1大跨鋼管混凝土拱橋智能建造施工規(guī)范本文件界定了鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)的術(shù)語和定義，給出了對(duì)應(yīng)的材料說明，并規(guī)定了纜索吊裝與斜拉扣掛系統(tǒng)、拱肋節(jié)段制作與安裝、管內(nèi)混凝土灌注、其它構(gòu)件施工及施工監(jiān)控的技術(shù)要求。本文件適用于青海省區(qū)域內(nèi)公路鋼管混凝土拱橋采用纜索吊裝斜拉扣掛法的施工，市政相同類型橋梁參照?qǐng)?zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB175通用硅酸鹽水泥GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼GB/T1228鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓GB/T1229鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角螺母GB/T1230鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度墊圈GB/T1231鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件GB/T1591低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼GB/T1596用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB/T2970—2016厚鋼板超聲檢測(cè)方法GB/T3811起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T5117非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條GB/T5118熱強(qiáng)鋼焊條GB/T5780六角頭螺栓C級(jí)GB/T5782六角頭螺栓GB/T6946鋼絲繩鋁合金壓制接頭GB/T8110熔化極氣體保護(hù)電弧焊用非合金鋼及細(xì)晶粒鋼實(shí)心焊絲GB/T9286—2021色漆和清漆劃格試驗(yàn)GB/T9793熱噴涂金屬和其他無機(jī)覆蓋層鋅、鋁及其合金GB/T10045非合金鋼及細(xì)晶粒鋼藥芯焊絲GB/T10051.1起重吊鉤第1部分：力學(xué)性能、起重量、應(yīng)力及材料GB/T10433電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘GB/T12470埋弧焊用熱強(qiáng)鋼實(shí)心焊絲、藥芯焊絲和焊絲—焊劑組合分類要求GB/T14370預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器GB/T14684建設(shè)用砂GB/T14685建設(shè)用卵石、碎石GB/T14957熔化焊用鋼絲GB/T16762一般用途鋼絲繩吊索特性和技術(shù)條件GB/T17493熱強(qiáng)鋼藥芯焊絲GB/T18046用于水泥、砂漿和混凝土中的粒化高爐礦渣粉GB/T20067粗直徑鋼絲繩GB/T20118鋼絲繩通用技術(shù)條件GB/T27690砂漿和混凝土用硅灰GB/T28264起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)GB/T28756纜索起重機(jī)2GB/T30826斜拉橋鋼絞線拉索技術(shù)條件GB/T31052.6起重機(jī)械檢查與維護(hù)規(guī)程第6部分：纜索起重機(jī)GB/T37400.12重型機(jī)械通用技術(shù)條件第12部分：涂裝GB50026工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T50081混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB50119混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GB50205鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)GB50923鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)范JGJ63混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)JT/T523公路工程水泥混凝土外加劑JT/T722公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件JT/T819公路工程水泥混凝土用機(jī)制砂JTG3363公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范JTG/T3650公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTG/T3650-01公路橋梁施工監(jiān)控技術(shù)規(guī)程JTG/T3650-02特大跨徑公路橋梁施工測(cè)量規(guī)范JTG/T3651公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁制造和安裝施工規(guī)范JTG/TD64-01公路鋼混組合橋梁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范JTG/TD65-06公路鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)規(guī)范JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第一冊(cè)土建工程JTGF90公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范YB/T5295密封鋼絲繩DB45/T2280公路橋梁施工監(jiān)控技術(shù)規(guī)程DB45/T2522橋梁纜索吊裝系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程3術(shù)語與定義下列術(shù)語與定義適用于本文件。3.1施工監(jiān)控控制鋼管混凝土拱橋施工過程的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)成橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)與幾何狀態(tài)目標(biāo)而進(jìn)行的控制分析計(jì)算、施工監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析與反饋控制等工作的總稱。3.2控制分析計(jì)算為獲得鋼管混凝土拱橋施工過程結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)和幾何狀態(tài)，對(duì)鋼管混凝土拱橋進(jìn)行的設(shè)計(jì)符合性計(jì)算、施工模擬計(jì)算和施工跟蹤計(jì)算等。