連續(xù)梁橋監(jiān)控細(xì)則(32 48 32).

1、新建深茂鐵路江門至茂名段JMZQ-7標(biāo)（DK290+200DK318+800）（32+48+32m）連續(xù)梁線形監(jiān)控細(xì)則編制： 復(fù)核： 審核： 中鐵二十三局集團(tuán)有限公司深茂鐵路JMZQ-7標(biāo)工程指揮部二一五年十月 目 錄1.工程概況 12.施工監(jiān)控的依據(jù) 23.施工監(jiān)控概述 23.1施工監(jiān)控的目的和意義 23.2施工控制的精度要求 33.3施工監(jiān)控控制方法 43.4立模標(biāo)高的計(jì)算 73.5參數(shù)識(shí)別與誤差分析 84.施工監(jiān)控實(shí)施細(xì)則 84.1施工仿真計(jì)算 84.2施工監(jiān)控測(cè)量參數(shù) 114.3施工線形監(jiān)控 135.施工控制的精度、原則與總體要求175.1控制精度和原則 175.2實(shí)施中的總體要求 1

2、96.施工監(jiān)控組織管理體系196.1施工監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理程序 196.2施工監(jiān)控各單位職責(zé) 20附錄：施工控制表格樣本 21中鐵二十三局集團(tuán)有限公司1.工程概況深茂鐵路線路東起深圳北站，途經(jīng)深圳、東莞、廣州、中山、江門、陽江、茂名等七個(gè)地市，終點(diǎn)到茂名東站。在江門通過廣珠貨運(yùn)、廣珠城際引入廣州樞紐，在深圳通過廈深鐵路與東南沿海鐵路相連，在茂名經(jīng)河茂鐵路、茂湛鐵路與合河線、黎湛線、粵海鐵路相接。項(xiàng)目按國家級(jí)鐵路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)行車速度動(dòng)車250公里/小時(shí)，普通客車200公里/小時(shí)，貨車120公里/小時(shí)；正線新建（特大、大、中）橋梁80座，長115.34公里，新建隧道17座，長9.798公里。項(xiàng)目地理位

3、置如圖1.1所示。圖1.1 深茂鐵路地理位置本橋位于江門至茂名段，橋梁起止樁號(hào)為DK295+620.93DK295+733.93，梁體為單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)，箱梁頂寬12.2m，斜腹板，各控制截面梁高分別為：中支點(diǎn)處梁高3.4m，端部及跨中梁高2.3m，其底緣按照半徑為367.8m的圓曲線過渡變化，頂板厚從50cm變化到95cm，根部局部加厚至115cm，底板厚從30cm變化至90cm，根部局部加厚至110cm。本橋橋跨布置為（32+48+32）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，全長113米（含兩側(cè)梁端至邊支座中心各0.55m）。其主梁輪廓及主要橫斷面如圖1.2、圖1.3所示。圖1.2 （32+4

4、8+32）m連續(xù)梁懸臂澆筑分段示意圖a 根部典型橫斷面 b 跨中典型橫斷面圖1.3 （32+48+32）m連續(xù)梁典型橫斷面圖2.施工監(jiān)控的依據(jù) 高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行） TB 10621-2009； 鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范 TB 10002.1-2005； 鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB 10002.3-2005； 高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南 鐵建設(shè)2010241號(hào)文； 鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南鐵建設(shè)2010241號(hào)文； 鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（剛構(gòu)）懸臂澆筑施工技術(shù)指南 TZ 324-2010； 高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) TB 10752-2010； 鐵路混凝土工

5、程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) TB 10424-2010； 與本工程相關(guān)的施工圖及施工組織資料3.施工監(jiān)控概述3.1 施工監(jiān)控的目的和意義大跨度橋梁設(shè)計(jì)與施工高度耦合，所采用的施工方法及設(shè)備、材料性能、立模標(biāo)高等都直接影響成橋的線形與內(nèi)力，而施工現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)的假定總會(huì)存在差異，為此必須在施工中采集需要的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算對(duì)澆筑混凝土立模標(biāo)高給以調(diào)整與控制，以滿足設(shè)計(jì)的要求。該橋16#墩19#墩設(shè)計(jì)為連續(xù)梁，跨徑布置為（32+48+32）m，采用懸臂澆筑施工法。為保證工程施工的最終質(zhì)量，特制定該橋的施工監(jiān)控實(shí)施細(xì)則。施工過程中因設(shè)計(jì)參數(shù)誤差（如材料特性、截面特性、徐變系數(shù)等）、施工誤差（如制造誤差、安裝誤差等）

6、、測(cè)量誤差、溫度影響以及結(jié)構(gòu)分析模型誤差等種種原因，將導(dǎo)致施工過程中橋梁的實(shí)際狀態(tài)（線形、內(nèi)力）與理想目標(biāo)存在一定的偏差，這種偏差累積到一定程度如不及時(shí)加以識(shí)別和調(diào)整，可能導(dǎo)致橋梁合攏困難，成橋線形及內(nèi)力與設(shè)計(jì)要求不符等問題。為確保主橋結(jié)構(gòu)受力和變形在施工階段和有效運(yùn)營內(nèi)處于安全范圍內(nèi)，且成橋后橋梁線形符合設(shè)計(jì)要求，結(jié)構(gòu)恒載受力狀態(tài)接近設(shè)計(jì)期望，對(duì)大橋進(jìn)行施工監(jiān)控，以及時(shí)掌握結(jié)構(gòu)實(shí)際狀態(tài)，對(duì)施工步驟和控制條件作出調(diào)整，防止施工中的誤差累積，保證成橋線形與結(jié)構(gòu)安全。本項(xiàng)目工作以大橋的線形監(jiān)控為主，主要包括施工監(jiān)測(cè)和施工控制兩方面的工作。（1） 施工監(jiān)測(cè)（1） 通過施工監(jiān)測(cè)，可實(shí)時(shí)確定橋梁結(jié)構(gòu)各組

