矮塔斜拉橋安全專項施工監(jiān)控方案

圖9.3.1-2。每個主塔布置16個應變測點，全橋兩個塔柱共布置32應變個測點。（2）沉降測點墩頂沉降測點選擇0#塊墩頂?shù)乃疁驶鶞庶c作為測點，如圖9.3.1-1，此類測點施工單位一般會在澆筑0#塊前進行預埋。（3）塔柱塔偏測點布置塔偏測點布置在塔頂附近，如圖9.3.1-1中C-C截面。索塔偏位測量采用全站儀進行觀測，反射片作為反射裝置。主塔施工完后，監(jiān)控單位將在靠塔頂處安裝反射片，用環(huán)氧樹脂粘貼于柱面。反射片的布置須結合現(xiàn)場觀測視野條件靈活布置，以保證其穩(wěn)定牢固為主，每根塔柱上不少于2個。圖9.3.11主塔節(jié)應力和塔偏測點斷面布置示意圖（單位：cm）圖9.3.12主塔節(jié)應力測點斷面布置示意圖（單位：cm）9.3.2主塔應力監(jiān)測在懸臂澆筑階段，0#節(jié)段下的臨時支架起到臨時支撐作用，但在主梁縱向預應力束和斜拉索張拉的過程中，主梁梁體會發(fā)上撓，兩側臨時支架上的受力會部分向橋墩上轉移。梁體全部重量及其他荷載主要靠塔柱傳至基礎，斜拉索承擔的荷載都需經(jīng)塔柱傳遞至下部。監(jiān)測塔柱容易出現(xiàn)應力集中截面處的應力變化和累計情況，分析其是否和理論計算趨勢相一致，有助于排查結構的異常情況，保證橋梁結構在施工過程中的安全。塔柱應力測點預埋后，待混凝土強度和水化熱穩(wěn)定后，一般7天后可采集初值。主塔應力測試工況：主梁節(jié)段澆筑后、縱向預應力張拉后、斜拉索張拉后和成橋后。主塔應力測試時間：測量時間一般選擇在早上8：00前或晚上18：00后進行。避免高溫日照影響。9.3.3墩頂沉降監(jiān)測監(jiān)控單位在每個梁段澆筑后核查墩頂標高變化情況，根據(jù)兩墩的具體沉降，分別修正下一個梁段的立模高程。9.3.4主塔偏位監(jiān)測主塔偏位測量采用全站儀進行觀測，反射片作為反射裝置。主塔施工完后，監(jiān)控單位將在靠塔頂處安裝反射片，位置見圖9.3.1-1中C-C截面處。全站儀后視基準控制點采用施工單位的平面高程控制點。測量的工況主要是斜拉索張拉后，主梁合龍后，成橋后。測量時間，要避免日照溫差影響，通常在早上8：00前進行。為提高各方工作效率，同時保證測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定連續(xù)可靠，建議施工單位在現(xiàn)場選擇合適地點做一個觀測墩，如圖9.3.4-3，用以架設全站儀。圖9.3.4-3測量用觀測墩9.4主梁節(jié)段施工監(jiān)控9.4.10#塊施工監(jiān)控0#塊懸臂端立模高程指令的發(fā)出，需要施工單位先提供0#塊支架預壓沉降和回彈觀測的數(shù)據(jù)。施工單位將0#塊支架預壓沉降和回彈觀測的數(shù)據(jù)提供給監(jiān)控單位，監(jiān)控單位根據(jù)現(xiàn)場支架預壓數(shù)據(jù)的實際情況結合施工計算的預拱度，向施工單位發(fā)出0#塊懸臂端的立模標高指令。9.4.2主梁節(jié)段標高立模指令掛籃預壓試驗后，監(jiān)控單位參考施工單位提供的預壓數(shù)據(jù)，確定出掛籃變形預抬值并開始發(fā)出梁段立模指令。立模指令中，梁底立模標高=梁底設計標高+掛籃變形預抬值+施工預拱度。關于掛籃變形預抬值，由于掛籃預壓試驗和實際梁段澆筑時掛籃受力方式不同，由此造成的變形規(guī)律可能不同，監(jiān)控單位立模指令中提供的掛籃變形預抬值主要以預壓試驗結果和梁段撓度變形結合工程經(jīng)驗綜合得出。關于施工預拱度，施工預拱度考慮了設計圖紙中成橋預拱度余弦曲線和施工仿真計算的預拱度。主梁節(jié)段立模指令發(fā)出時機：（1）無斜拉索梁段的（1#塊～2#塊、10#塊～11#塊），主梁節(jié)段縱向預應力張拉完后一個工作日內(nèi)；（2）有斜拉索梁段的（3#塊～9#塊），斜拉索張拉完后一個工作日內(nèi)；（3）邊跨現(xiàn)澆段，施工單位支架預試驗結束后一個工作日內(nèi)。