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文檔簡介

目錄

一、工程概況..................................................................1

二、施工控制的目的、意義.....................................................2

三、施工監(jiān)控方法和依據(jù).......................................................2

(一)施工控制方法.........................................................3

(一)施工監(jiān)測方法.........................................................4

(三)施工控制的技術依據(jù)..................................................5

四、施工控制的主要內(nèi)容.......................................................5

(一)施工控制結構分析.....................................................5

(二)施工控制誤差分析.....................................................6

(三)設計參數(shù)識別及實時跟蹤分析..........................................7

(四)預告主梁下階段立模標高..............................................8

(五)模型優(yōu)化.............................................................9

五、施工過程的參數(shù)監(jiān)測方法..................................................9

(一)控制截面應力監(jiān)測..................................................9

(二)主梁溫度觀測......................................................11

(三)主梁標高觀測......................................................12

(四)主梁平面位置及橋面橫坡觀測.......................................15

(五)混凝土收縮徐變參數(shù)測定...........................................15

(六)鋼較線管道摩阻損失的測定.........................................15

(七)混凝土彈性模量測試...............................................15

(A)混凝土容重的測量..................................................15

(九)施工臨時荷載的測定...............................................15

(十)施工掛籃性能測定..................................................16

六、施工控制工作具依進程....................................................16

(一)懸臂澆注前的準備工作.............................................16

(二)懸臂施工..........................................................16

(三)合攏段施工........................................................16

(四)幾個試驗監(jiān)控......................................................18

七、施工控制的實現(xiàn)..........................................................18

(一)確定結構施工控制參數(shù).............................................18

(二)確定結構的受力狀態(tài)----前進分析法.................................19

(三)確定結構的施工理想狀態(tài)一一倒退分析誄............................19

(四)施工誤差的調(diào)整一一反饋控制分析法................................19

(五)確定梁段施工立模標高.............................................20

(六)標高控制的實現(xiàn)....................................................21

八、組織與管理..............................................................21

(一)施工控制領導小組.................................................23

(二)施工控制工作小組.................................................23

(三)監(jiān)控責任和義務....................................................23

九、其他需要說明的問題......................................................24

十、施工監(jiān)控主要儀器設備...................................................25

十一、監(jiān)控工作使用的表格表式...............................................25

XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

一、工程概況

……0主箱梁預應力采用縱、橫、豎三向預應力體系。主梁采用C50混

凝土,按照懸臂現(xiàn)澆法施工。下部采用板式墩身,鉆孔灌注樁基礎。

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

本橋采用懸臂施工,屬于典型的自架設施工方法。由于連續(xù)梁橋在施工過程中

的己成結構(懸臂梁段)幾何狀態(tài)(平面、立面)是無法事后調(diào)整的,所以,施

工控制主要采用事前預測和事中控制法,主要體現(xiàn)在施工控制結構仿真分析、

施工監(jiān)測(包括結構變形與應力監(jiān)測)、施工誤差分析與后續(xù)施工狀態(tài)預測、

梁段施工立模標高提供等幾個方面。

(一)施工控制方法

大跨度連續(xù)梁橋,懸臂施工中每個節(jié)段的受力狀態(tài)達不到設計所確定的理想目

標的重要原因是計算模型中計算參數(shù)的取值問題,主要包括混凝土彈性模量、材

料的容重、徐變系數(shù)和預應力張拉力與施工中實際情況有一定的差距以及環(huán)境溫

度、臨時荷載的影響。要得到比較準確的控制調(diào)整量,必須根據(jù)施工中實測到的

結構反應來修正計算模型中的這些參數(shù)值,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學規(guī)律。在閉環(huán)反饋控制基礎上,再加上一個

系統(tǒng)辨識過程,整個控制系統(tǒng)就成為自適應控制系統(tǒng)。當實際測量到的結構受力

狀態(tài)與模型計算結果不相符時,通過將誤差輸入到辨識算法中調(diào)節(jié)計算模型的

參數(shù),使模型的輸出結果與實際測量到的結果一致,得到修正的計算模型參數(shù)

