連續(xù)剛構大橋施工監(jiān)控實施方案[優(yōu)秀工程方案]（word49頁）

1、X XX X 大大橋橋 施施工工監(jiān)監(jiān)控控實實施施 方方案案 重慶重慶XXXXXXXXXXXX XXXX大橋施工監(jiān)控小組大橋施工監(jiān)控小組 二二0 0一五年五月一五年五月 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 目 錄 1 概況概況.1 1.11.1 橋梁結構設計橋梁結構設計.1 1.21.2 橋梁設計的施工技術要點橋梁設計的施工技術要點.2 1.31.3 主橋主梁施工方案中的技術要點主橋主梁施工方案中的技術要點.3 1.41.4 橋梁結構設計特點與施工控制重點、難點橋梁結構設計特點與施工控制重點、難點.6 2 施工監(jiān)控目的、目標及主要任務施工監(jiān)控目的、目標及主要任務.8 3 施工監(jiān)控依據(jù)施工監(jiān)控依據(jù).1

2、0 4 施工監(jiān)控的主要內容施工監(jiān)控的主要內容.11 4.14.1 概述概述.11 4.24.2 施工監(jiān)控計算施工監(jiān)控計算.12 4.2.14.2.1 施工監(jiān)控參數(shù)選取及控制精度施工監(jiān)控參數(shù)選取及控制精度.12 4.2.24.2.2 施工監(jiān)控計算施工監(jiān)控計算.12 4.34.3 施工監(jiān)測施工監(jiān)測.14 4.3.14.3.1施工監(jiān)控所需的主要參數(shù)及來源施工監(jiān)控所需的主要參數(shù)及來源.14 4.3.24.3.2 現(xiàn)場參數(shù)測試現(xiàn)場參數(shù)測試.14 4.3.34.3.3 施工控制參數(shù)識別施工控制參數(shù)識別.20 4.3.44.3.4 施工控制誤差分析施工控制誤差分析.21 4.3.54.3.5 結合控制的實時

3、跟蹤分析結合控制的實時跟蹤分析.22 4.3.64.3.6 異常施工狀態(tài)及在非合龍溫度下合龍的處治異常施工狀態(tài)及在非合龍溫度下合龍的處治.22 4.3.74.3.7 監(jiān)控測點的保護監(jiān)控測點的保護.23 5 施工監(jiān)控實施施工監(jiān)控實施.25 5.15.1 主梁主梁 0#0#塊施工階段塊施工階段.25 5.25.2 主梁懸臂施工階段主梁懸臂施工階段.25 5.35.3 合龍段施工階段合龍段施工階段.26 5.45.4 二期恒載施工階段二期恒載施工階段.28 6 監(jiān)控組織與管理監(jiān)控組織與管理.29 6.16.1 監(jiān)控領導小組與監(jiān)控工作小組監(jiān)控領導小組與監(jiān)控工作小組.29 6.26.2 施工監(jiān)控中各組成

4、單位職責及分工施工監(jiān)控中各組成單位職責及分工.29 6.36.3 施工監(jiān)控中各組成單位間工作關系施工監(jiān)控中各組成單位間工作關系.31 6.46.4 現(xiàn)場監(jiān)控工作流程現(xiàn)場監(jiān)控工作流程.31 6.56.5 監(jiān)控機構文件傳遞方式監(jiān)控機構文件傳遞方式.33 6.66.6 施工監(jiān)控計劃施工監(jiān)控計劃.33 7 投入本項目的監(jiān)控人員、設備安排及軟件投入本項目的監(jiān)控人員、設備安排及軟件.34 7.17.1 監(jiān)控人員安排計劃監(jiān)控人員安排計劃.34 7.27.2 監(jiān)控設備安排計劃及軟件監(jiān)控設備安排計劃及軟件.34 8 監(jiān)控工作及安全保證措施監(jiān)控工作及安全保證措施.36 8.18.1 監(jiān)控工作保證措施監(jiān)控工作保證措

5、施.36 8.28.2 安全保證措施安全保證措施.37 8.38.3 預警機制預警機制.37 9 服務及配合服務及配合.39 10 附表附表.40 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 1 1 概況 1.11.1 橋梁結構設計橋梁結構設計 XX 大橋主橋為 83+150+83 米三跨預應力混凝土連續(xù)剛構橋,主墩為雙薄 壁墩。主橋上部結構箱梁 0 號段長 14 米(墩兩側各外伸 2 米),每個“T”構 縱橋向對稱劃分 17 個節(jié)段。梁段長度分別為 63 米、64 米、55 米, 累計懸臂澆注節(jié)段總長 67 米。箱梁分兩個“T”同時對稱懸臂澆注,共設 4 套掛籃。0 號段采用托架施工,117 號節(jié)段采用