7、成部分的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)；（2） 通過施工監(jiān)測(cè)及其分析，可判斷橋梁結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)，為施工質(zhì)量控制提供數(shù)據(jù)；（3） 通過監(jiān)測(cè)及其分析，可為下一步施工方案及安全保障措施的決定提供決策依據(jù)；（4） 通過施工監(jiān)測(cè)，可為橋梁竣工驗(yàn)收提供重要依據(jù)，長期穩(wěn)定可靠的測(cè)試元件也可作為長期監(jiān)測(cè)的設(shè)備，為養(yǎng)護(hù)維修建立科學(xué)的數(shù)據(jù)檔案；（5） 通過施工監(jiān)測(cè)及分析，驗(yàn)證橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工計(jì)算理論、分析方法及其所用假定的合理性，推動(dòng)其發(fā)展，為設(shè)計(jì)與施工積累科學(xué)的依據(jù)。（2） 施工控制（1） 通過對(duì)大橋設(shè)計(jì)方案的檢算分析，可校核主要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，避免重大差錯(cuò)；（2） 通過對(duì)施工方案的模擬分析，可對(duì)施工方案的可行性作出評(píng)價(jià)，以便對(duì)施工

8、方案進(jìn)行確認(rèn)或修改；（3） 通過施工過程控制分析，可確定各施工理想狀態(tài)的線形及位移，為施工提供目標(biāo)與決策依據(jù)；（4） 通過施工控制實(shí)時(shí)跟蹤分析，可對(duì)隨后施工狀態(tài)的線形及位移作出預(yù)測(cè)，提供施工控制參數(shù)，使施工沿著設(shè)計(jì)的軌道進(jìn)行，在為提供目標(biāo)與決策依據(jù)的同時(shí)，保證施工安全和質(zhì)量，最終使施工成橋狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。3.2 施工控制的精度要求根據(jù)相關(guān)的技術(shù)依據(jù)對(duì)懸臂施工預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的質(zhì)量要求，本橋的施工控制執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn)：（1）施工方案由于連續(xù)梁橋（懸臂澆筑施工）的恒載內(nèi)力與施工方法和架設(shè)程序密切相關(guān)，施工控制計(jì)算前應(yīng)首先對(duì)施工方法和架設(shè)程序做一番較為深入的研究，并對(duì)主梁架設(shè)期間的施工荷載給出一個(gè)較為

9、精確的數(shù)值。對(duì)于本橋而言，采用對(duì)稱懸臂澆筑方法施工。(2)計(jì)算圖示連續(xù)梁橋需經(jīng)過懸臂施工和數(shù)次合龍，在施工過程中結(jié)構(gòu)體系不斷地發(fā)生變化，因此在各個(gè)施工階段應(yīng)根據(jù)符合實(shí)際狀況的結(jié)構(gòu)體系和荷載狀況選擇正確的計(jì)算圖示進(jìn)行分析、計(jì)算。(3)結(jié)構(gòu)分析程度采用平面結(jié)構(gòu)分析方法基本可以滿足總體線形、內(nèi)力控制需要，但對(duì)于構(gòu)造復(fù)雜、箱形梁懸臂長度較大的橋梁，還需輔以必要的空間或者局部分析。(4)非線性影響非線性對(duì)中小跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的影響可以忽略不計(jì)，但對(duì)于大跨徑則有必要考慮非線性的影響。(5)預(yù)加應(yīng)力影響預(yù)加應(yīng)力直接影響結(jié)構(gòu)的受力與變形，施工控制中應(yīng)在設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，充分考慮預(yù)應(yīng)力的實(shí)際施加程度。(6)混凝土

10、收縮、徐變的影響整個(gè)監(jiān)測(cè)控制過程中必須計(jì)入混凝土收縮、徐變對(duì)結(jié)構(gòu)變形的影響。(7)溫度溫度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響是復(fù)雜的，通常的做法是對(duì)季節(jié)性溫差在計(jì)算中予以考慮，對(duì)日照溫差則在觀測(cè)中采取一些措施予以消除減小其影響。(8)施工進(jìn)度施工控制計(jì)算需按實(shí)際的施工進(jìn)度以及確切的預(yù)計(jì)合龍時(shí)間分別考慮各部分的混凝土徐變變形。3.3 施工監(jiān)控控制方法連續(xù)梁橋施工控制是施工量測(cè)識(shí)別修正預(yù)告施工的循環(huán)過程，其實(shí)質(zhì)就是使施工按照預(yù)定的理想狀態(tài)（主要是施工高程）順利推進(jìn)，而實(shí)際上不論是理想分析得到的理想狀態(tài)，還是實(shí)際施工都存在誤差，所以施工控制的核心任務(wù)就是對(duì)各種誤差進(jìn)行分析、識(shí)別、調(diào)整，對(duì)結(jié)構(gòu)未來狀態(tài)做出預(yù)測(cè)。連續(xù)梁橋在梁