9.4.3主梁立模時平面軸線和立模標高的復核關于主梁立模標高和軸線坐標，以監(jiān)控單位發(fā)出的立模指令上的立模數(shù)據(jù)為準。監(jiān)控單位對立模標高復核時間為梁段澆筑前，即本梁段所有鋼筋綁扎完畢之后。主梁節(jié)段立模指令中的立模高程只給出梁端底部的高程，但監(jiān)控復核高程時，底模高程和頂模高程均會復核。由于受鋼筋重量或掛籃吊桿松緊的影響，綁完鋼筋后模板的高程可能會發(fā)生變動，因此施工方須保留掛籃拉桿調(diào)節(jié)的余地，確保澆筑前模板高程達到指令要求。監(jiān)控單位在復核立模標高的過程中，如發(fā)現(xiàn)模板高差超出指令允許范圍，應告知施工單位誤差情況，并在其調(diào)正后再次復核，直到調(diào)整到位。9.4.4主梁節(jié)段撓度測點預埋主梁節(jié)點撓度測點預埋的方式為在測點處焊接鋼筋頭，測點用φ18以上鋼筋制作，底部焊于梁段骨架鋼筋上，頂部磨圓露出混凝土表面3cm。每個截面焊接5個（梁頂3個，梁底2個），具體如圖9.4.4-1～圖9.4.4-2所示。測點焊好后，監(jiān)控人員噴紅漆以醒目，并提醒現(xiàn)場作業(yè)人員小心避讓，避免絆倒。圖9.4.4-1主梁節(jié)段撓度測點斷面布置示意圖（單位：cm）圖9.4.4-2主梁節(jié)段撓度測點平面布置示意圖（單位：cm）9.4.5主梁節(jié)段撓度監(jiān)測主梁撓度監(jiān)測采用水準儀測量，精度1mm。（1）主梁撓度測點測量時機1）梁段澆筑前（此時梁端承重不僅包括掛藍前移后重量，而且包括模板鋼筋的重量），采集初值；2）主梁節(jié)段澆筑完（橋面新澆凝土強度達到站人條件后，監(jiān)控單位測量澆筑后梁端撓度）；3）縱向預應力束張拉完后；4）斜拉索張拉完后；至此，一個截面撓度測點監(jiān)測達到了一個完整的周期。（2）主梁撓度測點測量時間主梁撓度測量時，要避免日照溫差影響，通常在早上8：00前進行?，F(xiàn)場監(jiān)控人員須提前關注當?shù)匾恢軆?nèi)天氣預報的情況，并熟悉當?shù)厝粘鋈章鋾r間隨季節(jié)變化的規(guī)律，適時調(diào)整最佳的測量時間。9.4.6主梁截面應變和溫度測點的布置（1）應變和溫度測量傳感器擬選用型號為JMZX-215（溫度）的埋入式應變計測量主梁截面應變。其量程為±1500με，靈敏度為1με。同時此型號傳感器同時也可測量梁體溫度，量程為-30℃～150℃，靈敏度為0.5℃。此型號傳感器輕巧結構，能確保傳感器與被測結構體同步變形。振弦采用特種超強鋼絲（進口），國際標準錨焊工藝錨固，具有高穩(wěn)定性、高性能、高精度等特性，設計使用壽命50年。正確的安裝和導線保護時埋設成活率98%以上。具備超高的防水性能，防水：2MPa?？蓾M足此類預應力橋梁結構應力應變的監(jiān)測。圖9.4.6-1埋入式智能鋼弦傳感器（2）主梁截面應變和溫度傳感器的安裝與布置此類橋梁主梁采用懸臂法施工技術，根據(jù)懸臂梁施工技術規(guī)范和施工仿真計算分析，在0#塊截面端部（0#塊與1#塊截面交界面），1/4L（6#與7#塊交界面）以及1/2L（跨中合龍段中部）布置主梁截面應變計，如圖圖9.4.6-2中的1～9截面所示。主梁傳感器測點布置9個截面，每個截面6個測點，如圖8.4-5，主梁部分共計54個測點。由于0#塊～1#塊截面交界面和6#～7#塊交界面，在前一個梁段施工完拆模后都會在交界處對混凝土面鑿毛，此截面節(jié)傳感器會布置在1#塊和7#塊內(nèi)截面一側，以避免因脫模鑿毛施工對交界處的傳感器和線路造損壞。