6、掛籃懸臂澆注施工,懸臂澆 注梁段最大控制重量 1672kN,掛籃設計自重為 750kN。全橋共有 2 個邊跨合 龍段及 1 個中跨合龍段共計 3 個合龍段,每個合龍段長 2 米。采用先邊跨, 然后合龍中跨的施工方案。 主梁采用單箱單室截面,C55 砼,三向預應力,箱底寬 5.5 米,翼板懸臂 1.75 米,全寬 9 米。箱梁根部高 9.4 米,端部及跨中高 3.3 米。箱梁高度采 用 1.5 次拋物線方式從箱梁根部高 9.4 米變化至最大懸臂處高 3.3 米。箱 梁底板厚度采用 2.0 次拋物線方式從箱梁根部厚 110 厘米變化至端部及跨 中厚 32 厘米。箱梁腹板厚度從 70 厘米變化到 5

7、0 厘米,箱梁節(jié)段間腹板厚 度變化采用一個箱梁節(jié)段長度漸變過渡。0 號塊件橫隔板內梁段底板厚度為 110 厘米、腹板厚度為 12021。主橋共設 5 道橫隔板。 主墩墩身為鋼筋砼雙薄壁墩,薄壁厚度為 2021 米。墩身橫向與箱梁底 同寬,材料為 C40 砼。交界墩采用臺階式型蓋梁,采用橫向寬為 5 米、縱向 寬為 2 米的實心薄壁墩。薄壁墩采用 C30 砼。 XX 大橋主橋橋型布置圖如下圖 1.1 所示。 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 2 34014(353) Q4 Q4 2J J2 J2 J2 2J 2J 2J J2 J2 J2 J2 2J 2J 2J 圖 1.1 XX 大橋總體布置圖(c

8、m) 1.21.2 橋梁設計的施工技術要點橋梁設計的施工技術要點 1.橋梁基礎及墩身采用常規(guī)方法進行施工。 2.主橋箱梁 0 號梁段施工 當主橋墩完成后,在橋墩墩頂預埋牛腿支承的托架上施工,預埋牛腿及 托架施工方應認真驗算,當采用豎向分層澆注并考慮底板與托架共同受力時,應 驗算底板鋼筋應力,必要時予以加強。 由于 0 號段砼數(shù)量大,預應力管道密集,為減輕托架負荷和保證砼澆注 質量,豎向可分層澆注,但分層不超過 2 層,分層距離頂、底板為 23 米之 間,必須保證新老砼的可靠結合和加強砼養(yǎng)生。 3. 主橋箱梁懸臂澆筑施工 在 0 號梁段兩端安裝掛籃,掛籃安裝完畢后進行預壓測試,并記錄預壓 時的彈

9、性變形曲線,以盡可能消除非彈性變形和獲得標高控制數(shù)據(jù)。掛籃可 視實際情況設置粗鋼筋作為后錨,嚴禁使用豎向預應力筋作為后錨。 各梁段要求一次澆注完成,保持對稱平衡施工。 用掛籃依次懸臂澆筑 1 號17 號梁段,每梁段懸澆過程為: 掛籃安裝移動就位調整標高綁扎鋼筋檢查立模標高澆注梁 段混凝土養(yǎng)生至設計強度的 90%(且齡期不少于 6 天(144 小時)張拉相 應頂板預應力鋼束張拉腹板預應力鋼束張拉前一節(jié)段豎向預應力鋼束 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 3 (初張拉)張拉前一節(jié)段橫向預應力鋼束解除掛籃錨固并移動至下一梁 段重復以上步驟。 4.合龍段施工 箱梁合龍,即體系轉換,是控制全橋受力狀態(tài)和線形

10、的關鍵工序。因此 合龍順序和工藝都必須嚴格控制。全橋先合龍邊跨,再合龍中跨。合龍段施 工過程中應盡量減小箱梁懸臂日照溫差；合龍溫度必須控制在在 183。 合龍段兩端豎向誤差不大于 1 厘米,軸向偏位不大于 1 厘米。 1.31.3 主橋主梁施工方案中的技術要點主橋主梁施工方案中的技術要點 1. 0#塊施工 連續(xù)剛構 0#塊采用搭設托架現(xiàn)澆法施工,托架采用型剛加工而成。0#塊 模板采用定型鋼模(可利用掛籃模板),0#塊混凝土分兩次灌注成型。砼采用 地泵泵送混凝土入模,插入式震搗器搗固?；炷翝仓闹鞫罩芯€向兩側分 層對稱灌注；混凝土達到設計強度及彈性模量的 90%并且齡期大于 7 天后進 行張拉

11、作業(yè)。連續(xù)剛構 0#塊施工工序:0#塊現(xiàn)澆托架安裝對托架進行預壓 進行 0#塊底模的安裝制安 0#塊底板鋼筋安裝 0#塊側模制安 0#塊 腹板鋼筋、預應力管道及內、端模板安裝 0#塊頂板鋼筋澆筑混凝土 養(yǎng)護拆模穿束張拉預應力筋壓漿。 2.懸臂施工掛籃 主梁懸臂施工采用菱形掛藍。菱形掛藍的結構組成主要包括模板、菱 形桁架、提升系統(tǒng),行走系統(tǒng),掛藍設計總重量 65t 左右,為懸澆箱梁最大重量 塊體重量(7塊重量為 170.4T)的約 0.38 倍,掛籃設計容許最大變形值為 2021?？傮w布置如圖 2。 掛籃預壓采用水箱模擬加載,將梁段底板及腹板荷載施加于底籃,將梁段 頂板荷載施加于內滑梁,使加載對

