente del concreto y medición del volumen de vertido, medición del módulo elástico del concreto y medición del coeficiente de contracción y fluencia, y medición del efecto de la temperatura, etc.

2.2.1 Medición de la fuerza del cable

La precisión de la medición de la fuerza del cable del puente atirantado está relacionada con si el control de la construcción del puente atirantado se puede implementar sin problemas y si el Cómo construir un puente atirantado con éxito es una de varias cuestiones clave.

En la práctica de la ingeniería, los métodos de medición de la fuerza del cable comúnmente utilizados incluyen la medición del manómetro de aceite, la medición del sensor de presión, la medición de la frecuencia de vibración (método comúnmente utilizado) y el método del flujo magnético. Entre ellos, el método de medición de la frecuencia de vibración es un método comúnmente utilizado. Cuando se utiliza este método para medir la fuerza del cable, primero debe intentar medir la frecuencia de vibración del cable, porque existe una cierta brecha entre la frecuencia de vibración del cable. cable y la relación de fuerza del cable. Para un cable dado (es decir, se conocen la longitud del cable, la densidad lineal del cable y las condiciones de soporte en ambos extremos del cable), la fuerza del cable se puede obtener midiendo la frecuencia natural del cable.

2.2.2 Medición de tensión

Los puntos de medición de tensión están dispuestos en las secciones de control de la superestructura del puente atirantado para observar los cambios de tensión y la distribución de tensión de estas secciones durante el proceso de construcción. De acuerdo con La etapa de construcción actual se calcula hasta su finalización, prediciendo el posible estado de la construcción futura y prediciendo si los componentes actualmente instalados o los componentes que se instalarán en la siguiente etapa no cumplirán con los requisitos de resistencia para determinar si se deben ajustar las variables ajustables. esta etapa de construcción. Implementar ajustes. Dado que el sensor de tensión de resistencia se daña fácilmente durante la vibración del concreto, incluso si no se daña, no se puede garantizar su aislamiento. Además, no se puede garantizar la confiabilidad del parche en la superficie del concreto, y es propenso a desviarse y a la deriva. No se puede garantizar la fiabilidad de las lecturas durante el seguimiento a largo plazo. Por lo tanto, los extensímetros de cuerda de acero se utilizan para monitorear la tensión en cada sección de la viga principal. El extensímetro de cuerda de acero es un sistema sellado de autogarantía y no está directamente relacionado con sustancias externas. La prueba es la deformación del concreto. se puede obtener midiendo su frecuencia. Obtenga el estrés.

En la medición de tensiones, la tensión medida debe procesarse y analizarse antes de poder aplicarse, porque la tensión medida incluye la deformación de la galga extensométrica causada por la contracción y la fluencia del hormigón. Por lo tanto, el valor medido suele ser demasiado grande. Por lo tanto, se fabrica un bloque de prueba de concreto en el sitio de construcción y se incrusta un medidor de tensión en el bloque de prueba, de modo que se pueda medir la contracción del concreto en diferentes momentos bajo las mismas condiciones.

El puente atirantado plano de un solo cable es una gran viga cajón voladiza. Debido a la disposición de los cables y la inclinación de los puntos de anclaje al techo de la viga cajón y la disposición pretensada, existe una. cierto efecto de retraso por corte Por lo tanto, la deformación del diseño El diseño debe prestar atención a medir el efecto de retraso por corte de la sección de la viga cajón. La disposición de las galgas extensométricas se muestra en la figura.

2.2.3 Medición de temperatura

La prueba de temperatura en campo del puente atirantado incluye: medición de temperatura en campo de la sección de la viga principal, medición de temperatura en campo de la sección de la torre principal y Campo de temperatura dentro del cable atirantado Medición y medición del efecto de la temperatura en la elevación de la viga principal, la fuerza del cable, la deflexión superior de la torre y la tensión y deformación de las secciones relevantes.

Proporcione las curvas de cambio de temperatura a corto plazo de cada sección de prueba de la viga principal, la torre del cable y el tirante del cable mediante pruebas de temperatura (es decir, mida los cambios de temperatura estructural más representativos dentro de las 24 horas en un determinado día o varios días) Y la curva de cambio de diferencia de temperatura estacional y la curva de relación correspondiente entre la diferencia de temperatura dentro y fuera del cable y la diferencia de temperatura en el punto central. Combinando los resultados de las mediciones del desplazamiento de la columna de la torre, la alineación de la viga principal y la fuerza del cable, se resumen las reglas de deformación de la diferencia de temperatura solar de la estructura y las reglas de deformación de la diferencia de temperatura estacional. La prueba de temperatura de la viga principal y la torre principal adopta un elemento de medición (termistor) integrado en la sección de prueba y utiliza un multímetro numérico para medir el valor de resistencia del termistor. Luego, de acuerdo con la curva de calibración de resistencia y temperatura, el. Se recomienda la temperatura a partir del valor de resistencia medido.

Para medir la temperatura del cable atirantado, se utiliza una sección de cable de prueba especialmente hecha de aproximadamente 2 m de largo. El método de construcción de la sección del cable de prueba es exactamente el mismo que el del cable real. Enterre un termistor en el cable de acero interno de la sección del cable de prueba, mida su valor de resistencia con un multímetro numérico y luego recomiende el valor de temperatura del núcleo interno del cable según la curva de calibración de resistencia y temperatura.

