潼南東安大橋監(jiān)控實施方案-201441改PPT

潼南東安大橋主橋

（112+210+112）連續(xù)剛構(gòu)橋梁

施工監(jiān)控方案

陜西海嶸工程試驗檢測有限公司

2014年4月評審匯報目錄一、項目概況二、施工控制的目的和意義三、施工控制系統(tǒng)的組成四、施工監(jiān)控的實施方案五、施工監(jiān)測與施工控制報告的提供方式六、所需先關(guān)各方的配合七、施工監(jiān)控工作小組八、施工建議九、投入儀器潼南東安大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)橋梁監(jiān)控方案1、項目概況潼南位于重慶西北部，地處成渝兩個特大型城市的中心地帶，是重慶西北的重要門戶和成渝經(jīng)濟(jì)帶上的重要節(jié)點(diǎn)，既是“重慶一小時經(jīng)濟(jì)圈“的前沿，又是成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的“腹心”，也是渝蓉主軸的支點(diǎn)。潼南是全國無公害農(nóng)產(chǎn)品“蔬菜”優(yōu)秀生產(chǎn)示范基地，是重慶西部綠色菜都。“十一五”期間，潼南縣社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得巨大成就，地區(qū)生產(chǎn)總值突破百億元，交通基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模有了突破性的增長，運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量和水平穩(wěn)步提升，廣大群眾的出行條件得到根本改善。根據(jù)《潼南縣國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展十二五規(guī)劃》，“十二五”期末潼南城市規(guī)模發(fā)展到50平方公里，實現(xiàn)新型工業(yè)化、城鄉(xiāng)一體化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化取得重大突破，地區(qū)生產(chǎn)總值、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、工業(yè)總產(chǎn)值、地方財政收入、城鄉(xiāng)居民收入實現(xiàn)“五個翻番”，社會民生顯著改善，建成中國西部綠色菜都、新型工業(yè)基地、生態(tài)文化名城，全面完成建設(shè)小康社會目標(biāo)。

1、項目概況

本橋位的確定是結(jié)合業(yè)主的要求：服從遂渝高速公路潼南立交至江北遂渝鐵路潼南火車站的主干道線形，盡量減少城市建筑的拆遷和占地，結(jié)合現(xiàn)場踏勘的資料確定現(xiàn)橋位。項目建成后形成一條化工園區(qū)至渝遂高速公路一條快速物流通道，可避免?；愤\(yùn)輸經(jīng)過潼南城區(qū)。東安大橋為8×40m連續(xù)T梁+112+210+112m連續(xù)剛構(gòu)+2×40m連續(xù)T梁，橋梁起止樁號：K11+973.5～K12+818，橋梁全長844.5m。橋面全寬30.5m，最大橋高約70m，設(shè)計橋面縱坡為+1.30～-0.50%。最高通航水位：240.530m，設(shè)計洪水頻率：1/300，設(shè)計水位246.640m。

潼南東安大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)橋梁監(jiān)控方案

1、項目概況潼南東安大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)橋梁監(jiān)控方案圖1潼南東安大橋總體布置圖

2、施工控制的目的和意義

潼南東安大橋主橋施工控制的目的和意義東安大橋主跨徑210米，兩邊跨各112米，對于分節(jié)段懸臂澆筑多工序、多階段自架設(shè)體系施工的預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁來說，從開工到成橋要經(jīng)過一個復(fù)雜的施工過程，結(jié)構(gòu)要經(jīng)過多次體系轉(zhuǎn)換。其設(shè)計時的理論計算與實際各施工狀態(tài)的差異對成橋后橋的標(biāo)高及內(nèi)力的影響顯得尤為突出，因此如何通過施工澆筑過程中的控制以及主梁標(biāo)高調(diào)整來獲得預(yù)先設(shè)計的應(yīng)力狀態(tài)和幾何線形，是施工中的關(guān)鍵問題，施工監(jiān)控是保證大橋建設(shè)質(zhì)量關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)之一。本橋210米跨徑主跨結(jié)構(gòu)，在連續(xù)剛構(gòu)橋梁已算較大跨徑，大跨徑變截面連續(xù)梁的施工方法仍然采用懸臂施工，就施工安全性而言，掛籃施工過程中對應(yīng)力和撓度的控制顯得極其重要。通過對整個施工過程中的監(jiān)控量測，保證大橋安全合龍，并且使大橋?qū)嶋H線形盡可能地吻合設(shè)計線形，這是本次施工監(jiān)測的主要目的。3、監(jiān)控系統(tǒng)的組成