12、掛籃產生的效應與梁段荷載對掛籃產生的 效應基本相同。 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 4 主梁梁段的砼強度達到設計強度的 95%,且齡期不小于 5d 以后,按照先 縱向后豎向的順序進行預應力張拉,有腹板束時先張拉腹板束,后張拉頂板束, 張拉完成符合要求后進行壓漿作業(yè)。 懸澆施工過程要保證對稱施工。對稱懸澆施工過程,懸臂兩端混凝土澆 注數(shù)量最大偏差為:15塊為 1/4 節(jié)段,610塊為 1/6 節(jié)段, 1117塊為 1/8 節(jié)段。大風天氣應停止施工,將掛籃錨固。 為減少溫度對觀測結果的影響和施工對觀測工作的干擾,主梁標高及撓 度觀測宜安排在清晨 6:008:00 時間段內觀測,觀測的同時記錄空氣

13、溫度 和箱內溫度。 4.邊跨現(xiàn)澆段采用在支架上現(xiàn)澆的方法進行施工。 5. 合龍施工 合龍順序為先邊跨合龍后中跨合龍。邊跨、中跨合龍后,體系由靜定的 分配梁 內滑梁 張拉工作平臺 底籃前吊桿 前吊索 后吊索 主 桁 掛籃總體結構示意圖 A 主桁上水平系 主桁下水平系 主桁后橫梁 主桁前橫梁 主桁后錨 主桁行走軌道 梁 體 主桁前行走滑船 主桁后錨行走小車 圖 2 掛籃布置 單位：mm XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 5 簡支體系轉變?yōu)槌o定的連續(xù)體系。在體系轉換過程中,由于氣溫變化及各 種因素的影響,會導致合龍段混凝土拉裂或壓壞。因此,合龍溫度控制在 185,并避開大風季節(jié),選擇在一天中氣溫最低

14、時進行。在合龍前,采用 勁性骨架支承臨時鎖定合龍段兩端,使其成為可以承受一定彎矩、剪力的牢 固結點,確保梁體的安全。 (1)邊跨合龍 邊跨合龍段長度為 2 米,采用支架現(xiàn)澆,澆筑混凝土時,在 T 構邊跨設置 水箱配重,根據(jù)混凝土澆筑進程逐步卸載,以保證線形。 模板安裝好后,綁扎合龍段鋼筋及安設波紋管,并穿設預應力鋼束。鋼 筋及預應力鋼束制安完畢后,安設臨時鋼支撐。邊跨現(xiàn)澆段及懸灌段施工時,在 合龍口底板、頂板上各預埋兩個支座鋼板,然后在支座上安設雙 I2021 鋼作 為剛性鎖定裝置,槽鋼鋼與預埋鋼板焊牢。 對合龍段的混凝土,混凝土澆筑選擇在夜間溫度最低、變化最小時,從 鎖定到澆筑混凝土完畢的時

15、間盡可能控制在最短,混凝土中加入緩凝早強劑,并 加強養(yǎng)護。同時派專人負責現(xiàn)場觀測,預防發(fā)生意外情況。待邊跨合龍混凝 土強度達到 90%后,先張拉 BS1BS4 鋼束,XX 大橋的張拉應力為設計應力的 30%,然后依次張拉 B1B7 鋼束,最后再將 BS1BS4 鋼束張拉至設計應力。 (2)中跨合龍 中跨合龍段模板及底模板利用一套掛籃進行改裝。先將 T 構外側的掛 籃拆除或后退,并將邊跨的一側掛籃退至主墩附近。另一側掛藍移至中跨合 龍段就位,先移動掛籃吊帶至已澆筑混凝土懸臂段 2021 時,增設不小于吊帶 數(shù)量及受力要求的臨時鋼絲繩進行臨時加固,吊住底模的前衡量,確保安全的 前提下,拆除吊帶,繼

16、續(xù)前行掛籃行至懸臂梁節(jié)段預留孔位后在進行吊帶安裝, 之后在拆除臨時鋼絲繩。待底板及腹板鋼筋、波紋管綁扎完畢后將內模滑 出就位,然后捆扎頂板鋼筋,安裝頂板縱向預應力管道。然后對合龍段兩側進 行預壓重,壓重采用在梁段上預壓砂袋(或水箱),完成后進行混凝土澆筑,澆筑 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 6 過程中應根據(jù)澆筑混凝土情況對砂袋或水箱進行卸載,直至混凝土澆筑完成。 待混凝土強度達到 90%后,先張拉 T9T26 鋼束,本橋的張拉應力為設計應力 的 30%,然后依次張拉 Z1Z10 鋼束,最后再將 T9T26 鋼束張拉至設計應 力。 6.施工進度計劃 主墩 0#塊施工:70 天。 掛籃懸臂施工:

17、 170 天； 箱梁合龍施工:30 天； 橋面系施工: 50 天。 需要施工單位根據(jù)實際情況確認具體的施工時間。 1.41.4 橋梁結構設計特點與施工控制重點、難點橋梁結構設計特點與施工控制重點、難點 1本橋為預應力混凝土連續(xù)剛構橋,其結構設計特點在于構造簡單,受 力明確,施工方便,易于管養(yǎng)。 2. 從已有設計、施工及使用情況來看,預應力混凝土連續(xù)剛構橋還存在 一些問題,例如:因混凝土原材料質量問題導致的強度不足,預應力制安質量問 題導致的預應力體系達不到設計及規(guī)范要求；結構設計及施工質量問題導 致的混凝土結構開裂；預應力設計、施工(包括合龍)質量以及超載等問題導 致的主梁后期超限下?lián)?施工過

18、程控制質量問題導致的結構合龍困難和成橋 線形及內力狀態(tài)不滿足設計及規(guī)范要求等。為避免上述問題的出現(xiàn),就本預 應力混凝土連續(xù)剛構橋施工來講,除了需要施工單位嚴把混凝土原材料、配 合比、混凝土生產及澆筑、養(yǎng)護關,確?；炷两Y構質量以及嚴把預應力制 安關,確保預應力體系建立質量外,還需嚴把主梁節(jié)段掛籃結構安全與行走穩(wěn) 定關、節(jié)段施工幾何狀態(tài)精度控制關、邊跨現(xiàn)澆段支架結構安全關、合龍 段吊架結構安全及勁性骨架焊接關,為確保施工過程結構安全及成橋受力狀 態(tài)和線形質量控制目標的實現(xiàn)提供先決條件。 3. 本橋施工需要借助托架、支架、掛籃等施工設施來完成,施工設施的 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 7 結構安

19、全及質量(如掛籃剛度、橫橋向模板剛度等)是保證橋梁施工過程結構 安全及成橋內力及線形質量的關鍵,需要施工單位嚴格把控。 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 8 2 施工監(jiān)控目的、目標及主要任務 XX 大橋為連續(xù)剛構橋,采用懸臂自架設施工方法施工。對于節(jié)段懸臂澆 筑自架設體系施工的預應力混凝土大跨度連續(xù)剛構橋來,成橋要經過一個復 雜的過程,歷經多次體系轉換,從主梁施工開始至成橋過程中的結構受力及 線形不斷變化,其設計的施工過程理論狀態(tài)與實際狀態(tài)的差異難以避免,如 果不加控制,將對成橋結構內力與線形狀態(tài)產生不利影響。 本橋施工監(jiān)控的目的就是在對橋梁施工過程結構理論分析和現(xiàn)場幾何 和受力狀態(tài)測試基礎上,

20、通過對施工過程結構狀態(tài)理論值與實測值之間的誤 差進行識別、分析與預測,從而對主梁施工過程結構受力和幾何狀態(tài)進行有 效地控制。 施工監(jiān)控的目標在于保證施工過程結構安全和實現(xiàn)設計及規(guī)范要求的 成橋結構受力和線形狀態(tài)。具體包括: (1)通過對橋梁設計的符合性分析,校核主要設計數(shù)據(jù),避免重大差錯； (2)通過對施工過程的模擬分析,對施工方案的可行性做出評價,以便對 施工方案進行確認或修改； (3)通過施工過程控制分析,確定各施工理想狀態(tài)的線形及位移,為施工 提供目標與決策依據(jù)； (4)通過施工控制實時跟蹤分析,對隨后施工狀態(tài)的線形及位移做出預測,提 供施工控制參數(shù),使施工沿著設計的軌道進行,在為提供目

21、標與決策依據(jù)的 同時,保證施工安全和質量,最終使施工成橋狀態(tài)符合設計要求。 本橋施工監(jiān)控的主要任務在于:首先,根據(jù)橋梁設計文件及施工組織設 計文件,進行橋梁施工過程模擬分析,為橋梁施工結構受力及線形狀態(tài)預控 提供依據(jù)。其次,對施工過程結構應力和幾何狀態(tài)進行監(jiān)測,根據(jù)施工監(jiān)測 所得的結構參數(shù)真實值進行施工過程跟蹤結構理論分析計算,確定出每個懸 澆節(jié)段的立模標高,并通過誤差分析、預測,對后續(xù)節(jié)段立模標高進行調整 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 9 控制,以保證施工沿著預定軌道(能達到成橋控制目標的施工路徑)進行,從 而保證施工過程結構安全、主梁合龍段兩懸臂端標高的相對偏差在預定范 圍內以及合龍后橋

22、面線形和結構內力符合設計要求。 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 10 3 施工監(jiān)控依據(jù) （1）XX 大橋施工圖設計文件(XX 市交通規(guī)劃勘察設計院)； （2）XX 大橋施工組織設計文件； （3）公路工程技術標準(JTG B01-2021)； （4）公路工程質量檢驗評定標準(土建工程) (JTG F8012021)； （5）公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D602021)； （6）公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTG D622021)； （7）公路橋涵施工技術規(guī)范(JTG/T F50-2021)； （8）其他相關設計規(guī)范、規(guī)程、標準和法規(guī)文件。 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 11 4