圖9.4.6-2主橋應力監(jiān)測截面布置示意圖圖9.4.6-3主梁傳感器布斷面置示意圖圖9.4.6-4主梁傳感器安裝示意圖9.5張拉斜拉索施工監(jiān)控9.5.1斜拉索張拉索力指令施工單位在張拉斜拉索之前，關于拉索的初拉力，須以監(jiān)控單位發(fā)出的拉索張拉指令上的初拉力為準。按照指令張拉完后，監(jiān)控單位對比校核。9.5.2斜拉索索力的監(jiān)測（1）索力的監(jiān)測方法體外索力監(jiān)測一般采用振動頻率法。索的索力與其固有頻率存在著映射關系，見下式：T式中：Tn——對應于n階自振頻率的索的張力（索力）；fn——索的第n階自振頻率；L——索的計算長度；n——索的振動階數(shù)；W——單位索長的重量；g——重力加速度；EI——索的抗彎剛度。因此可以通過隨機環(huán)境激振，測試拉索的前5～8階自振頻率，利用前5階頻率計算結果的均值作為索力的實測值。頻率法測量索力具有快速準確、使用方便之優(yōu)點而廣泛應用于工程領域。圖9.5.2-1索力儀組成（2）索力的監(jiān)測由于采用振動頻率法測索力，索的有效振動長度影響索力連續(xù)監(jiān)測的結果，因此施工單位作業(yè)的器具或橋上的堆放物品，不得依靠或牽掛于索體，橋面走線不得羈絆索體，以免影響測量結果。初張拉時實測索力值的確定，以千斤頂油壓表換算出得索力值為準，監(jiān)控單位索力儀測得的值為輔。校核張拉過程中的索力時，在施工單位張拉完斜拉索，過5分鐘后，監(jiān)控單位測量索力值，并確定振動區(qū)的有效索長。張拉到位后，監(jiān)控單位再采集前兩對斜拉索索力。9.5.3成橋索力調(diào)整成橋后監(jiān)控單位結合成橋索力的實際大小，判斷索力是否需要調(diào)整，如需要調(diào)索，分析并計算索力的調(diào)整順序和調(diào)整量，施工單位調(diào)整后，監(jiān)控單位再校核，直到全部拉索索力達到設計要求。監(jiān)控單位最后給出斜拉索的振動法取值的有效索長值（在最終的施工監(jiān)控總結報告中體現(xiàn)），供以后其他單位進行荷載試驗或維護檢修等工作時作為參考。9.6合龍階段施工監(jiān)控合龍施工是懸臂梁施工的最重要的環(huán)節(jié)之一，涉及到橋梁結構體系轉換。大量工程經(jīng)驗和施工仿真計算結果表明，不同的合龍方式會產(chǎn)生明顯不同的施工預拱度。為保證成橋線形能達到設計要求，在主梁施工過程進行之前，施工單位須提供詳細的合龍方案，而且主梁施工過程中合龍方案不應有所變更。合龍前兩個節(jié)段，監(jiān)控單位通過兩墩之間的聯(lián)測，確定兩墩柱的沉降偏差，及時通過調(diào)整立模指令進行立模高程修正。合龍前，監(jiān)控單位對主梁結構的高程、變形、應力等監(jiān)測指標進行跟蹤測量和測試，并進行環(huán)境溫度的監(jiān)測，掌握主梁最大懸臂端的“溫度-位移”的變化對應關系，為選擇合理的合龍時間提供參考。合龍前，施工單位須將配重的重量、預壓的方式以及配重加載的在梁上區(qū)域告知監(jiān)控單位。合龍過程中，監(jiān)控單位根據(jù)澆筑進度實時監(jiān)測合龍口高差變化情況，促使現(xiàn)場澆筑進度和卸載配重進度基本一致，達到配重荷載和混凝土濕重荷載平穩(wěn)轉換。合龍后，監(jiān)控單位測量索力、應力、主梁線形。9.7施工監(jiān)控精度要求（1）立模標高允許誤差：±5mm。（2）相鄰節(jié)段相對高程誤差不超過節(jié)段長度的±0.3%。（3）合龍口：高差不超過20mm；軸線不超過10mm。（4）成橋線形：標高誤差：±L/5000，其中L為跨徑；主梁軸線偏位控制在L/10000以內(nèi)。（5）梁體應力不超過設計要求，橋梁不得出現(xiàn)結構性裂縫。（6）成橋索力與理論索力差值不超過±5%。9.8預警機制（1）主梁撓度和塔偏變形與計算理論發(fā)生偏差，結合監(jiān)控采集的數(shù)據(jù)修正模型參數(shù)后仍于理論不符，當偏差超過10%的話，下一節(jié)段的立模指