施工控制系統(tǒng)主要包括：結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)監(jiān)測、幾何狀態(tài)監(jiān)測、應(yīng)力監(jiān)測、溫度監(jiān)測等幾個部分，其組成如圖3-1和3-2所示。潼南東安大橋主橋監(jiān)控測試系統(tǒng)圖3-1施工監(jiān)控流程圖

3、監(jiān)控系統(tǒng)的組成潼南東安大橋主橋監(jiān)控測試系統(tǒng)圖3-2施工監(jiān)控測試系統(tǒng)4、施工監(jiān)控的實施方案施工監(jiān)控的目的是要對成橋目標(biāo)進(jìn)行有效控制，修正在施工過程中各種影響成橋目標(biāo)的參數(shù)誤差對成橋目標(biāo)的影響，確保成橋后結(jié)構(gòu)受力和線形滿足設(shè)計要求。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制的原則為以主梁線形控制為主，應(yīng)力控制為輔。（1）線形（變形）要求：線形控制主要是嚴(yán)格控制主梁每一節(jié)段的豎向撓度及橫向偏移。若偏差較大時，必須立即進(jìn)行誤差分析并確定調(diào)整方法，為下一節(jié)段更為精確的施工做好準(zhǔn)備。主梁線形（變形）控制的最終目標(biāo)是保證主梁的整體標(biāo)高和局部平順性，使成橋后（通常是長期變形穩(wěn)定后）主梁的標(biāo)高滿足上述兩方面的要求。其次主梁的實際橋軸線與理論橋軸線的偏差應(yīng)符合設(shè)計和橋梁工程質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)等要求。1、施工監(jiān)控項目要求及原則4、施工監(jiān)控的實施方案1、施工監(jiān)控項目要求及原則（2）應(yīng)力要求：應(yīng)力控制是控制主梁在施工過程中和成橋后的應(yīng)力，尤其是合攏階段的控制，確保主梁應(yīng)力在安全范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。（3）調(diào)控策略：主梁線形調(diào)整最直接的手段是調(diào)整主梁的立模標(biāo)高。若應(yīng)力實測值與理論值之間存在較大偏差，必須找出原因，進(jìn)行調(diào)整。一般通過額外的壓重、適當(dāng)調(diào)整預(yù)應(yīng)力張拉力等手段對應(yīng)力誤差進(jìn)行調(diào)整。4、施工監(jiān)控的實施方案1、施工監(jiān)控理論計算圖4-1前進(jìn)分析系統(tǒng)流程圖4、施工監(jiān)控的實施方案1、施工監(jiān)控理論計算圖4-2控制分析流程

4、施工監(jiān)控的實施方案3、主要計算過程

根據(jù)施工控制合同及線形控制的要求對潼南東安大橋進(jìn)行了撓度計算，計算程序分別采用Midascivil程序?qū)κ┕るA段過程中的各個階段進(jìn)行了跟蹤計算，并把計算結(jié)果進(jìn)行分析。（一）主要計算參數(shù)選取1)恒載箱梁采用C55混凝土，箱梁混凝土的容重按26kN/m3計，瀝青混凝土容重：24kN/m3，二期恒載的線荷載集度為52.6kN/m。箱梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用fpk=1860MPa，Ep=1.95×105MPa，錨下張拉控制應(yīng)力σcon=1395MPa，鋼筋松弛率0.3％，管道摩阻系數(shù)0.17，管道偏差0.0015/m。4、施工監(jiān)控的實施方案3、主要計算過程