11、段澆筑完成后出現(xiàn)的誤差除張拉設(shè)備預(yù)應(yīng)力索外，基本沒有調(diào)整的余地，而只能針對(duì)已有誤差在下一未澆梁段的立模高程上做出必要的調(diào)整。所以，要保證控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，最根本的就是對(duì)立模高程做出盡可能準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，即主要依靠預(yù)測(cè)控制。無論施工過程如何，總是以最終橋梁成型狀態(tài)作為目標(biāo)狀態(tài)，以此來控制各施工塊件的預(yù)拋高值（立模高程）。鑒于連續(xù)剛構(gòu)橋已完成節(jié)段的不可調(diào)整的特點(diǎn)以及施工中對(duì)線形誤差的糾正措施有限，控制誤差的發(fā)生就顯得極為重要，所以，采用自適應(yīng)控制法對(duì)其進(jìn)行控制是必要且有效的。自適應(yīng)控制法的基本思路是當(dāng)結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)狀態(tài)與模型計(jì)算結(jié)果不符時(shí)，通過將誤差輸入到參數(shù)識(shí)別算法中去調(diào)節(jié)計(jì)算模型的參數(shù)，使模型的輸出結(jié)果

12、與實(shí)測(cè)結(jié)果一致，得到修正的計(jì)算模型參數(shù)后，重新計(jì)算各施工階段的理想狀態(tài)。經(jīng)過幾個(gè)階段的反復(fù)辨識(shí)后，計(jì)算模型就基本與實(shí)際結(jié)構(gòu)一致，從而對(duì)施工過程進(jìn)行有效控制。施工控制的具體分析過程主要分為：（1）前進(jìn)分析按設(shè)計(jì)狀態(tài)，根據(jù)預(yù)定的施工速度和施工程序，獲得每階段的內(nèi)力和撓度以及最 終成橋狀態(tài)的內(nèi)力和撓度。（2）倒退分析按設(shè)計(jì)狀態(tài)，根據(jù)規(guī)定的施工程序，獲得每階段的內(nèi)力、撓度并根據(jù)前進(jìn)分析結(jié) 果計(jì)算出收縮徐變對(duì)內(nèi)力、撓度的影響量，并確定各施工階段的立模標(biāo)高。每一節(jié)段分 4 階段完成：掛籃就位和立?；炷翝仓埨A(yù)應(yīng)力及拆模掛籃前移。（3）實(shí)時(shí)跟蹤分析根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，用自適應(yīng)優(yōu)化控制法計(jì)算出各階段的實(shí)際狀態(tài)，

13、得出下一步施工 預(yù)測(cè)值和最優(yōu)調(diào)整方案。（4）標(biāo)高的預(yù)測(cè)報(bào)警根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，繪制各節(jié)段在各階段施工時(shí)的標(biāo)高曲線，在施工過程中將實(shí)測(cè)曲 線逐步繪到同一張紙上，分析吻合程度和變化趨勢(shì)，作為指導(dǎo)下一步施工依據(jù)，如有意外及時(shí)采取措施。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工工藝流程如圖3.1所示。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工控制流程如圖3.2所示。深茂鐵路JMZQ-7標(biāo)（32+48+32m）連續(xù)梁線形監(jiān)控細(xì)則第 5 頁 共 22 頁搭設(shè)墩旁臨時(shí)支架、預(yù)壓、安裝底模安裝側(cè)模底模、側(cè)模制造安裝內(nèi)模安裝底板、腹板鋼筋，預(yù)應(yīng)力波紋管鋼筋加工成型、波紋管準(zhǔn)備安裝封端模板安裝頂板鋼筋檢查簽證澆筑箱梁梁體混凝土養(yǎng)護(hù)拆除端模板、外模、內(nèi)模預(yù)

14、應(yīng)力束張拉、壓漿制束、穿束、錨具、千斤頂、油泵、油表準(zhǔn)備及校驗(yàn)配套拆除底模檢查驗(yàn)收測(cè)量檢查資料整理封端模板制造圖3.1 連續(xù)剛構(gòu)橋施工工藝流程圖主梁高程、懸臂端撓度、有效預(yù)應(yīng)力、溫度、彈性模量、收縮徐變系數(shù)前期結(jié)構(gòu)分析計(jì)算預(yù)告變位和立模標(biāo)高施工主模高程誤差預(yù)應(yīng)力張拉誤差彈性模量誤差溫度影響徐變影響計(jì)算圖式誤差測(cè)量誤差分析修正設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)計(jì)算圖3.2 連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制流程圖流程說明：（1）施工單位應(yīng)在進(jìn)行0#號(hào)塊施工前一周將施工圖紙、施工進(jìn)度計(jì)劃、掛籃參數(shù)（重量和偏心距）提供給監(jiān)控方，以便進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模和計(jì)算。（2）立模標(biāo)高（監(jiān)控指令）：在施工方提供施工進(jìn)度計(jì)劃后提供0號(hào)塊立模標(biāo)高，其余梁段在預(yù)

15、應(yīng)力張拉后及時(shí)提供下一梁段立模標(biāo)高。（3）預(yù)埋測(cè)點(diǎn)件：在0號(hào)塊、1/4截面所在梁段、合攏段澆注前一天通知監(jiān)控方，預(yù)埋傳感器。（4）施工：施工單位在施工過程中應(yīng)對(duì)預(yù)埋傳感器進(jìn)行保護(hù)。（5）測(cè)量：見施工監(jiān)控實(shí)施細(xì)則。（6）誤差分析：進(jìn)行理論變形與實(shí)測(cè)變形的比較，分析誤差產(chǎn)生的原因，提出相應(yīng)的措施。采用誤差分析理論（卡爾曼濾波、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、最小二乘法、灰色理論等方法）進(jìn)行誤差理論與分析。（7）根據(jù)誤差理論結(jié)果，對(duì)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析，提出合理的修改參數(shù)計(jì)算參數(shù)，保證施工的順利進(jìn)行。（8）修改計(jì)算模型，重新進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，給出下一段的立模標(biāo)高。3.4 立模標(biāo)高的計(jì)算在主梁的掛籃現(xiàn)澆施工過程中，梁段立模標(biāo)高的