23、 施工監(jiān)控的主要內容 4.14.1 概述概述 施工監(jiān)控的目的就是通過現(xiàn)場監(jiān)測和監(jiān)控計算等手段,對橋梁施工過程 中的結構的內力和位移狀態(tài)進行有效的監(jiān)測、分析、計算和預測,為施工提 供監(jiān)控信息以保證整個結構在施工過程中的受力狀態(tài)和變形始終處于可控 狀態(tài)和安全范圍,最終使成橋后結構的線形與內力達到設計要求,結構本身 又處于最優(yōu)的受力狀態(tài)。 根據(jù) XX 大橋的結構形式和受力特點,為保證橋梁的施工質量,達到橋梁 監(jiān)控的目的,在施工時,橋梁監(jiān)控的主要內容包括:施工監(jiān)控應包括監(jiān)控計算、 施工監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析與反饋控制。 (1)監(jiān)控計算 設計符合性計算。主要針對設計文件進行內力、幾何狀態(tài)及結構安 全符合性分析,

24、確認施工控制需要的相關參數(shù)。 事前控制計算。在設計符合性計算基礎上,針對橋梁施工組織設計, 進行橋梁施工過程控制結構分析,為橋梁施工結構受力及線形狀態(tài)預控提供 依據(jù)。 事中跟蹤控制計算。針對橋梁施工過程結構狀態(tài)理論分析結果(理論 值)與結構狀態(tài)監(jiān)測結果(實測值)之間的誤差分析與預測,對橋梁施工過程 結構狀態(tài)進行跟蹤分析,為橋梁施工過程結構狀態(tài)調控提供依據(jù)。 (2)施工監(jiān)測 應力監(jiān)測。 主梁標高及縱橋向線形、橫橋向線形監(jiān)測。 溫度監(jiān)測。 (3)數(shù)據(jù)分析與反饋控制 對橋梁施工過程結構狀態(tài)理論分析結果(理論值)與結構狀態(tài)監(jiān)測結果 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 12 (實測值)進行實時分析、預測,為

25、橋梁懸臂施工過程結構狀態(tài)調控及各節(jié)段 施工、合龍施工指令形成提供依據(jù)。 (4)橋面線形調控 針對裸梁成橋狀態(tài),結合設計要求、規(guī)范規(guī)定、成橋線形控制目標等, 對橋面線形實施控制。 4.24.2 施工監(jiān)控計算施工監(jiān)控計算 4.2.14.2.1 施工監(jiān)控參數(shù)選取及控制精度施工監(jiān)控參數(shù)選取及控制精度 施工監(jiān)控參數(shù)主要包括混凝土彈性模量、材料的容重、徐變系數(shù)和預 應力張拉力以及環(huán)境溫度、臨時荷載、結構尺寸變化值等。計算中首先根 據(jù)設計文件、相關規(guī)范對參數(shù)進行選取,并據(jù)此進行結構分析,然后根據(jù)施 工中實測到的參數(shù)對計算模型中的這些參數(shù)進行修正,以使計算模型在與實 際結構磨合一段時間后,自動適應結構的物理力

26、學規(guī)律。 控制精度參照公路橋涵施工技術規(guī)范(JTG/T F50-2021)、 公路工 程質量檢驗評定標準(JTG F80/12021)和公路鋼筋混凝土及預應力混 凝土橋涵設計規(guī)范(JTG D622021)的規(guī)定以及控制需要擬定,主要控制 參數(shù)精度如下: 橋梁墩頂標高:5mm。 主梁節(jié)段施工標高:10mm； 主梁箱梁節(jié)段頂面橫坡:5%； 主梁合龍端標高:10mm； 4.2.24.2.2 施工監(jiān)控計算施工監(jiān)控計算 1.擬投入的計算軟件 本橋計算分析軟件為 MIDAS/Civil 大型結構分析軟件,同時采用橋梁博 士進行校核。 2.計算方法 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 13 結構分析是結構施工控

27、制的主要工作內容之一,該項工作根據(jù)施工過程 與成橋運營情況來完成各施工狀態(tài)及成橋后的內力與位移計算,進而確定出 結構各施工階段的內力與位移理論值。計算可考慮施工的進程、時間、相 應狀態(tài)臨時荷載、環(huán)境溫度、截面的變化、結構變化、混凝土的收縮與徐 變、預加應力等因素。可確定出橋梁結構的施工預拋高值,預測下一施工狀 態(tài)及施工成橋狀態(tài)的內力與位移。結構施工過程結構分析采用前進分析方 法。結構施工過程結構行為分析采用非線性有限元法。 3.監(jiān)控計算內容 監(jiān)控計算是施工監(jiān)控的核心依據(jù),除進行平面結構分析之外,還進行施 工全過程、成橋狀態(tài)的三維空間結構內力及變形分析。監(jiān)控計算的成果需 要與設計計算結果比較分析