后,重新計算各施工階段的理想狀態(tài)。這樣,經(jīng)過幾個節(jié)段的反復辨識后,計算

模型就基本上與實際結構相一致了,在此基礎上可對施工狀態(tài)進行更好的控制。

具體步

驟詳見

圖io

XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

圖1施工控制框圖

橋梁的施工控制是一個預告f施工一量測f識別f修正一預告f施工的循環(huán)過

程。施工控制的要求首先是確保施工中結構的安全,其次是保證結構的內(nèi)力合

理和線形平順。為了達到上述目的,施工過程中必須對橋梁結構內(nèi)力(如箱梁

應力)和主梁標高進行雙控。

(二)施工監(jiān)測方法

施工監(jiān)測是在施工現(xiàn)場通過對橋梁結構的線形及位移(或變形)監(jiān)測與

應力監(jiān)測,來得到橋梁結構實際變形和內(nèi)力分布。通過監(jiān)測,來保證在施工

中橋梁結構的安全和受力合理。為此,對橋梁結陶采用以下的監(jiān)測方法。

(1)主梁結構線形及位移監(jiān)測

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,并旦在

節(jié)段澆筑、預應力張拉及掛藍前移的前后都需觀測主梁撓度變化。

(2)主梁結構應力監(jiān)測

通過在主梁結構中布設混凝土絕對應力計,對主梁懸臂根部、L/4截面

進行應力監(jiān)測。

(3)主梁溫度影響監(jiān)測

溫度是影響主梁撓度的主要因素之一。在主梁懸臂根部預埋溫度傳感器,

來監(jiān)測主梁的日照溫度分布。在此基礎上,研究溫度對主梁撓度與內(nèi)力的影

響,從而進一步研究主梁開裂與溫度變化的關系。

(4)有效預應力的監(jiān)測

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

對于縱向預應力索,通過測定管道摩阻系數(shù),得到預應力鋼絞線摩阻

損失,以此來確定實際有效預應力和伸長量。為了有效地解決箱梁腹板開裂,

確保豎向預應力的有效性,選取長度不同的豎向預應力筋,用測力計測試

其有效預應力大小。為研究主梁開裂提供有效預應力實測數(shù)據(jù)。

(5)結構兒何及物理參數(shù)的檢測

測試主梁斷面各部分的幾何尺寸及混凝土材料的容重、強度和彈性模量,為結

構的分析與計算提供更加符合實際的結構幾何及物理參數(shù),以使結構的分析結

果能更加切實地反映實際結構的受力性能。

(三)施工控制的技術依據(jù)

《XXX連續(xù)箱梁橋》設計文件;

《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60-2004);

《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》JTGD62-2004);

《公路橋梁抗震設計規(guī)范》(JTJ004-2005);

《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ041-2000);

《公路工程質量檢驗評定標準》(JTGF80/1-2004)。

四、施工控制的主要內(nèi)容

(一)施工控制結構分析

1.分析軟件介紹

本項目擬用MIDAS/Civil軟件進行結構有限元分析。MIDAS/Civil是一款

功能強大的橋梁結構專用分析設計軟件,軟件中嵌入了我國最新橋梁規(guī)范,

材料特性及車輛荷載兀以通過數(shù)據(jù)庫直接選取。在分析模塊中能考慮材料的

收縮、徐變及彈性模量等與時間有關的時變非線性效應,能考慮結構的變形

非線性,能輸入空間預應力實際形狀并自動考慮其損失,而且能通過激活、

鈍化預先設定的結構組、荷載組、邊界組方便實現(xiàn)橋梁施工全過程的仿真分

析。

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

2.施工控制結構分析

通過施工控制分析,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);對隨后施工狀態(tài)(線形及位移)作出預測,必要時實施控

制,使施工沿著設計的軌道進行。施工過程結構分析采用倒退分析與前進分

析兩種方法。通過這兩種分析方法的分析計算,可實現(xiàn)以下目的:

(1)對結構設計主要計算數(shù)據(jù)進行復核;

(2)復核結構初始狀態(tài)的預拱度;

(3)確定各施工理想狀態(tài)的內(nèi)力與位移;

(4)通過比較確定出結構最大內(nèi)力與位移的相應狀態(tài);

(5)給出有關施工的建議。

(二)施工控制誤差分析

通過結構的倒裝計算分析可以確定橋梁結構各施工階段中間理想狀態(tài),

但施工中結構的實際狀態(tài)與這種理想狀態(tài)與并不總是吻合,甚至很難達到,

即橋梁結構的實際狀態(tài)與理想狀態(tài)總存在一定的誤差。施工中結構偏離目標

的原因涉及的范圍很廣,包括設計參數(shù)誤差(如材料特性、截面特性、容重

等)、施工誤差(如制作誤差、架設誤差、預應力張力誤差等)、測量誤差、

結構分析模型誤差等等。

一般施工控制誤差指結構的實測值與實時修正后理論分析計算值之間

的偏差。對誤差進行分析先建立容許誤差標準,構件誤差、材料特性誤差可

按一般施工、設計規(guī)范規(guī)定選取,對一些特殊控制項目的容許誤差還沒標準

可查,需根據(jù)實際情況進行研究和優(yōu)化,其原則時即要確保施工準確度,

又要給予施工一定的寬容度,方便施工。

本項目誤差分析包括以下幾個方面:

1)梁段自重誤差對結構的影響

2)梁段剛度(截面尺寸)誤差對結構的影響

3)混凝土收縮徐變對結構的影響

4)施工荷載誤差對結構的影響

5)溫度的影響

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

6)預應力誤差對結構的影響

通過分析可以對未來梁段設計參數(shù)誤差進行預測和及時的調(diào)整。

(三)設計參數(shù)識別及實時跟蹤分析

1.設計參數(shù)的識別

結構設計參數(shù)的變化能導致橋梁結構內(nèi)力的變化和形狀的改變,因此

我們在大跨度橋梁的施工控制中,必須對設計參數(shù)進行識別和修正。不同的

設計參數(shù)對結構狀態(tài)的影響程度是不同的。總的來說,對于連續(xù)梁主要的設

計參數(shù)有以下幾個方面:

(1)結構兒何形態(tài)參數(shù):主要是橋梁結構的跨徑、高跨比、線型、墩

高等,它們表征了結構的形狀和結構最初的狀態(tài)。

(2)截面特征參數(shù):墩截面和抗推剛度;主梁截面抗彎慣性矩和截面

面積等。在橋梁結構的施工控制中,這些參數(shù)對結構的內(nèi)力變化和結構變形

有較大的影響。

(3)與時間有關的參數(shù):溫度、混凝土齡期、收縮徐變是隨著時間而

變化的參數(shù)。

(4)荷載參數(shù):主要是結構構件自重力、施工臨時荷載和預加力,對

本項目來說風荷載也是不容忽略的。

(5)材料參數(shù):在橋梁的施工控制中要對其進行識別,比如混凝土的

強度、不同階段的彈模、預應力特性等。

這五類設計參數(shù)在同一座橋梁的施工控制中并不是每一個設計參數(shù)對

橋梁結構狀態(tài)的影響都是一樣的,因此我們要對設計參數(shù)進行識別,一方

面要確定設計參數(shù)的實際值,另一?方面要辨別對結構狀態(tài)影響較大的設計

參數(shù)即主要參數(shù)??偟膩碇v,對設計參數(shù)的識別將采用以下兩種方法和手

段:其一,通過現(xiàn)場測量來確定設計參數(shù)的值。這主要是結構幾何形態(tài)參數(shù)、

截面特征參數(shù)和材料特征參數(shù),它們可以通過現(xiàn)場測量方法或試驗測量手

段來確定。其二,通過結構計算分析來確定主要設計參數(shù),也就是從理論上

對設計參數(shù)進行調(diào)整。

2.現(xiàn)場測試

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為了確保施工控制的順利實施,施工過程中各項技術參數(shù)的準確測定

至關重要,它是進行施工控制的必要初始參數(shù),它為施工的仿真分析提供

了實測依據(jù),是最終實現(xiàn)施工控制目的的最關鍵的一步。主要現(xiàn)場測試的內(nèi)

容如下:

(1)應變觀測:

在大橋上部結構的控制截面布置應變測點,以觀察在施工過程中這些

截面的應變變化與應變分布情況。然后把結果及時反饋給分析技術人員,和

計算結果相驗證,在計入誤差和變量調(diào)整后由分析計算人員分析以后每階

段乃至竣工后結構的實際狀態(tài),同時可以根據(jù)當前施工階段向前計算至竣

工,預告今后施工可能出現(xiàn)的狀態(tài),并預報下一階段當前已安裝構件或即

將安裝的構件是否出現(xiàn)不滿足強度要求的狀態(tài),以確定是否在本施工階段

對可調(diào)變量實施調(diào)整C要求:經(jīng)現(xiàn)場測試,各施「階段被測梁段的應變值和

仿真分析的相吻合,應變變化沒有出現(xiàn)異常。

(2)撓度觀測:

撓度觀測資料是控制成橋線型最主要的依據(jù),在每個施工段的斷面上上布置三

個高程觀測點,順序是從上游至下游排列,控制點為箱梁中線點,這樣不僅可

以測量箱梁的撓度,同時可以觀測箱梁是否發(fā)生扭轉變形。在施工過程中,對

每一截面需進行混凝土澆筑前、預應力鋼筋張拉前、預應力鋼筋張拉后的標高

觀測。以便觀察各點的撓度和箱梁曲線的變化歷程,保證箱梁懸臂端的合攏精

度和橋面線型。為了盡量減少溫度的影響,撓度的觀測安排在大氣溫度相對較

穩(wěn)定的時間段進行。以這些觀測數(shù)據(jù)為依據(jù),進行有效的施工控制。

(四)預告主梁下階段立模標高

分析計算人員預告主梁下階段立模標高,并簽發(fā)主梁立模標高通知單。

在主梁的懸臂澆筑過程中,梁段立模標高的合理確定,是關系到主梁的線形是

否平順、是否符合設計的一個重要問題。立模標高并不等于設計中橋梁建成后的

標高,總要設一定的預拱度,以抵消施工中產(chǎn)生的各種變形(撓度)。立模標高

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計算公式如下:

"/加=Hsji+Hypgi+fg!

式中:Himi—i節(jié)段立模標高(節(jié)段上某確定位置);

%,一了階段設計標高;

Hypgi—i階段預拋高值,它是各梁段自重在i階段產(chǎn)生的撓度總和、張

拉各節(jié)段預應力在i階段產(chǎn)生撓度總和、混凝土收縮徐變在i節(jié)段引起的撓

度、施工臨時荷載在i節(jié)段引起的撓度、使用荷載在i節(jié)段引起的撓度這五項

的總和,它在前進和倒退分析計算中由程序自動考慮;

fgl一掛籃變形值,根據(jù)掛籃加載試驗,綜合各項測試結果,最后繪

制出掛籃荷載一撓度他線內(nèi)插而得。

預計標高的計算公式為:

心肛-4-工

式中:Hyji—i階段預計標高;

fi一塊件澆筑完后,i節(jié)段的下?lián)现怠?/p>

(五)模型優(yōu)化

隨著施工進行過程中參數(shù)誤差、參數(shù)識別及參數(shù)敏感性分析,對有限元計算模

型中的材料參數(shù)及荷載進行修正與優(yōu)化,實計算模型參數(shù)最大限度與實際狀態(tài)

相似,最大限度的保證成橋后的線性及內(nèi)力符合期望值。

五、施工過程的參數(shù)監(jiān)測方法

(一)控制截面應力監(jiān)測

應力監(jiān)測內(nèi)容主要包括兩個方面:橋墩結構的應力監(jiān)控監(jiān)測和上部箱梁的

應力監(jiān)控監(jiān)測,本項目主要進行上部箱梁應力監(jiān)測。應力的實時監(jiān)測目的為了及

時掌握結構的受力狀態(tài)及保證施工安全,及時判定其應力是否超限,確保結構

安全。

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

(1)測試儀器主要性能指標

a)根據(jù)以往的經(jīng)驗和多種應力測試設備的性能比較,擬選擇金壇市金源土

木工程儀器廠生產(chǎn)的的EJ-65型埋入式智能弦式數(shù)碼應變計實施對應

力的監(jiān)測。通過測定鋼弦計的弦振頻率,由標定曲線即可計算混凝

土的應變,從而換算得到應力值。主要指標如下:

b)量程:±1500u£

c)靈敏度:1口£(0.1Hz)

d)測量標距:157mm

e)使用環(huán)境溫度:-10℃——+70℃

f)溫度測量范圍:-20℃——+110℃

溫度測量:靈敏度0.5C精度:±1℃

(2)主梁應力監(jiān)測

本橋應力監(jiān)測分主幅和次幅進行,先施工幅為主幅,后施工段為次幅。主幅

在箱梁的根部截面、L/4截面、L/2截面布置應力測點,其中箱梁的根部截面布

置16個應力測點,除腹板豎向中間2個測點與水平成45°方向布置外(測主應

力),其余14個測點均為順橋向布置;L/4截面布置8個應力測點;L/2截面布

置8個應力測點,L/4截面與L/2截面均為順橋向布置。次幅在箱梁的根部截面

布置16個應力測點,除腹板豎向中間2個測點與水平成45°方向布置外(測主

應力),其余14個測點均為順橋向布置應力觀測選用鋼弦應力計和配套的頻

率接收儀,該鋼弦應力計溫度誤差小、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強,適合于長期觀

測。

32112421123

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

c)L/4斷面及L/2斷面應力測點布置圖

圖2應力測試斷面及測點布置圖

(4)應力監(jiān)控監(jiān)測階段

應力測試分階段進行,應力監(jiān)控監(jiān)測階段從第1塊懸臂箱梁節(jié)段開始,逐段

監(jiān)測,一直到成橋階段,每個階段測量均應給出大橋此時的工作狀況報告,以

保證大橋的安全施工。

(5)裂縫觀測

除結構應力監(jiān)控外,裂縫觀測也是質量保證的主要內(nèi)容。對預應力箱梁,要從

設計和施工上保證施工到成橋各階段都不出現(xiàn)工作裂縫,包括混凝土的干縮裂

縫。觀測計劃在每一段箱梁節(jié)段澆注混凝土和張拉預應力后進行,以及施工過

程中定期各斷面的觀測。

(二)主梁溫度觀測

溫度是影響主梁撓度的主要因素之一。溫度變化包括季節(jié)溫度變化和日照溫

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

度變化兩個部分,由于溫度變化的復雜性,在撓度理想狀態(tài)計算時不可能考慮

溫度的影響,溫度的影響只能通過實時觀測加以修正。在季節(jié)溫度變化和日照溫

度變化兩種因素中,E照溫度變化最為復雜,尤其是日照作用會引起主梁頂、底

板的溫度差,使主梁發(fā)生撓曲,同時,也會引起墩身兩側的溫度差,使墩身偏

移。季節(jié)溫差對主梁撓度的影響比較簡單,由于其變化的均勻性,既不會使主梁

發(fā)生撓曲,也不會使墩發(fā)生偏轉。而是通過墩身的伸縮對主梁的撓度產(chǎn)生影響。

日照溫差測試一般采用測點埋設,用伯電阻溫度傳感器,再用溫度測試顯

示儀,進行適當?shù)挠^測,摸清箱梁日照溫變的情況。

在主梁懸臂根部、L/4截面預埋溫度傳感器,來監(jiān)測主梁的日照溫度分布,具體

測點布置見圖3:

a)主梁根部斷面溫度測點布置圖b)主梁L/4斷面及L/2斷面溫度測點布置圖

圖3溫度測點布置圖

在每節(jié)段掛模和合攏之前,對主梁溫度控制截面實施測量,溫度測試同樣在溫

度相對穩(wěn)定的時刻(日出之前)進行。

(三)主梁標高觀測

線型(即撓度)是施工控制的主要對象。也是測試頻次最高和觀察工作量較

大的一項測試項R.根據(jù)以往的經(jīng)驗,在每個施工梁段端部布置二個對稱的高程

觀測點,這樣既可以測量箱梁的撓度,又可以觀測箱梁是否發(fā)生扭轉。主梁在每

一節(jié)段的施工過程中,都需要觀測箱梁頂面、底面的撓度,為控制分析提供實測

數(shù)據(jù)。

在梁段立模、混凝土澆筑、預應力張拉前后,需要觀測主梁撓度變化和相應的應

力變化,以便與分析預測值作比較,并為結構狀態(tài)修正提供依據(jù)。

實施中,在每個施工梁段頂面布置三個對稱的高程觀測點(兩箱梁翼板及箱梁中

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

線處),既可以觀測箱梁撓度變化,又可以觀測箱梁是否發(fā)生扭轉變形。觀測點

距梁段前沿10cm,上下游測點通過長度調(diào)整使其標高一致。觀測點布置如圖4,

觀測基準點可考慮設在墩頂0#塊頂面,測點布置如圖5所示。

標高測點

圖40#塊基準點布置圖

標高的測量工作主要由施工單位完成,監(jiān)控9位起復核的作用。為了保證箱

梁懸臂端的合攏精度和橋面的線形,節(jié)段的頂模標高和成段前后不同工況下測

量得到的實際標高要經(jīng)過監(jiān)理認可,以作為施工控制的合法依據(jù)。

主梁標高觀測主要工作的步驟如下:

①立模理論標高計算:

箱梁理論立模標高的計算是做好監(jiān)控監(jiān)測的基礎。一般情況,在計算立模標

高的同時應給出結構三條高程曲線:設計曲線、目標曲線和預拱度曲線。根據(jù)預

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

拱度曲線應考慮施工階段、自重、溫度、收縮徐變和預應力等作用,所采用的結

構材料參數(shù)應按實測數(shù)值,比如彈模E和容重Y等參數(shù)。

②箱梁節(jié)段施工:

根據(jù)監(jiān)控單位提供的箱梁立模標高進行施工。

③三階段測量:

本橋每個節(jié)段施工分三個環(huán)節(jié)測量:

第一階段:掛籃移動后,測現(xiàn)澆段;

第二階段:張拉預應力之前,測現(xiàn)澆段;

第三階段:張拉預應力之后,測現(xiàn)澆段和已澆段;測已澆段主要是分析線形。

④數(shù)據(jù)處理及預測分析;

誤差分析其是監(jiān)控的關鍵技術,采用卡爾曼濾波以及灰色理論進行綜合對

比分析,并根據(jù)對比情況調(diào)整參數(shù)給出下一節(jié)段箱梁的立模標高.分析數(shù)據(jù)具體

考慮的影響因素包括:掛籃變形誤差、橋面臨時荷載影響、結構剛度誤差、溫度

影響、張拉預應力誤差及模板定位誤差。

⑤實際立模標高:

監(jiān)控單位在分析處理測量數(shù)據(jù)之后,發(fā)出立模指令。

⑥監(jiān)控精度:

高程線形控制精度為:

箱梁施工完成后裸梁頂面標高與對應設計標高高差符合設計要求(一般〈土

3cm);箱梁合攏前合攏段兩側箱梁相對高差符合沒計要求(一般<±1.5cm)。

平面線形控制精度為:橋軸線偏差Gem

測距精度:±(2mm-2ppm)

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

測角精度:±2s

變形測量精度:±lmm

⑦為了盡量減少溫度對撓度觀測的影響,觀測時間安排在早晨太陽出來之前。

(四)主梁平面位置及橋面橫坡觀測

通過觀測、修正,保證橋梁軸線、橫坡誤差在允許范圍內(nèi)。

(五)混凝土收縮徐變參數(shù)測定

采用常規(guī)方法測定混凝土7、14.28.90天收縮徐變參數(shù),這里不作詳述。

(六)鋼較線管道摩阻損失的測定

在進行鋼較線張拉時,由于管道摩阻會造成預應力不同程度的損失。本測試項

目旨在定量鋼較線管道摩阻損失,以確定鋼銳線在管道內(nèi)應力分布情況和實際

建立的有效預應力。

(七)混凝土彈性模量測試

早期高標號混凝土的彈性模量變化是影響梁體撓度的因素之一,因此必須根據(jù)

施工現(xiàn)場的實際情況和使用的配合比實測混凝土彈模一齡期(E-T)曲線,擬

采用現(xiàn)場取樣通過萬能試驗機試壓的方法,測定混凝土在3.7、14.28、60天齡

期的E值,以得到較完整的E-T曲線。此參數(shù)測定由施工單位配合完成。

(A)混凝土容重的測量

在現(xiàn)場取樣,采用實驗室常規(guī)的方法測定混凝土容重。此參數(shù)測定由施工單位

配合完成。

(九)施工臨時荷載的測定

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

施工單位應提供準確的施工臨時荷載和隨時產(chǎn)生的變化給監(jiān)控小組,經(jīng)監(jiān)理認

可后作為計算數(shù)據(jù)。

(十)施工掛籃性能測定

施工單位在施工前要進行掛籃加載試驗,一方面消除非彈性變形,一方面提供

系列荷載作用下掛籃的彈性變形,共計算立模標高時參考。

六、施工控制工作具體進程

(一)懸臂澆注前的準備工作

分別查取主梁各段混凝土立方體抗壓強度及彈性模量。

測量施工墩0#塊、1#塊的兩端截面腹板外緣頂面標高及該截面單幅中軸線

頂面標高。(測量時間一般選在凌晨進行)。

箱梁0#、1#塊利用支架澆注,支架要進行預壓,要有足夠的剛度、強度及穩(wěn)