3.3智能建造指在工程建設(shè)全過程中，融合建筑信息建模（BIM）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)、人工智能（AI）、云計(jì)算、數(shù)字孿生等新一代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等階段的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的集成建造方式。3.4智能施工管理指通過數(shù)字平臺(tái)、傳感器網(wǎng)絡(luò)和算法模型，對(duì)施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全、資源和環(huán)境等要素進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、分析和優(yōu)化控制的施工組織與管理方法。3.53建筑信息模型指以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成項(xiàng)目生命周期各階段信息的工程數(shù)據(jù)模型，是實(shí)現(xiàn)智能建造的基礎(chǔ)工具之一。3.6數(shù)字孿生指利用多源數(shù)據(jù)、物理模型和仿真算法，在數(shù)字空間中構(gòu)建與實(shí)體工程設(shè)施動(dòng)態(tài)一致的虛擬系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程狀態(tài)的實(shí)時(shí)映射、評(píng)估與預(yù)測(cè)分析。3.7結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)指通過布設(shè)在橋梁結(jié)構(gòu)上的各類傳感器采集應(yīng)力、變形、溫度等數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)，對(duì)結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警的系統(tǒng)。3.8智能安全管理系統(tǒng)指綜合應(yīng)用視頻識(shí)別、人員定位、危險(xiǎn)源識(shí)別與預(yù)警等技術(shù)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行主動(dòng)監(jiān)控與干預(yù)的系統(tǒng)。4一般要求4.1材料所有材料選用應(yīng)符合GB4.2制造加工制造加工工藝應(yīng)符合GB4.3施工拱橋施工要求應(yīng)符合GB5系統(tǒng)構(gòu)成與功能智能纜索吊裝系統(tǒng)，主要有硬件監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和軟件運(yùn)行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)傳輸三大部分組成，并結(jié)合4/5G技術(shù)、zigebee、WIFI、cofdm連接的無線通信技術(shù)，利用“一平臺(tái)四系統(tǒng)”總體構(gòu)架和成拱線形技術(shù)，集安全監(jiān)控、視頻監(jiān)控和遠(yuǎn)程后臺(tái)于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)纜索索力、卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境監(jiān)控、錨碇位移的智能監(jiān)控和智慧監(jiān)管。5.1硬件監(jiān)測(cè)及監(jiān)控5.1.1智能傳感器：在關(guān)鍵部位布設(shè)索力傳感器、卷揚(yáng)機(jī)編碼器、錨碇位移監(jiān)測(cè)裝置、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備等，用于實(shí)時(shí)采集索力、運(yùn)行速度、位移、風(fēng)速、溫度等施工參數(shù)。5.1.2GNSS/北斗高精度定位設(shè)備：安裝于吊具、拱肋構(gòu)件監(jiān)測(cè)點(diǎn)，確?？臻g位置監(jiān)測(cè)精度達(dá)到毫米級(jí)。5.1.3視頻監(jiān)控裝置：對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控，具備存儲(chǔ)、回溯、遠(yuǎn)程調(diào)閱等功能。5.1.4能源保障系統(tǒng)：配備太陽能電源及電池管理單元，確保在復(fù)雜施工環(huán)境下設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。5.2軟件運(yùn)行計(jì)算5.2.1數(shù)據(jù)采集與處理：對(duì)硬件傳感器采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換和融合。5.2.2實(shí)時(shí)分析與計(jì)算：基于施工方案和目標(biāo)值，應(yīng)用最優(yōu)化算法對(duì)拱肋線形、吊裝軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算與調(diào)整。5.2.3智能預(yù)警與決策支持：建立參數(shù)閾值，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警并觸發(fā)聯(lián)鎖保護(hù)；結(jié)合大數(shù)據(jù)分析與仿真模型，提供施工控制的輔助決策。45.2.4人機(jī)交互與可視化：在本地控制終端和遠(yuǎn)程后臺(tái)，實(shí)時(shí)顯示施工狀態(tài)、參數(shù)曲線、三維模型及施工進(jìn)度，便于操作人員直觀掌握施工情況。5.3軟件運(yùn)行計(jì)算5.3.1通信方式：采用5G、Wi-Fi、zigbee、COFDM等無線通信技術(shù)，結(jié)合有線以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多通道冗余傳輸。5.3.2傳輸架構(gòu)：構(gòu)建“本地控制平臺(tái)—云服務(wù)器—遠(yuǎn)程PC端”三級(jí)架構(gòu)，保障數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳、存儲(chǔ)和多方共享。5.3.3數(shù)據(jù)安全與加密：傳輸過程中采用多層加密與權(quán)限控制機(jī)制，確保數(shù)據(jù)完整性與安全性。5.3.4遠(yuǎn)程監(jiān)管：通過云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)業(yè)主、監(jiān)理、施工單位及技術(shù)專家多方同時(shí)訪問與協(xié)同監(jiān)管，支持移動(dòng)端遠(yuǎn)程查看施工狀態(tài)。