28、,差別應在容許范圍內。根據(jù)工程進展,監(jiān)控計 算工作主要包括以下內容: (1)橋梁的符合性結構分析。即對結構設計主要計算數(shù)據(jù)進行復核,針 對橋梁總體和箱梁局部進行。首先根據(jù)設計文件對橋梁進行結構計算分析, 驗證大橋在正常使用狀態(tài)及確定的施工方案情況下的結構安全性,提出符合 性結構分析結果。 (2)通過事前結構分析,結合設計要求、規(guī)范規(guī)定及既有施工經驗,確定 成橋預拱度預拱度。 (3)按照施工工序分析確定各施工理想狀態(tài)的應力與變形值,為施工過 程控制提供數(shù)據(jù)。 (4)根據(jù)橋梁結構與施工特點,結合既有橋梁施工經驗,進行施工過程各 影響因素敏感性分析,為施工過程結構狀態(tài)預警提供依據(jù)。 (5)跟蹤分析與

29、施工建議。本連續(xù)剛構橋整個施工過程劃分為主墩澆筑 施工、主梁 0#塊施工、主梁懸臂澆筑施工、主梁合龍段施工、二期恒載施 工五個主要的階段,其中主梁各節(jié)段懸臂施工階段又細分為立模,混凝土澆 筑前、后,預應力張拉前、后 5 個工況,施工控制應在施工前依據(jù)設計圖紙 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 14 和初步施工方案對結構進行初步的結構整體應力驗算和理想狀態(tài)分析。在 實際的懸臂施工過程中,則按照具體的施工方案,考慮掛籃等施工機具荷載 變化、臨時材料堆放荷載、結構溫度變化、節(jié)段施工尺寸偏差等影響,根據(jù) 混凝土彈模、容重測試和預應力摩阻損失測試的結果以及結構實測幾何變 位資料,對計算模型進行修正,逐工況

30、進行前進分析計算,驗算結構在各個施 工工況下的整體應力與位移。根據(jù)分析適時提出施工建議。 4.34.3 施工監(jiān)測施工監(jiān)測 4.3.14.3.1施工監(jiān)控所需的主要參數(shù)及來源施工監(jiān)控所需的主要參數(shù)及來源 1.混凝土材料參數(shù)。包括混凝土容重、彈模。通過施工單位的試驗結 果獲得。 2.預應力材料參數(shù)。包括預應力彈模、管道摩阻。通過設計文件、產 品質量證書以及有關施工技術規(guī)范和已有施工經驗獲得。 3.掛籃荷載變形曲線。通過施工單位進行的掛籃預壓試驗結果獲得。 4. 幾何參數(shù).包括縱橋向標高、線形；主梁斷面尺寸；主梁軸線。幾 何參數(shù)采用施工單位測量結果,控制小組進行必要的抽測。 5. 應力參數(shù)。主梁控制性

31、橫截面法向應力由控制小組進行現(xiàn)場跟蹤測 試獲得。 6. 溫度。包括環(huán)境溫度及代表性截面混凝土內部溫度。通過監(jiān)控小組 的測試結果獲得。 4.3.24.3.2 現(xiàn)場參數(shù)測試現(xiàn)場參數(shù)測試 1混凝土彈模、容重測定 (1)彈性模量的測量 一方面,根據(jù)橋梁施工技術規(guī)范,混凝土彈性模量是確定預應力張拉時機 的依據(jù)(通常將彈性模量換算為齡期,以方便操作),另一方面,混凝土彈性模 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 15 量是橋梁施工控制分析必須的參數(shù),需要施工單位根據(jù)批準的混凝土配合比 提前進行試驗?；炷翉椥阅Ａ康臏y試采用現(xiàn)場取樣、養(yǎng)護,然后通過萬能 試驗機試壓的方法測定,分別測定混凝土 5 天、14 天、28

32、 天、56 天齡期的 彈性模量值。 (2)容重的測量 混凝土容重測試由施工單位根據(jù)彈性模量試件在現(xiàn)場的取樣,采用常規(guī) 方法進行測定。 2主梁截面尺寸 主梁截面尺寸如與設計有較大誤差,將影響截面的剛度與結構的自重,現(xiàn) 場將進行結構尺寸抽查與資料收集整理,為理論分析計算提供實時參數(shù)。 3主梁節(jié)段縱橋向標高、線形 大跨徑預應力混凝土連續(xù)剛構橋的主梁在主梁每一節(jié)段的施工過程中, 對箱梁頂面的撓度進行觀測,并且在節(jié)段澆筑、預應力張拉及掛籃前移后都 需觀測主梁撓度變化,為控制分析提供實測數(shù)據(jù)。 本橋為分節(jié)段澆筑結構,每節(jié)段主梁在后續(xù)施工階段過程中都將產生變 形,為了保證成橋后橋面平順,在每個施工梁段端部布