構(gòu)件材料構(gòu)件材料對應(yīng)的材料特性彈性模量(MPa)材料容重(kN/m3)線膨脹系數(shù)(×10-5)混凝土3.55×10426.001.0鋼絞線1.95×10578.501.24、施工監(jiān)控的實施方案3、主要計算過程(2)活載汽車荷載：公路－I級。(3)施工荷載掛籃重取110T，吊架80T(4)設(shè)計速度：60km/h(5)橋面橫坡：單向2%(6)結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)期：100年(7)高程系統(tǒng)：54北京坐標(biāo)系。

4、施工監(jiān)控的實施方案3、主要計算過程(二)模型單元劃分：潼南東安大橋主橋計算模型共劃分成228個單元,其中上部結(jié)構(gòu)劃分成134個單元,下部劃分成94個單元，如圖4-4所示（MIDASCIVIL計算圖示）。計算形成的數(shù)據(jù)文件是橋梁結(jié)構(gòu)施工控制的基礎(chǔ)。

圖4-3midas分析的計算模型圖4、施工監(jiān)控的實施方案3、主要計算過程（三）施工階段劃分模型將主橋上部結(jié)構(gòu)共定義94個施工階段，其中每個節(jié)段施工細(xì)分為：上(移）掛籃、澆筑混凝土、張拉預(yù)應(yīng)力三個施工階段。（四）邊界條件模擬將橋墩墩底設(shè)置為固端，把預(yù)應(yīng)力箱梁兩端永久支座設(shè)置為活動支座，為了使墩頂與主梁連接處有相同位移，采用彈性連接類型中的剛接將其連接起來，邊跨現(xiàn)澆段的臨時支座設(shè)置為固定鉸支座。（五）施工臨時荷載模擬施工階段臨時荷載主要包括掛籃荷載和吊架荷載，模型中采用節(jié)點(diǎn)荷載進(jìn)行模擬，根據(jù)設(shè)計和施工方提供的資料掛籃和吊架節(jié)點(diǎn)荷載分別取1100kN和800kN。4、施工監(jiān)控的實施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測方案（一）應(yīng)力監(jiān)測在大橋上部結(jié)構(gòu)（箱梁）的控制截面布置應(yīng)力測點(diǎn)，以觀察在施工過程中這些截面的應(yīng)力變化與應(yīng)力分布情況。結(jié)合反饋控制的實時跟蹤分析，由反饋控制子系統(tǒng)提供最優(yōu)可調(diào)變量的調(diào)整方案，由實時跟蹤分析系統(tǒng)分析在計入誤差和變量調(diào)整之后每階段乃至竣工后結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)，同時可根據(jù)當(dāng)前施工階段向前計算至竣工，預(yù)告今后施工可能出現(xiàn)的狀態(tài)并預(yù)報下一階段當(dāng)前已安裝構(gòu)件或即安裝的構(gòu)件是否出現(xiàn)不滿足強(qiáng)度要求的狀態(tài)，以確定是否在本施工階段對可調(diào)變量實施調(diào)整。（1）測試儀器的選擇根據(jù)對多種應(yīng)力測試儀器的性能比較，考慮要適合長期觀測并能保證足夠的精度，選用鋼弦式應(yīng)變計（埋入式）和配套的頻率接收儀作為應(yīng)力觀測儀器。該應(yīng)變計的溫度誤差小、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)，適合于應(yīng)力長期觀測。4、施工監(jiān)控的實施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測方案（2）測點(diǎn)布置根據(jù)結(jié)構(gòu)的對稱性，上部結(jié)構(gòu)（箱梁）應(yīng)變測點(diǎn)以單幅橋為主，總共布置6×11＝66個應(yīng)力測點(diǎn)，主梁測點(diǎn)布置在懸臂根部和各懸澆節(jié)段端截面等關(guān)鍵截面上，測試儀器采用精度較高的、能滿足施工監(jiān)控要求的混凝土應(yīng)變計、鋼筋應(yīng)變計。應(yīng)變測點(diǎn)縱向布置見圖4-2。主梁（控制截面）測點(diǎn)布置如圖4-3(a)。下部結(jié)構(gòu)雙肢薄壁墩共布置6×4＝24個測點(diǎn)，布置如圖4-3(b)。（3）監(jiān)測方法跟蹤檢測箱梁混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、掛籃移動等施工過程以及早晚溫差變化的控制截面應(yīng)力變化。若發(fā)現(xiàn)觀測值與理論計算值相差較大，則應(yīng)立即分析原因并提出有效的措施，科學(xué)指導(dǎo)施工。4、施工監(jiān)控的實施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測方案圖4-4潼南東安大橋應(yīng)變測點(diǎn)縱向布置圖