16、合理確定，是關(guān)系到主梁的線形是否平順、是否符合設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問題。如果在確定立模標(biāo)高時(shí)考慮的因素比較符 合實(shí)際，而且加以正確的控制，則最終橋面線形較為良好；如果考慮的因素和實(shí)際情況不符合，控制不力，則最終橋面線形會(huì)與設(shè)計(jì)線形有較大的偏差。立模標(biāo)高并不等于設(shè)計(jì)中橋梁建成后的高程，總要設(shè)一定的預(yù)拱度，以抵消施工中產(chǎn)生的各種變形（撓度）。其計(jì)算公式如下：或式中：節(jié)段的立模標(biāo)高（節(jié)段上某確定位置）；節(jié)段設(shè)計(jì)高程；由各梁段自重在節(jié)段產(chǎn)生的撓度總和；由張拉各節(jié)段預(yù)應(yīng)力在節(jié)段產(chǎn)生的撓度總和；混凝土收縮、徐變?cè)诠?jié)段引起的撓度；施工臨時(shí)荷載在節(jié)段引起的撓度；使用荷載在節(jié)段引起的撓度；掛籃變形值；預(yù)拋高值，其中掛

17、籃變形值是根據(jù)掛籃加載試驗(yàn)，綜合各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果，最后繪出掛籃荷載 撓度曲線，進(jìn)行內(nèi)插而得。經(jīng)參數(shù)修正的計(jì)算模型與已施工完的階段狀態(tài)一致，但在下一階段，預(yù)測(cè)值與實(shí)際值不一定相符，所以每一個(gè)施工階段均進(jìn)行參數(shù)識(shí)別與誤差分析，防止誤差偏大。3.5 參數(shù)識(shí)別與誤差分析按照自適應(yīng)控制思路，采用最小二乘法進(jìn)行參數(shù)識(shí)別的誤差分析方法。當(dāng)結(jié)構(gòu)測(cè)量到的狀態(tài)與模型計(jì)算不相符時(shí)，通過將誤差輸入到參數(shù)辯識(shí)算法中去調(diào)整計(jì)算模型的參數(shù)，使模型的輸出結(jié)果與實(shí)際測(cè)量的結(jié)果一致。得到了修正的計(jì)算模型后重新計(jì)算各施工階段的理想狀態(tài)。這樣，經(jīng)過幾個(gè)工況的反復(fù)識(shí)別后，計(jì)算模型基本上與實(shí)際結(jié)構(gòu)一致，在此基礎(chǔ)上可以對(duì)施工狀態(tài)進(jìn)行控制。在實(shí)

18、際施工過程中的參數(shù)識(shí)別應(yīng)該采用理論分析與試驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合的方法，才能更準(zhǔn)確、更迅速的識(shí)別參數(shù)誤差。對(duì)各參數(shù)誤差進(jìn)行敏感性分析，初步選定待識(shí)別的主要參數(shù)如下：（1）梁段自重，為各施工梁段的重量，混凝土澆筑超方和欠方的影響。（2）結(jié)構(gòu)剛度，包括所有單元的 EI，EA.（3）混凝土收縮徐變，主要是計(jì)算模型的各項(xiàng)參數(shù)。（4）溫度，為各施工狀態(tài)下結(jié)構(gòu)中溫度場(chǎng)的分布情況。（5）預(yù)應(yīng)力，主要為預(yù)應(yīng)力有效值計(jì)算中的各個(gè)參數(shù)。（6）施工荷載，為各個(gè)施工狀態(tài)施工臨時(shí)荷載的施加、移動(dòng)和去掉等情況。對(duì)于標(biāo)高測(cè)量結(jié)果存在的誤差，使用最小二乘法擬合成平滑曲線，將曲線上的數(shù)據(jù)作為結(jié)構(gòu)測(cè)量狀態(tài)參數(shù)識(shí)別和誤差分析。4.施工監(jiān)控實(shí)

19、施細(xì)則4.1 施工仿真計(jì)算復(fù)核設(shè)計(jì)計(jì)算所確定的成橋狀態(tài)和施工狀態(tài),即對(duì)施工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真計(jì)算。為較好地模擬橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工歷程，按照施工和設(shè)計(jì)所確定的施工工序，以及設(shè)計(jì)所提供的基本參數(shù)，對(duì)施工過程運(yùn)用前進(jìn)分析法進(jìn)行正裝計(jì)算，得到各施工狀態(tài)以及成橋狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)受力和變形等控制數(shù)據(jù)。主要步驟為：（1）確定結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)。主要包括：中跨、邊跨的大小、橋面線形、橋墩的高度、橫截面信息、材料信息、約束信息、預(yù)應(yīng)力索信息、混凝土徐變信息、施工臨時(shí)荷載信息、二期恒載信息、體系轉(zhuǎn)換信息等。（2）基礎(chǔ)、橋墩和0號(hào)塊澆筑完成。計(jì)算已澆筑部分在自重和外加荷載作用下的變形和內(nèi)力。（3）在每一個(gè)橋墩上對(duì)稱地依次懸臂澆