33、置對稱的高程觀測點 (如圖 3 所示)。在主梁澆筑時必須調整其模板的標高(預拋高),監(jiān)控組將根 據(jù)每段主梁在后續(xù)階段的變形計算預測其立模標高,并發(fā)指令要求施工單位 按照這一標高立模。在立模、混凝土澆筑前后、預加力張拉前后采用測量 儀器觀測撓度。監(jiān)控時必須根據(jù)主梁標高的實際測量值與計算值比較及時 調整計算模型,從而達到最佳的控制效果。 0#塊頂面測點及各截面標高控制點布置如圖4所示。 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 16 圖3 主梁節(jié)段縱橋向標高測點布置圖(單位:cm) 圖4 0#塊頂面標高測點布置圖(單位:cm) 主梁縱橋向標高、線形監(jiān)測采用精密水準儀和全站儀進行。監(jiān)測時機 選擇在早上 7 點

34、9 點或其他氣溫變化平穩(wěn)時段。 測點采用直徑 16mm 鋼筋制作,鋼筋長度為相應位置橋面板厚度+5cm,頂 端打磨為冠狀。 4主梁軸線 在 3#、9#、15#節(jié)段施工時,對主梁軸線進行貫通測量,以便對主梁軸線 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 17 偏位實施控制。 主梁軸線監(jiān)測采用全站儀進行。監(jiān)測時機選擇在早上 7 點9 點或其他 氣溫變化平穩(wěn)時段。 5主梁結構應力 主梁結構應力監(jiān)測是施工控制的一項重要內容,一方面對施工實際荷載 情況進行檢驗,另一方面,通過對結構應力的定期監(jiān)測,掌握結構應力情況, 一旦發(fā)現(xiàn)結構應力超限,立即預警,確保結構安全。 (1)測試儀器的選擇 應力觀測的儀器根據(jù)對多種應力

35、測試儀器性能的比較,考慮到要適合長 期觀察并能保證足夠的精度,保證正常使用十年以上,且為了防止因測試線 被剪斷或因測試線編號丟失,致使傳感器無法使用的現(xiàn)象,保證工程監(jiān)控長 期順利的實施并能保證足夠的精度,經過比較,選用帶溫度測試的埋入式混 凝土應變計和配套的總線讀數(shù)儀(如圖 5)作為應力觀測儀器。 圖5-1 埋入式混凝土應變計 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 18 圖5-2 應變讀數(shù)儀 (2)應變計的埋設 應變計按預定的測試方向固定在主筋上,測試導線引至混凝土表面。如 圖6所示。 圖6 主梁應變計埋設圖 (3)主梁截面法向應力測點布置 根據(jù)結構分析,結合實踐經驗,在主梁5個代表性截面布置法向應

36、力測點 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 19 (如圖7所示)。各截面內法向應力測點布置如圖8所示。共計應力元件50支。 圖 7 主梁截面法向應力測點截面示意圖 圖 8 主梁截面內應力測點布置示意圖 (4)應力監(jiān)測時機 在每一節(jié)段施工過程中監(jiān)測 1 次(預應力張拉后),主梁合龍及二期恒載 施工完畢進行應力監(jiān)測。測試時間選擇在早晨 7:00-9:00。 6主梁結構溫度測試 選擇 1 個典型斷面(1/8、3/8)進行溫度測試,每個斷面布置 18 片溫度傳 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 20 感元件,共計 36 片,布置如圖 9 所示。 圖 9 主梁截面橫向應力測點布置示意圖 4.3.34.3.3

37、施工控制參數(shù)識別施工控制參數(shù)識別 一部分結構設計參數(shù)可通過施工前的測定來加以修正,但是還有一些參 數(shù)是難以確定的設計參數(shù),以及臨時荷載及環(huán)境影響,必需進行結構施工監(jiān) 測,并通過實測值與理論值的對比分析,以及參數(shù)識別,方可確定這些用試驗 難以確定的參數(shù),從而減小理論值與實測值的差異,這樣才能進一步全面地 把握主跨結構行為。 參數(shù)識別采用最小二乘法。本法較為成熟,國內應用較廣。在本橋施工 控制計算中進行以下幾項參數(shù)影響分析: 1.梁段自重對結構影響分析； 2.預應力張拉力對結構影響分析； 3.混凝土收縮徐變對結構影響分析； 4.施工臨時荷載變動對結構影響分析； 5.溫度的影響分析。 XXXX 大橋

38、施工監(jiān)控實施方案 21 4.3.44.3.4 施工控制誤差分析施工控制誤差分析 施工控制的目的是盡可能消除理論計算與施工實際情況間的差異。這 種差異表現(xiàn)為:計算參數(shù)與實際情況的差異、計算假定與實際情況的差異、 施工誤差、測量誤差等。具體原因主要有以下幾個方面: 1.計算參數(shù)與實際情況的差異。如施工時結構的實際溫度與計算假定 溫度的差異；混凝土實際的彈性模量、容重與設計彈模、容重取值差異、 預應力鋼絞線彈性模量與設計彈模差異等等； 2.計算假定與實際結構狀態(tài)的差異。如混凝土實際的收縮、徐變等等； 3.施工誤差。如懸澆立模、預應力張拉、節(jié)段尺寸等施工誤差； 4.測量誤差。如主梁每節(jié)段標高、截面內力