定性,并應采取可靠措施控制水熱化,防止溫度裂縫的產(chǎn)生。在0#塊、1#塊

兩端拼裝掛籃,進行掛籃預壓試驗,測量掛籃在各級荷載作用下的變形值,測

試控件桿件的應變值,具體方案現(xiàn)場確定。因主橋未設置臨時錨固設施,0#、

1#塊施工支架要作為臨時錨固,在各梁段分別合攏之后,方可拆除。

(二)懸臂施工

當施工墩頂上0#梁段澆筑完成并達到設計強度后,方可張拉橫向、縱向預應力

筋、安裝掛籃,掛籃應有足夠的剛度、強度及穩(wěn)定性,各部分連接安全可靠。

(三)合攏段施工

本橋共有六個合攏段,即4個邊跨合攏段和2個中跨合攏段,其合攏順序要

嚴格按照設計文件要求的順序進行。合攏段混凝土澆注采用預壓重法,即預先在

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

合攏段兩端以及合攏端另一懸臂側加水箱按合攏段混凝土總量的一半注水壓重,

待壓重完成后,焊接合攏段勁性骨架,為盡量減少溫度的影響,設計合攏溫度

控制在10?15℃范圍內(nèi)。澆注合攏段混凝土時邊澆邊放水,保持速度一致,合

攏段施工應盡量在當天低溫時進行,升溫時終凝,確?;炷敛皇芙禍亻_裂。在

合攏過程中勁性骨架為受力構件,必須確保其焊接質量。

當最后梁段澆注且完成預應力張拉錨固后,對稱同步拆除每個懸臂端的掛

籃。

(1)中跨合攏:

其主要步驟如下:

①在中跨梁段上安裝合攏段吊架,清理橋面施工荷載;

②安裝中跨合攏段支撐結構;

③張拉中跨合攏段臨時預應力束,澆注混凝十,其澆注時間宜在同一天溫

度較平緩的時段進行,邊澆注混凝土邊卸去中跨懸臂端的壓重荷載,保持澆注

混凝土與卸載同步進行。

④合攏段混凝土強度達90%設計強度,張拉中跨底板部分預應力束,張拉

該段橫向、豎向預應力筋;

⑤拆除中跨支架及模板。

(2)邊跨合攏:

其主要步驟如下:

①完成邊跨現(xiàn)澆段搭架、澆注混凝土及養(yǎng)護,安裝合攏段吊架;在邊跨梁段

上安裝合攏段吊架,并在邊跨及中跨懸臂端壓重,其壓重噸位待合攏段施工時

視實際情況分析確定。清理橋面施工荷載。

②安裝邊跨合攏段支撐結構;

⑤張拉邊跨合攏段臨時預應力束,澆注混凝上,其澆注時間宜在同一天溫

度較平緩的時段進行,邊澆注混凝土邊卸去邊跨懸臂端的壓重荷載,保持澆注

混凝土與卸載同步進行。(中跨懸臂端壓重保持不變);

④待合攏段混凝土強度大于90%設計強度后,張拉邊跨底板束和合龍段頂

板束;

⑤拆除邊跨支架及模板。

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(四)幾個試驗監(jiān)控

掛籃試驗方案應有中標施工單位完成,在此天多闡述。監(jiān)控單位要根據(jù)掛籃

試驗方案得出掛籃各控制點的荷載變形曲線,如后錨點和前吊帶等;

混凝土彈模試驗以及混凝土容重試驗由中標施工單位完成;

預應力摩阻試驗方案和材料試驗方案應由監(jiān)控方參與,施工方完成;

混凝土徐變試驗由監(jiān)控方參與,施工方完成。

七、施工控制的實現(xiàn)

(一)確定結構施工控制參數(shù)

結合設計文件所提供的設計參數(shù),以及進行的現(xiàn)場測試結果,對大橋施工

控制中的各參數(shù)進行識別和取定。

在施工中,參照設計文件所劃分的施工階段數(shù),對各施工階段考慮預應力

索張拉信息、徐變信息(徐變終極值采用1800天)、施工荷載信息以及施工時間

等信息。掛籃荷載和施工機具等施工荷載根據(jù)實際取用。

施工控制就是通過結構分析和誤差分析,來消除理論計算與施工實際情況

間的差異,消除設計參數(shù)計算取值與參數(shù)實際情況的差異,消除施工誤差和測

量誤差。施工控制中的主要參數(shù)如下:

①混凝土彈模

②預應力鋼絞線彈模

③碎收縮、徐變系數(shù)

④混凝土容重

⑤材料熱膨脹系數(shù)