2.3 Identificación de parámetros durante el proceso de construcción

2.3.1 Características de la identificación de parámetros

Las estructuras de puentes atirantados de luces largas generalmente se construyen utilizando el voladizo segmentario Hay muchos métodos, las condiciones de trabajo son complejas y hay muchos parámetros que influyen. Debido a la incertidumbre de los factores de construcción, los errores de construcción son inevitables, lo que hace que los parámetros estructurales reales a menudo se desvíen de los valores ideales de diseño. En la mayoría de los casos, debido a las limitaciones de las condiciones del sitio y de los instrumentos de medición, los parámetros estructurales reales no se pueden medir directamente. En este momento, para comprender y controlar mejor el estado estructural actual y posterior, se requiere un trabajo de identificación estructural. En otras palabras, se deben utilizar métodos de análisis numérico indirecto para identificar y estimar los parámetros estructurales reales a través de ciertas cantidades observables de la respuesta estructural.

2.4 Ajuste de elevación y fuerza del cable durante la construcción

Durante el proceso de construcción de dovelas de puentes atirantados, el control de la elevación (deflexión) de la viga principal y la fuerza interna estructural es crucial, y está directamente relacionado con el control de la alineación del puente terminado y las fuerzas internas del puente terminado y la preparación de las medidas de ajuste correspondientes en cada etapa de construcción. El control de la construcción de la viga principal del puente atirantado de hormigón pretensado se logra principalmente mediante el ajuste de la elevación de la viga principal (incluida la elevación del encofrado) y la fuerza del cable. Este ajuste es relativo al valor de diseño.

2.4.1 Ajuste de la cota de la viga principal

El ajuste de la cota de la viga principal incluye el ajuste de la cota de la sección actual después de la construcción de cada sección de la viga principal (denominada deselevación en el escenario) y Ajuste de la elevación del molde de la viga principal, etc.

(1) Ajuste de la elevación al final del escenario

La cantidad de ajuste de la elevación al final del escenario debe controlarse dentro de un rango pequeño, y en el Al mismo tiempo, se debe garantizar que la línea de la viga principal sea suave, es decir, es necesario garantizar la precisión de la elevación absoluta de cada segmento de la viga principal y no permitir puntos de flexión obvios en la viga principal.

(2) Ajuste de la elevación de montaje del molde

La cantidad de ajuste de la elevación de montaje del molde de la viga principal consta de cuatro partes:

① Causada por el ajuste de la elevación al final de la etapa La cantidad de ajuste de la elevación del molde se toma como la cantidad de ajuste de elevación al final de la etapa

② El plan específico para la construcción de la canasta de cuerda de tracción (canasta; rigidez y plano de cables de tracción) y el peso de etapa identificado de la viga principal y el ajustado. El ajuste de la elevación del encofrado causado por la fuerza de los cables de construcción se puede calcular a través de la simulación de construcción antes mencionada de la cesta colgante en la viga principal. tirar de la cuerda; ③ La cantidad de ajuste de la elevación del encofrado causada por la deformación de la cesta colgante debido a factores no mecánicos se puede calcular. Determinado según la experiencia, generalmente es de alrededor de 5 mm ~ 10 mm;

④La cantidad de ajuste de la distancia de separación del molde causada por el efecto de la temperatura.

2.4.2 Ajuste de la fuerza del cable de construcción

La llamada fuerza del cable de construcción se refiere a la fuerza de tensión del cable del segmento actual después de que se construye cada segmento de la viga principal. terminado. Según la teoría del control, la fuerza del cable de construcción se puede ajustar adecuadamente para eliminar o reducir rápidamente el impacto causado por errores de construcción. Este método de ajuste puede entenderse como un método de ajuste de la fuerza de un solo cable. Uno de sus mayores beneficios es que el ajuste de la fuerza del cable se completa simultáneamente con la construcción del segmento, sin tomar tiempo adicional y puede garantizar el cronograma de construcción.

El ajuste de la fuerza del cable de construcción tiene dos funciones:

① Eliminar a tiempo la influencia del sobrepeso del segmento de la viga principal.

② Cuando el El segmento anterior es Cuando la diferencia entre el valor medido real de la elevación final y el valor diseñado excede ±30 mm, se puede eliminar parte de la diferencia para que la cantidad de ajuste de la elevación final de la siguiente sección pueda cumplir con los requisitos de ambos absolutos. elevación y suavidad lineal. La cantidad de ajuste de la fuerza del cable de construcción se puede obtener mediante el cálculo del valor teórico.

Conclusión: Este artículo solo resume el proceso técnico de monitoreo de la construcción de puentes atirantados de gran luz en forma de revisión e introduce el estado de desarrollo de los puentes atirantados en el país y en el extranjero. Características de los puentes atirantados y principales contenidos del seguimiento de la construcción. Al estudiar el curso del monitoreo de la construcción de puentes, podemos tener una cierta comprensión del monitoreo de la construcción de puentes y sacar dos conclusiones:

(1) El monitoreo de la construcción de puentes es la clave para garantizar la calidad macro de la construcción de puentes;

(2) El monitoreo de la construcción de puentes es la garantía de seguridad de la construcción de puentes.

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