39、測量產生的誤差等等。 5.橋面臨時荷載帶來的差異。橋面臨時荷載的影響類似于混凝土超方, 具有隨機性。在計算中要考慮臨時荷載的影響,特別是在掛籃定位時要將不 平衡的臨時荷載影響排除。 按誤差理論,任何誤差都可歸結為兩類,即系統(tǒng)誤差與隨機誤差。針對 上述誤差因素,應依據(jù)施工過程實測的數(shù)據(jù),分析各種因素的影響值,分清主 次因素；在施工過程中,嚴格控制施工參數(shù),消除或減小施工誤差；根據(jù)反 饋信息,濾除隨機誤差,掌握各施工階段結構的實際內力與線形狀態(tài),為后續(xù) 工況的計算分析提供符合實際的結構參數(shù)。 消除這些差異主要從兩個方面來進行。 1.調整計算參數(shù)、修正理想狀態(tài) 由于結構實測與理論值存在著一定的偏差,

40、通過對應力或位移偏差分析,結 構參數(shù)敏感性分析,結構參數(shù)識別,進一步分析找出偏差原因,確定出設計參 數(shù)真實值。為施工成橋符合設計要求服務,也為同類橋的設計與施工積累經 驗。 2.反饋控制分析、預測立模標高 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 22 根據(jù)結構理想狀態(tài)、現(xiàn)場實測狀態(tài)和誤差,進行分析、預測出下階段模 板標高的最佳取值是克服誤差的有力手段。本項目采用最小二乘法進行分 析與預測。 4.3.54.3.5 結合控制的實時跟蹤分析結合控制的實時跟蹤分析 通過每一階段施工前的仿真預測計算,得到結構理想狀態(tài)(設計理想狀 態(tài))；通過該階段施工后實際的觀測結果,得到結構實際狀態(tài)(本階段實際狀 態(tài))后,對兩

41、種狀態(tài)進行比較,進行誤差識別和分析,用實測的反饋信息仿真 預測下一階段理想狀態(tài)(隨后理想狀態(tài))并給出其參數(shù)預告報告,其工作流程 為“預告施工量測判斷修正預告”的循環(huán)過程。它 包括下述幾部分內容: 1.實測狀態(tài)溫差效應修正分析； 2.結構各狀態(tài)數(shù)據(jù)實測值與理論值的對比分析； 3.結構設計參數(shù)識別； 4.結構行為的預測分析； 5.理想狀態(tài)修正分析； 6.反饋控制分析。 4.3.64.3.6 異常施工狀態(tài)及在非合龍溫度下合龍的處治異常施工狀態(tài)及在非合龍溫度下合龍的處治 施工過程中,如有異常狀態(tài),按圖 10 所示流程進行處治。圖中所示指揮 部包含建設單位或業(yè)主。 主梁合龍施工時,環(huán)境溫度有可能與設計要

42、求的溫度不符,在不可能等 待溫度的情況下,對于中跨,采取在合龍口施加頂推力或對拉力(頂推力或對 拉力根據(jù)溫度差計算得出)消除在非設計合龍溫度下合龍對成橋結構內力狀 態(tài)的影響。對于邊跨,通過預設邊支點上墊板偏移方向及量值方式消除在非 設計合龍溫度下合龍對成橋狀態(tài)邊支點上下墊板相對位置的影響。 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 23 確定異常施工狀態(tài)（實際線形或 應力與目標線形或控制的誤差超過標準） 監(jiān)控單位、施工單位 誤差原因分析 監(jiān)控單位 上報指揮部、監(jiān)理單位并通報設計單位 監(jiān)控單位、施工單位 誤差原因分析討論 監(jiān)控單位、施工單位 專題會議討論、提出原則性意見 施工控制領導小組 不能解決問題 能

43、解決問題 計算分析 監(jiān)控單位 計算分析復核 咨詢單位 分析結果確認 監(jiān)控單位、施工單位 專題會議審查 指揮部、專家 進入正常安裝階段工作程序 圖 10 異常施工過程程序流程 4.3.74.3.7 監(jiān)控測點的保護監(jiān)控測點的保護 為保證施工監(jiān)控過程中能持續(xù)取得所需的數(shù)據(jù),必須加強對測點的保護,需 要施工單位密切配合做好本項工作。包括: 1.測試元件應具有良好的防震、防沖擊波的能力； 2.測試元件應具有足夠的安全度。 3.對所有測點設置醒目的標識,便于識別和避讓、保護； XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 24 4.在含有測試斷面的位置進行施工時,應注意避免焊接電弧灼傷測試元 件、測試線路,澆筑混凝土時應避免振搗棒直接接觸測試元件及導線； 5.嚴禁盜竊應力測試元件和儀器,嚴禁切割測試線路； 6.在測試元件附近應避免使用高溫或強電磁設備； 7.嚴禁將液體物質傾置于測試元件附近； 8.嚴禁涂污線路及測點編號； 9.嚴禁在測點附近堆放施工荷載； 10.嚴禁故意敲打、擠壓測試元件。 XXXX 大橋施工監(jiān)控實施方案 25 5 施工監(jiān)控實施 5.15.1 主梁主梁 0#0#塊施工階段塊施工階段 主梁 0#塊采用支架