@施工臨時荷載

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(二)確定結構的受力狀態(tài)——前進分析法

前進分析用于完成施工各階段結構的內(nèi)力與位移計算分析,并將內(nèi)力累計起來

得到成橋結構的受力狀態(tài)。其計算是按有限位移理論進行,碎徐變、收縮的時

差效應在各施工階段中逐步計入。計算過程中,將以各施工階段結構受力狀態(tài)

作為本階段結構時差、非線性計算的基礎,前一階段結構位移作為本階段確定

結構軸線的基礎。計算是對施工階段循環(huán)進行,循環(huán)結束時分析結果為成橋若

干年后結構的受力狀態(tài)。前進分析不僅可以為成橋結構的受力提供較為精確的

結果,為結構強度、剛度驗算提供依據(jù),而且還是確定施工階段理想狀態(tài)的基

礎。

(三)確定結構的施工理想狀態(tài)一一倒退分析法

倒退分析主要針對分階段施工等復雜結構,需要給出各個階段結構物控制點的

標高(預拋高),以便最終使結構滿足設計要求。它的基本思想是,假定t=to

時刻結構內(nèi)力分布滿足前進分析tO時刻的結果,線形滿足設計軸線。在此初始

狀態(tài)下,按照前進的逆過程,對結構進行倒拆,分析每次拆除一個施工段對剩

余結構的影響。在一個階段內(nèi)分析得到的結構位移、內(nèi)力狀態(tài)便是該階段結構

理想的施工狀態(tài)。

(四)施工誤差的調(diào)整一反饋控制分析法

①理想狀態(tài)的修正

由于計算參數(shù)和施工誤差的存在,主梁施工前預先確定的理想狀態(tài)不能作

為貫穿整個施工過程的目標,必須進行修正。我們把施工過程中每一次修正前的

理想狀態(tài)稱為原定理想狀態(tài),修正后的理想狀態(tài)稱為隨后理想狀態(tài)。修正分三個

步驟進行;首先將撓度的實測狀態(tài)與原定理想狀態(tài)比較,分析出設計參數(shù)誤差,

然后進行數(shù)據(jù)調(diào)整,最后通過前進和倒退分析得到隨后理想狀態(tài)。這項工作主要

在箱梁前期懸臂施工中進行。

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

②反饋控制分析

無論是原定理想狀態(tài)還是隨后理想狀態(tài),都只是施工過程中期望的目標,從原

定理想狀態(tài)到隨后理想狀態(tài)的轉變,雖然消除了部分參數(shù)誤差,也計入了已完

成結構的部分施工誤差對后期結構的影響,但所有這些都只是使目標更加明確,

真正有效的克服誤差的影響,要通過反饋控制分析來實現(xiàn)C反饋控制的基本思

想是根據(jù)結構理想狀態(tài),現(xiàn)場實測狀態(tài)和誤差信息進行分析并制定出可調(diào)變量

的最佳調(diào)整方案。指導現(xiàn)場調(diào)整作業(yè),使結構施工的實際狀態(tài)趨于理想狀態(tài)。

對于大跨度連續(xù)梁結構體系,控制是通過底模標高的預測來實現(xiàn)的。反饋控制

可以通過兩種方法來進行:一是無控制矢量的卡爾曼濾波法,二是灰色預測法,

兩者都以殘差最小作為目標,二者兼用,取其最優(yōu)。

(五)確定梁段施工立模標高

根據(jù)上述控制參數(shù)及施工控制方法,并結合設計文件提供的大橋結構狀態(tài)、

施工工況、施工荷載、二期恒載等數(shù)據(jù)進行控制分析,結合工程實際情況進行誤

差分析,計入掛籃變形、當前塊件的下?lián)现档染C合因素給出立模標高。

立模標高計算公式如下:

式中:Himi—i節(jié)段立模標高(節(jié)段上某確定位置);

%一/階段設計標高;

Hypgi-i階段預拋高值,它是各梁段自重在i階段產(chǎn)生的撓度總和、張

拉各節(jié)段預應力在1階段產(chǎn)生撓度總和、混凝土收縮徐變化1節(jié)段引起的饒

度、施工臨時荷載在i節(jié)段引起的撓度、使用荷載在i節(jié)段引起的撓度這五項

的總和,它在前進和倒退分析計算中由程序自動考慮;

fgl一掛籃變形值,根據(jù)掛籃加載試驗,綜合各項測試結果,最后繪

制出掛籃荷載一撓度曲線內(nèi)插而得。

預計標高的計算公式為:

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

式中:Hyji-i階段預計標高;

fi一塊件澆筑完后,i節(jié)段的下?lián)现怠?/p>

其中掛籃變形值是根據(jù)掛籃加載試驗,綜合各項測試結果,最后繪制出掛籃荷

載一撓度曲線,進行內(nèi)插而得。

(六)標高控制的實現(xiàn)

按設計要求完成0*塊澆筑,并設置好測量基準點;

監(jiān)控小組提供1#梁段立模標高;

1#梁段澆筑并設置好觀測點;

1#梁段預應力筋張拉、掛籃移動后,測量1#梁段實際標高并報監(jiān)控小組;

監(jiān)控小組預測并提供2#梁段立模標高;

2#梁段澆筑并設置好觀測點;