20、筑各個(gè)塊件，直到懸臂澆筑完成，掛籃拆除。計(jì)算每一次懸臂澆筑時(shí)結(jié)構(gòu)的變形和內(nèi)力。每一階段計(jì)算均按照上一階段結(jié)束時(shí)結(jié)構(gòu)變形后的幾何形狀為基礎(chǔ)。（4）進(jìn)行邊跨合龍、中跨合龍，計(jì)算這幾個(gè)主要階段結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。（5）橋面鋪裝。計(jì)算二期恒載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形。具體分析程序系統(tǒng)如圖4.1。開始數(shù)據(jù)輸入激活本階段單元和節(jié)點(diǎn)建立并修改本階段結(jié)構(gòu)剛度矩陣剛度矩陣分解激活本階段結(jié)構(gòu)上的預(yù)應(yīng)力束本階段所增塊件自重與施工荷載的內(nèi)力與位移計(jì)算本階段預(yù)加力效應(yīng)（內(nèi)力及位移）計(jì)算混凝土徐變收縮內(nèi)力與位移計(jì)算預(yù)加力損失計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失卸載效應(yīng)（內(nèi)力與位移）計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失卸載效應(yīng)（內(nèi)力與位移）計(jì)算階段內(nèi)力與位移匯總截面特性

21、修正階段內(nèi)力與位移匯總內(nèi)力、位移及預(yù)加力沿程分布寫入外設(shè)結(jié)束圖4.1 施工仿真分析程序流程圖針對(duì)本橋，采用Midas Civil有限元橋梁專用計(jì)算軟件和橋梁博士V3.3計(jì)算軟件分別建立全橋模型，結(jié)構(gòu)尺寸和施工順序參照設(shè)計(jì)圖紙，材料特性參數(shù)采用實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)沒有確定的參數(shù)采用規(guī)范值，模型建立完成后，可以確定出結(jié)構(gòu)各施工階段的內(nèi)力與位移理論值，提供各懸臂澆筑階段的立模標(biāo)高。在Midas Civil計(jì)算模型中，主橋連續(xù)梁橋劃分為56個(gè)單元，其中0號(hào)塊劃分為8個(gè)單元，每懸臂澆筑節(jié)段為一個(gè)單元，邊跨現(xiàn)澆段劃分為4個(gè)單元，合攏段分為4個(gè)單元，如圖4.2所示。圖4.2 全橋Midas模型消隱圖在橋梁博士

22、V3.3計(jì)算模型中，主橋連續(xù)剛構(gòu)劃分為56個(gè)單元，其中0號(hào)塊劃分為8個(gè)單元，每懸臂澆筑節(jié)段為一個(gè)單元，邊跨現(xiàn)澆段劃分為3個(gè)單元，合攏段劃分為3個(gè)單元，如圖4.3所示。圖4.3 全橋平面桿系有限元分析模型示意圖4.2 施工監(jiān)控測(cè)量參數(shù)4.2.1 施工掛籃靜力荷載試驗(yàn)方案（施工單位提供）采用液壓千斤頂加載法，荷載按最大懸臂段相應(yīng)混凝土重量加上模板、工作平臺(tái)重量的1.2倍分三級(jí)進(jìn)行加載試驗(yàn)，測(cè)試各部件的受力狀態(tài)及吊點(diǎn)的撓度。具體靜力載荷試驗(yàn)方案見本橋施工方案內(nèi)容。測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)布置如圖4.4所示。說明：“”表示測(cè)試截面，“”表示位移和撓度測(cè)點(diǎn)。圖4.4 掛籃應(yīng)力測(cè)試截面布置及位移測(cè)點(diǎn)布置圖4.2.2

23、 混凝土彈模、容重的測(cè)定和強(qiáng)度的確定（施工單位提供）（1）混凝土彈性模量的測(cè)試在澆筑梁體0#段、8#段以及16#段的施工現(xiàn)場(chǎng)制作三個(gè)30cm30cm150cm的試件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。例如，某橋混凝土齡期為3天、7天、14天、28與混凝土的彈性模量Eh的變化，如圖4.5示。（2）混凝土容重的測(cè)試為反映橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土實(shí)際情況，采用（1）中混凝土的彈性模量試件，進(jìn)行稱重測(cè)試。（3）混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)在澆筑梁體0#段施工現(xiàn)場(chǎng)各制作3組試塊，跟隨構(gòu)件露天養(yǎng)生，在工地試驗(yàn)室測(cè)試（具體試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況而定）。圖4.5 某橋彈性模量測(cè)試曲線4.2.3 預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗(yàn)方案（施工單位提供）如圖4.6所示，鋼束

24、兩端安裝壓力傳感器測(cè)試張拉噸位，首先張拉至0.1倍的控制應(yīng)力，以此作為初始狀態(tài)，然后分級(jí)張拉至控制應(yīng)力。一端主動(dòng)，一端被動(dòng)，主被動(dòng)端荷載傳感器的差值即為孔道摩阻損失，然后可用最小二乘法計(jì)算孔道的摩阻系數(shù)及孔道偏差系數(shù)。預(yù)應(yīng)力張拉過程中，同時(shí)測(cè)試鋼絲的伸長量，并與計(jì)算伸長量對(duì)比，用以指導(dǎo)施工。用于孔道摩阻試驗(yàn)的鋼絞線下料長度應(yīng)加長兩個(gè)傳感器的長度。圖4.6 預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗(yàn)示意圖此外，施工控制尚需收集的基礎(chǔ)資料、試驗(yàn)數(shù)據(jù)還包括：懸臂澆筑節(jié)段混凝土方量以及實(shí)際斷面尺寸；鋼絞線的實(shí)際彈性模量和截面面積；氣候資料：晴雨、氣溫等；實(shí)際工期與未來進(jìn)度安排；掛籃支點(diǎn)反力及其他施工荷載在橋上的布置位置與數(shù)值