4、施工監(jiān)控的實施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測方案圖4-5a潼南東安大橋控制截面應(yīng)變測點(diǎn)布置示意圖

圖4-5b潼南東安大橋橋墩應(yīng)變測點(diǎn)布置示意圖

4、施工監(jiān)控的實施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測方案（二）高墩垂直度測試在模板上布置測點(diǎn)，采用全站儀、水準(zhǔn)儀、水平尺和鋼卷尺等配合進(jìn)行測試（三）撓度觀測連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃懸臂澆筑每一個箱梁節(jié)段分三個階段，在掛籃前移后、澆筑混凝土后和張拉預(yù)應(yīng)力后，均需對已施工箱梁上的監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行觀測，該觀測程序，稱為三階段撓度觀測法，觀測采用精密水準(zhǔn)儀、全站儀等測量儀器。標(biāo)高測點(diǎn)布置在節(jié)段接縫處，縱向布置在各節(jié)段端部，截面高程測點(diǎn)布置如圖4-6所示。4、施工監(jiān)控的實施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測方案圖4-6潼南東安大橋高程測點(diǎn)截面布置圖（四）溫度觀測日照溫差測試采用測點(diǎn)預(yù)埋，用帶溫度測試功能的JMZX-215AT型應(yīng)變傳感器進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠^測，記錄箱梁日照溫變的情況。季節(jié)溫差則采集各節(jié)段在各施工階段的溫度，輸入計算機(jī)，分析其撓度變化規(guī)律。4、施工監(jiān)控的實施方案4、施工控制的具體流程編號工況測量內(nèi)容時間限制備注1掛籃定位掛籃三條線測點(diǎn)無精度±1cm,上下游高差<1cm2掛籃定位后第二天所有已施工梁段測點(diǎn)0時至日出前3澆筑混凝土前掛籃三條線測點(diǎn)無確定頂?shù)装鍦y點(diǎn)標(biāo)高關(guān)系4混凝土完全澆筑后所有已施工梁段測點(diǎn)0時至日出前5混凝土完全澆注后本節(jié)段箱梁頂面標(biāo)高0時至日出前6混凝土完全澆注后本節(jié)段箱梁軸線位置7混凝土完全澆注后墩頂水平位移每5個節(jié)段一次8預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后所有測點(diǎn)0時至日出前表1施工控制測量內(nèi)容及時間5、施工監(jiān)測與施工控制報告的提供方式

（1）在每一施工循環(huán)完成以后，向建設(shè)方提交相應(yīng)的階段檢測報告。報告中將對結(jié)構(gòu)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行評述，并提出下一施工階段墩身高程和節(jié)段標(biāo)高的建議值，經(jīng)設(shè)計方確認(rèn)簽字后實施。（2）整個項目完成以后，將提供項目研究的全部正式報告。控制報告提供方式6、所需相關(guān)各方的配合圖6-1施工控制工作框圖現(xiàn)場各方配合所需為做好監(jiān)控工作，需要各單位通力合作。建議業(yè)主牽頭成立施工監(jiān)控領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，在組織形式上分兩個層次開展施工監(jiān)控工作，即設(shè)立施工監(jiān)控領(lǐng)導(dǎo)小組與施工監(jiān)控工作小組。重大技術(shù)問題由領(lǐng)導(dǎo)小組討論決定，具體工作由施工監(jiān)控工作小組（監(jiān)控方）實施。6、所需相關(guān)各方的配合現(xiàn)場各方配合所需