2#梁段預應力筋張拉、掛籃移動后,測量2#梁段實際標高并報監(jiān)控小組;

監(jiān)控小組預測并提供3#梁段立模標高;

其余類推。

八、組織與管理

施工控制是個高難度的施工技術問題,但不是孤立的施工技術問題,它涉

及到設計、施工、監(jiān)理等單位的工作。為做好木橋的監(jiān)控工作,在組織形式上分

兩個層次開展施工控制工作,即設立施工控制領導小組與施工控制工作小組,

重大技術問題由領導小組討論決定,具體工作由施工控制工作小組實施。

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

圖5施工控制運行程序圖

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

(一)施工控制領導小組

由建設單位、設計單位、監(jiān)理單位、施工單位和施工控制單位參加。包括建設

單位、設計單位、監(jiān)理單位、施工單位、施工控制單位的領導同志或技術負責

人,其中建設單位同志任組長。施工控制小組不定期開會,由組長召集,討論

施工控制中出現(xiàn)的重大問題,并提出修正方案。

(二)施工控制工作小組

由施工控制單位、施工單位、監(jiān)理單位、設計單位和建設單位參加。包括施工

控制單位的現(xiàn)場負責人、施工單位的測量和現(xiàn)場施工負責人、監(jiān)理單位的現(xiàn)場

代表、設計單位的設計代表和建設單位的配合同志,其中施工控制單位的現(xiàn)場

負責人任組長。

施工控制小組定期開會,由組長召集。討論施工控制中存在的問題。并提出修

正方案。如碰到重大施工問題,或需要修改設計,提交施工控制領導小組討論。

(三)監(jiān)控責任和義務

(1)施工控制小組責任提出監(jiān)控方案,負責埋件并對提供的數(shù)據(jù)負責:完

成合同規(guī)定的監(jiān)控任務。

(2)施工單位和現(xiàn)場監(jiān)理有業(yè)務協(xié)助施工監(jiān)控小組做好監(jiān)理埋件保護工作,

施工單位負責預埋測點。

(3)施工監(jiān)控小組對提供的頂模標高數(shù)據(jù)要反復核算,經(jīng)監(jiān)理認可后交付

施工單位。

(4)施工單位按要求測定頂模標高并負責控制橋面橫向坡度,要對施工單

位是否達到監(jiān)控要求標高負責,在立模后要記錄下頂模測點標高,拆模后要測

量測點實際標高,經(jīng)監(jiān)理認同后作為調(diào)整下一節(jié)段標高的依據(jù)。

(5)在測量數(shù)據(jù)的傳遞中各方面有義務密切配合,認真負責地保證數(shù)據(jù)的

準確性和數(shù)據(jù)傳遞速度。

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

九、其他需要說明的問題

1.掛籃前移后在現(xiàn)場進行立模標高的調(diào)整時必須嚴格要求避開日照溫差的

影響,必須在0:00-7:00期間立模完畢,且必須絕對保證為空掛籃立模,模

板上不得存在除掛籃本身以外的任何荷載。立模標高誤差不超過±5皿。

2.澆注梁段混凝土和張拉梁內(nèi)縱向預應力筋時應盡量避開日照溫差的影響,

盡可能在20:00-8:00期間施工完畢。

3.施工單位必須在掛籃拼裝后、正式使用以前對每一掛籃進行預壓以誦認

掛籃的安全和消除掛籃的非彈性變形。

4.標高測定時,施工單位必須與監(jiān)控組的標高測試同步進行,測試時采用

同一把標尺、同一人立尺。

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XXXX連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控方案

5.必須絕對保證梁內(nèi)預埋測試元件的可靠保護。梁內(nèi)預埋元件的引出線沿箍筋

從護欄處通過鋼護管或PVC管引出梁頂面,鋼護管或PVC管頂端伸出梁頂面

600mm,待護欄澆注達到強度后再在外側設置一鐵盒,所有引出線均集中放置

在該鐵盒內(nèi),每一截面的引出線均在該截面的上、下游梁頂集中引出。埋設后

與施工單位協(xié)同對測點進行保護。

6.溫度測試選在夏、秋兩季的晴天進行,晝夜24小時連續(xù)觀測,間隔4小時,

分別在2:00、6:00、10:00、14:00、18:00、22:00等時刻進行觀測,測

試內(nèi)容為控制截面的溫度場和應力、應變及主梁各控制點的標高變化。

7.橋梁施工3個梁段左右后進行一次施工控制小結,對有關設計參數(shù)作一次系

統(tǒng)調(diào)整。施工控制小結及時提交給業(yè)主、監(jiān)理、設計、施工各方,發(fā)現(xiàn)問題及

時協(xié)商,以保證施工按計劃進行。

十、施工監(jiān)控主要儀器設備

1.測量設備:1)全站儀2)高精度水準儀

2.監(jiān)測設備:1)尋檢儀2)混凝土弦振式應力(變)計

3、其它設備:1)溫度計2)工地用計算機及外設3)其它辦公設備

十一、監(jiān)控工作使用的表格表式

附表1XXXX大橋工程施工監(jiān)控工程用表

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