25、等。4.3 施工線形監(jiān)控4.3.1 箱梁施工測(cè)量網(wǎng)的建立為預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁懸臂澆筑施工服務(wù)的測(cè)量控制網(wǎng)應(yīng)一次建立在各墩的承臺(tái)上，而后再根據(jù)施工的進(jìn)度安排將承臺(tái)上的控制點(diǎn)轉(zhuǎn)移到各自的 0 號(hào)塊上。平面控制網(wǎng)由橋面中軸線組成，控制網(wǎng)可借助已建立的施工控制網(wǎng)。平面控制網(wǎng)采用高精度全站儀建立。 高程控制網(wǎng)依托已建立的控制網(wǎng)點(diǎn)，采用二等水準(zhǔn)測(cè)量的方法，變換儀器高法，先在各橋墩承臺(tái)上各設(shè)一個(gè)高程控制點(diǎn)，待箱梁0號(hào)塊竣工后，用水準(zhǔn)儀加懸掛鋼尺的方法移至0號(hào)塊頂面上或用全站儀建立。0號(hào)塊上的水準(zhǔn)點(diǎn)即為箱梁懸臂澆筑施工的高程控制點(diǎn)。各墩上 0 號(hào)塊箱梁頂面布置 11 個(gè)施工控制基準(zhǔn)點(diǎn)，如圖 4.7所示。圖4.7

26、 0 號(hào)塊頂面測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)布置示意(單位：cm) 各墩上 0 號(hào)塊箱梁頂面的施工控制基準(zhǔn)點(diǎn)位置按圖4.7嚴(yán)格定位。各點(diǎn)位置及各點(diǎn)間距離如圖4.7所示值相差不得超過10 毫米。在箱梁懸臂施工中，對(duì)于高程控制的基準(zhǔn)點(diǎn)，在下述情況下應(yīng)進(jìn)行復(fù)測(cè)：結(jié)構(gòu)受力體系轉(zhuǎn)換后；墩基礎(chǔ)發(fā)生較大沉降變化時(shí)；施工控制組經(jīng)分析后認(rèn)為有必要進(jìn)行復(fù)測(cè)時(shí)；施工進(jìn)行三個(gè)月后?；鶞?zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測(cè)工作要求參照有關(guān)條款執(zhí)行。4.3.2 基準(zhǔn)點(diǎn)和梁段測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)(1)箱梁的 0 號(hào)塊基準(zhǔn)點(diǎn)布置見圖 4.8所示。中心基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)志可用 16 毫米直徑螺紋鋼筋制作。鋼筋露出頂面混凝土2厘米，露出端上部加工磨圓并涂上紅漆。(2)箱梁的各懸臂施工梁段的測(cè)點(diǎn)布

27、置見圖4.8。圖 4.8 懸澆階段梁測(cè)點(diǎn)布置示意（單位：cm）每個(gè)懸澆箱梁節(jié)段在頂板上各設(shè) 5個(gè)高程觀測(cè)點(diǎn)，這樣不僅可以測(cè)量箱梁的撓度，同時(shí)可以觀察箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。5個(gè)高程觀測(cè)點(diǎn)以箱梁中線為準(zhǔn)對(duì)稱布置， 測(cè)點(diǎn)離節(jié)段前端面 20 厘米處。標(biāo)高測(cè)點(diǎn)設(shè)置后，要準(zhǔn)確地建立該斷面梁底高程的關(guān)系，測(cè)量成果以梁底高程為準(zhǔn)。測(cè)點(diǎn)標(biāo)志仍采用 16 毫米直徑螺紋鋼筋制作。在垂直方向與頂板的上下層鋼筋點(diǎn)焊 牢固，并要求垂直。鋼筋露出箱梁截面混凝土面 2 厘米，露出端要加工磨圓并涂上紅漆。懸澆箱梁節(jié)段的測(cè)點(diǎn)既為控制箱梁中線平面位置的測(cè)點(diǎn)，又為箱梁的標(biāo)高控制點(diǎn)和撓度變形觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)應(yīng)保證本身的穩(wěn)定性，同時(shí)

28、不妨礙掛籃的前移。(3) 箱梁的 0 號(hào)塊基準(zhǔn)點(diǎn)、懸澆節(jié)段的撓度變形觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的位置埋設(shè)，各點(diǎn)位置及相互之間距離的埋設(shè)誤差控制在10 毫米以內(nèi)。埋設(shè)的鋼筋測(cè)點(diǎn)必須與箱梁頂板中上、下層鋼筋焊接牢固，其底端要抵緊底板的底模板。在混凝土施工中嚴(yán)禁踩踏、碰撞。(4) 本節(jié)所指的基準(zhǔn)點(diǎn)，其使用期為箱梁整個(gè)懸臂澆筑施工期。應(yīng)對(duì)所有基準(zhǔn)點(diǎn)和測(cè)點(diǎn)加以保護(hù)，不得損壞和覆蓋。4.3.3 箱梁懸澆施工控制測(cè)量工作 (1)當(dāng)箱梁當(dāng)前懸澆節(jié)段的施工掛籃初步就位后，先根據(jù)箱梁截面控制網(wǎng)，采用全站儀或采用經(jīng)緯儀穿線法或盤左盤右法進(jìn)行懸澆節(jié)段平面中線位置放樣。然后，根據(jù)箱梁節(jié)段立模標(biāo)高通知單，安裝底模、側(cè)模和頂模，