1)建設(shè)單位加強(qiáng)現(xiàn)場管理，協(xié)調(diào)各成員單位的工作，及時召集施工控制會議，決定監(jiān)控決策。2)設(shè)計單位提供結(jié)構(gòu)計算數(shù)據(jù)文件、圖紙、結(jié)構(gòu)最終內(nèi)力狀態(tài)、和線形；討論決定重大設(shè)計修改，負(fù)責(zé)變更設(shè)計后各種驗算；審查施工控制方案和施工控制指令。3)施工單位施工組織設(shè)計與進(jìn)度安排，如變更原定施工方案應(yīng)及早提出；進(jìn)行有關(guān)參數(shù)的試驗；橋面施工荷載調(diào)查與控制；主梁位移測試；6、所需相關(guān)各方的配合現(xiàn)場各方配合所需負(fù)責(zé)測試元件的現(xiàn)場保護(hù)，并為監(jiān)控單位提供現(xiàn)場測試的便利條件；提供施工控制工作所需電源和臨時用設(shè)施等。4)監(jiān)理單位監(jiān)測結(jié)構(gòu)線形；監(jiān)督施工單位對監(jiān)控單位埋設(shè)的測試元件進(jìn)行有效的保護(hù)；每一施工階段完成后將有關(guān)監(jiān)測結(jié)果及時匯總給施工控制小組，協(xié)調(diào)施工單位與監(jiān)控單位的工作。5)監(jiān)控單位擬定施工控制方案及施工控制計算；施工過程結(jié)構(gòu)變位、應(yīng)力、應(yīng)變和溫度觀測；識別設(shè)計參數(shù)誤差，并進(jìn)行有效預(yù)測；6、所需相關(guān)各方的配合現(xiàn)場各方配合所需優(yōu)化調(diào)整分析；預(yù)測下一節(jié)段的立模標(biāo)高；匯總所有的測試數(shù)據(jù)；進(jìn)行溫度影響測試；發(fā)生重大修改及時向工作小組匯報并會同設(shè)計單位提出調(diào)整方案；各個施工階段發(fā)出相應(yīng)監(jiān)控指令。7、施工監(jiān)控工作小組施工監(jiān)控工作小組劃分施工監(jiān)控工作小組分為現(xiàn)場測試組和理論分析組。1）現(xiàn)場監(jiān)測組施工過程結(jié)構(gòu)變位、應(yīng)力、應(yīng)變和溫度觀測；進(jìn)行溫度影響測試；初步處理現(xiàn)場測得的數(shù)據(jù)；2）理論分析組施工控制理論計算，提供立模標(biāo)高的理論值；處理施工實測數(shù)據(jù)，進(jìn)行參數(shù)識別與預(yù)測；對實測值與理論值的誤差進(jìn)行分析，并對下階段狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測；優(yōu)化調(diào)整分析；預(yù)測下節(jié)段的立模標(biāo)高；做出初步監(jiān)控方案，并提交領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行審核。8、施工建議東安大橋施工建議

施工控制精度受到環(huán)境因素、施工條件因素及測量精度等多種因素的影響。而合理的施工措施、嚴(yán)格的精度控制，以及施工方與監(jiān)控方的緊密配合是保證橋梁順利實施的基礎(chǔ)。為此在滿足設(shè)計文件及相關(guān)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，提出如下要求：（1）施工掛籃拼裝完成后應(yīng)進(jìn)行荷載試驗，記錄荷載－變形關(guān)系；在節(jié)段施工中，應(yīng)采取有效措施，防止“錯臺”現(xiàn)象；（2）懸臂施工中，應(yīng)保持對稱施工，不對稱荷載應(yīng)小于節(jié)段底板重量；（3）要求各T的懸臂施工進(jìn)度盡量保持一致，最大進(jìn)度差不大于7天；（4）施工單位需制定一套適應(yīng)工程環(huán)境的混凝土養(yǎng)生的詳細(xì)措施，并嚴(yán)格實施；（5）橋面上需堆放施工材料時，應(yīng)盡量靠近0號塊附近對稱布置，如橋梁臨時荷載發(fā)生改變時，應(yīng)