29、調(diào)整掛籃前吊桿高度等方法使底 模標(biāo)高、頂板底模標(biāo)高滿足通知單要求，誤差不應(yīng)該大于10mm（高程）和-5mm(中軸線位置)。(2) 箱梁每一節(jié)段懸臂施工過程中，施工單位應(yīng)進(jìn)行以下工況的撓度測(cè)量和高程控制測(cè)量：掛籃就位立模后；箱梁混凝土澆筑前；澆筑箱梁混凝土后；縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉后。同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行以下兩個(gè)工況的箱梁平面中線位置控制測(cè)量，即：掛籃就位及立模板后；澆筑箱梁混凝土之后。(3)箱梁懸澆施工中撓度變形觀測(cè)一般以閉合水準(zhǔn)路線的形式進(jìn)行觀測(cè)。為了克服溫度變化所引起的變形影響，固定觀測(cè)時(shí)間比較重要，一般應(yīng)選擇在清晨8點(diǎn)以前完成外業(yè)測(cè)。另外，箱梁澆筑混凝土后也應(yīng)在次日的清晨時(shí)間測(cè)量變形，(4)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)

30、量中，若實(shí)測(cè)梁段的標(biāo)高值與預(yù)測(cè)標(biāo)高計(jì)算值差值大于 15mm 時(shí)；實(shí)測(cè)箱梁平面中線位置差值大于5mm時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步核實(shí)測(cè)量結(jié)果，分析測(cè)值偏差過大的原因，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)簽字確認(rèn)后，方可結(jié)束測(cè)量工作。觀測(cè)方法采用幾何水準(zhǔn)測(cè)量法：1）利用距離較近的高等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)與兩墩上的0號(hào)點(diǎn)組成附和水準(zhǔn)路線進(jìn)行觀測(cè)，目的是使兩墩上的0號(hào)基準(zhǔn)點(diǎn)保持統(tǒng)一的高程系統(tǒng)且具有較高的精度；2）再利用各自墩上的0號(hào)點(diǎn)與各塊觀測(cè)點(diǎn)組成閉和水準(zhǔn)路線進(jìn)行觀測(cè)，每節(jié)段進(jìn)行的測(cè)量是各塊觀測(cè)點(diǎn)撓度觀測(cè)；3）考慮0號(hào)點(diǎn)在各自墩上受橋重力影響，因此每隔一段時(shí)間（兩周）應(yīng)進(jìn)行一次0號(hào)基準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測(cè)，并對(duì)0號(hào)點(diǎn)高程進(jìn)行修正。圖4.6 線形監(jiān)控觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)高測(cè)量簡易圖

31、標(biāo)高計(jì)算式；Hn=H+h1-h2式中：Hnn節(jié)段的觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)高（每個(gè)號(hào)塊7個(gè)觀測(cè)點(diǎn)）；H 基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高（布置在0號(hào)塊的已知水準(zhǔn)點(diǎn)）；h1基準(zhǔn)點(diǎn)與架設(shè)水準(zhǔn)儀的高差；h2待觀測(cè)點(diǎn)與架設(shè)水準(zhǔn)儀的高差。4.3.4 箱梁體系轉(zhuǎn)換及合攏的監(jiān)測(cè) （1）連續(xù)箱梁體系轉(zhuǎn)換及合攏段是全橋施工的重點(diǎn)，也是線形控制的重點(diǎn)。對(duì)施工懸臂的合攏精度要求為：箱梁平面軸線位置誤差不大于 10mm；懸臂端高程差不大于 +15mm、-5mm。（2）在各孔體系轉(zhuǎn)換及合攏段施工前，對(duì)各 T 懸臂箱梁高程進(jìn)行聯(lián)測(cè)。 （3）合攏段施工的高程觀測(cè)按以下四個(gè)工況實(shí)測(cè)： 1）綁完鋼筋澆筑前；2）澆筑混凝土后；3）張拉所有預(yù)應(yīng)力鋼束后；4）掛籃前移后

32、；（4）當(dāng)合攏采取壓重等技術(shù)時(shí)，應(yīng)在整個(gè)合攏段混凝土施工中進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)。 4.3.5 影響箱梁撓度變形的因素處理 （1）掛籃變形 掛籃在箱梁自重和其他施工荷載作用下將發(fā)生變形。這種變形一般包括彈性變形和非彈性變形，為了掌握掛籃變形的大小，要根據(jù)掛籃形式，按照不同梁段的重量及施工荷載（模板重量、施工人員數(shù)目等）分別計(jì)算相應(yīng)變形。掛籃變形要通過預(yù)壓試驗(yàn)才能最終獲得。預(yù)壓試驗(yàn)可視施工現(xiàn)場(chǎng)情況采用外力加載法和內(nèi)力加載法。預(yù)壓試驗(yàn)可采用分期加載方法。分級(jí)加載次數(shù)及加載量盡量與梁段實(shí)際接近。加載時(shí)每級(jí)荷載持續(xù)時(shí)間不少于三十分鐘。在加載預(yù)壓試驗(yàn)中，對(duì)掛籃受力主要構(gòu)件及 結(jié)果觀測(cè)變形。由掛籃預(yù)壓試驗(yàn)應(yīng)整理出加

33、載變形曲線，并且得到各梁段施工時(shí)掛籃的豎向變形值。每個(gè)掛籃都需要進(jìn)行預(yù)壓。預(yù)壓加載最大值為最大澆筑塊件重量的1.2倍。（2）支架和托架變形對(duì)于邊跨現(xiàn)澆段和各跨的 0號(hào)塊是采用支架施工。在支架投入施工使用前，須進(jìn)行支架的靜載試驗(yàn)。支架靜載試驗(yàn)采用分級(jí)加載，每級(jí)荷載持續(xù)不少于 30 分鐘，最后一級(jí)為 24小時(shí)， 然后逐級(jí)卸載，分別測(cè)定各級(jí)荷載下支架和梁的變形值。支架靜載試驗(yàn)的最大加載按設(shè)計(jì)荷載的1.2倍計(jì)。支架靜載試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)獲得各級(jí)加載和卸載時(shí)，相應(yīng)的支架和梁變形值。（3）混凝土彈性模量與容重按有關(guān)規(guī)范規(guī)定，按箱梁懸臂澆筑混凝土現(xiàn)場(chǎng)取樣，制成試件。先對(duì)試件進(jìn)行尺寸精確量測(cè)，再由稱重法測(cè)得實(shí)際容重。

34、再分別測(cè)定 7、14、28天齡期的彈性模量值。以得到完整的彈性模量與齡期 t（天）的變化曲線。（4）預(yù)應(yīng)力管道摩阻損失的測(cè)定預(yù)應(yīng)力的大小決定了本橋的施工成敗，因此預(yù)應(yīng)力施工是本橋的最重要的施工工序。將頂板、底板索的預(yù)應(yīng)力管道選取至少 3 束不同角度的預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行摩阻損失 試驗(yàn)，以獲取其設(shè)計(jì)中采用的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算參數(shù) 、 。5.施工控制的精度、原則與總體要求5.1控制精度和原則5.1.1 施工安裝精度要求對(duì)于連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂澆筑梁段的允許偏差和檢測(cè)方法原則見表5.1-表5.3。連續(xù)剛構(gòu)懸臂澆筑梁段的允許偏差和檢測(cè)方法 表5.1序號(hào)項(xiàng)目允許偏差(mm)檢驗(yàn)方法1懸臂梁段頂面高程+15-5測(cè)量檢查2

35、合龍前兩懸臂端相對(duì)高差合龍段長的1/100，且不大于15mm3梁段軸線偏位154相鄰梁段錯(cuò)臺(tái)5主墩質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 表5.2項(xiàng)次檢查項(xiàng)目允許偏差備注1混凝土強(qiáng)度合格標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)（Ma）2軸線偏位10mm3傾斜度1/3000墩高且不大于20mm4墩頂高程20mm預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 表5.3項(xiàng)次檢查項(xiàng)目允許偏差備注1有效預(yù)應(yīng)力誤差（-5%，+5%）2同斷面各束錨下有效預(yù)應(yīng)力偏差（-2%，+2%）5.1.2 成橋狀態(tài)施工控制達(dá)到的誤差目標(biāo)成橋后橋面應(yīng)平順，橋面軸線中心偏位：10mm；橋長偏差+30mm，-100mm；橋頭高程銜接3mm，主橋高程L200m時(shí)為20mm，L200m時(shí)為L/10000mm，同跨

36、對(duì)稱點(diǎn)高程差：L200m時(shí)為20mm，L200m時(shí)為L/10000mm。5.1.3 監(jiān)控參數(shù)誤差限值在實(shí)際施工中，由于各種因素的影響，控制參數(shù)實(shí)測(cè)值與理論值會(huì)產(chǎn)生差異，通過有效的監(jiān)控，這種差異不會(huì)很大，但考慮到某些非確定性因素的影響，確定差值的上限，對(duì)保證全橋結(jié)構(gòu)安全、控制效果及監(jiān)控的順利進(jìn)行是十分必要的。監(jiān)控參數(shù)及其在各個(gè)施工階段差值限值可按表5.4取用。監(jiān)控參數(shù)誤差限值表 表5.4結(jié)構(gòu)部位控制參數(shù)單位上限主梁梁段高程mm20同一斷面左右兩點(diǎn)高差mm20軸線偏差mm10縱向位移mm20主墩水平變位mm30高程mm205.2實(shí)施中的總體要求（1）嚴(yán)格控制施工臨時(shí)荷載。測(cè)試時(shí)橋面吊車必須開至0#

37、梁段位置，材料堆放要求定點(diǎn)、定量。（2）測(cè)量工作由施工方和監(jiān)控方平行進(jìn)行，以便于在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)校對(duì)，同時(shí)由監(jiān)理方進(jìn)行監(jiān)測(cè)。（3）所有觀測(cè)記錄須注明工況（施工狀態(tài)）、日期、時(shí)間、天氣、氣溫、橋面特殊施工荷載和其他突變因素。（4）每一施工工況完成后，由有關(guān)方進(jìn)行測(cè)試，確認(rèn)測(cè)量結(jié)果無誤后方可進(jìn)行下一工況的施工。（5）測(cè)試工作必須回避日照溫差的影響。（6）每個(gè)梁段各施工工況結(jié)束之后，有關(guān)方把數(shù)據(jù)匯總至監(jiān)控方，由監(jiān)控方進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后，下達(dá)下一梁段的控制指令表。（7）控制指令表經(jīng)有關(guān)方簽認(rèn)后方可執(zhí)行，才能進(jìn)行下一梁段的施工。6.施工監(jiān)控組織管理體系6.1施工監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)管理程序（1）收集現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)為監(jiān)控的主要內(nèi)容，要求測(cè)試數(shù)據(jù)務(wù)必準(zhǔn)確，切實(shí)反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)，因此對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)要求規(guī)范如下：在各施工工況進(jìn)行之前及之后的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)為傳感器的測(cè)試頻率，為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的原始數(shù)據(jù)，要求測(cè)試人員必須將每一次的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試原始數(shù)據(jù)及時(shí)存檔，并將重要原始數(shù)據(jù)表復(fù)印，以備檢查使用?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試當(dāng)天，應(yīng)將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試頻率數(shù)據(jù)及時(shí)錄入計(jì)算機(jī)并提交現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試原始頻率表和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試鋼筋計(jì)應(yīng)力測(cè)試表各2份；測(cè)試數(shù)據(jù)的整理應(yīng)認(rèn)真、仔細(xì)、反復(fù)核對(duì)；現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)的報(bào)表先由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員自檢后，提交