6結(jié)構(gòu)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是大跨徑鋼管混凝土拱橋施工智能控制的核心組成部分，其主要目標(biāo)是通過傳感器、數(shù)據(jù)采集與智能分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過程中關(guān)鍵結(jié)構(gòu)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)預(yù)警與精準(zhǔn)控制。6.1索力智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6.1.1傳感器布置：在主索鋼絲繩末端安裝旁壓式傳感器，在牽引繩和起重繩轉(zhuǎn)向滑輪處安裝銷軸式傳感器。6.1.2數(shù)據(jù)采集與傳輸：傳感器采集的索力數(shù)據(jù)通過無線或有線方式傳輸至本地監(jiān)控主機(jī)，并實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控觸摸屏上。6.1.3報(bào)警與保護(hù)：系統(tǒng)應(yīng)設(shè)定索力閾值，當(dāng)監(jiān)測(cè)值超出預(yù)設(shè)范圍時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警和停機(jī)連鎖功能，避免發(fā)生超載或斷索事故。6.1.4監(jiān)測(cè)功能：實(shí)現(xiàn)索力長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及趨勢(shì)分析，確保拱肋吊裝過程的安全可控。6.2卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)6.2.1監(jiān)測(cè)裝置：在卷揚(yáng)機(jī)卷筒端安裝高精度編碼器，輸出DP信號(hào)至數(shù)據(jù)采集器。6.2.2監(jiān)測(cè)參數(shù)：系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控卷揚(yáng)機(jī)的運(yùn)行速度、出繩量、制動(dòng)狀態(tài)等核心參數(shù)。6.2.3控制與保護(hù)：當(dāng)檢測(cè)到卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)行異?；虺迺r(shí)，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警并采取保護(hù)措施，如緊急制動(dòng)或停機(jī)。6.2.4數(shù)據(jù)管理：運(yùn)行數(shù)據(jù)應(yīng)同步存儲(chǔ)于本地?cái)?shù)據(jù)庫，并上傳至遠(yuǎn)程后臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全過程可追溯與多方共享。6.3成拱線形控制技術(shù)6.3.1監(jiān)測(cè)布置：在拱肋構(gòu)件關(guān)鍵點(diǎn)布設(shè)棱鏡，由全站儀實(shí)時(shí)掃描，獲取三維坐標(biāo)。6.3.2數(shù)據(jù)比對(duì)：采集數(shù)據(jù)上傳至云服務(wù)器，與施工方案中的目標(biāo)值進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比，分析拱肋空間姿態(tài)偏差。6.3.3最優(yōu)調(diào)整：基于優(yōu)化理論建立目標(biāo)函數(shù)，對(duì)拱肋吊裝姿態(tài)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)松索成拱線形與目標(biāo)線形的雙重控制。6.3.4可視化反饋：在本地工控機(jī)和遠(yuǎn)程后臺(tái)實(shí)時(shí)顯示拱肋線形演變過程，支持施工人員直觀掌握成拱精度。6.3.5精度保障：系統(tǒng)應(yīng)保證拱肋吊裝和合龍的毫米級(jí)精度，滿足大跨徑鋼管混凝土拱橋施工的嚴(yán)苛要求。7環(huán)境智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)環(huán)境智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要用于采集施工現(xiàn)場(chǎng)的外部環(huán)境參數(shù)，并將其與吊裝、拱肋成型等施工過程相結(jié)合，進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和預(yù)警。該系統(tǒng)通過GNSS衛(wèi)星定位、風(fēng)速與風(fēng)向監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)等功能，確保施工作業(yè)在復(fù)雜自然環(huán)境條件下的安全性與可控性。系統(tǒng)的運(yùn)行不僅能夠提前發(fā)現(xiàn)潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，還能為施工組織提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，提升施工安全管理與精細(xì)化管控水平。57.1GNSS衛(wèi)星定位系統(tǒng)7.1.1系統(tǒng)組成：采用高精度多模多頻GNSS接收機(jī)，結(jié)合5G局域網(wǎng)模塊和太陽能電源系統(tǒng)。7.1.2功能特點(diǎn)：實(shí)時(shí)采集吊具與構(gòu)件的三維坐標(biāo)，精度可達(dá)毫米級(jí)；將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)目標(biāo)值進(jìn)行比對(duì)，指導(dǎo)吊裝及定位；提供全程視頻同步記錄，確保定位監(jiān)測(cè)無死角。7.1.3安全保障：當(dāng)位移或空間姿態(tài)超出容許范圍時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)立即觸發(fā)報(bào)警。7.2風(fēng)速、風(fēng)向監(jiān)測(cè)系統(tǒng)7.2.1監(jiān)測(cè)參數(shù)：實(shí)時(shí)記錄風(fēng)速、風(fēng)向及其變化趨勢(shì)，精度應(yīng)滿足橋梁施工要求。7.2.2功能要求：當(dāng)風(fēng)速超過設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)報(bào)警，并聯(lián)動(dòng)控制吊裝設(shè)備暫停作業(yè)；風(fēng)向突變時(shí)應(yīng)實(shí)時(shí)提示，避免拱肋吊裝過程中產(chǎn)生偏移或擺動(dòng)。7.2.3數(shù)據(jù)管理：監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)形成曲線與報(bào)表，供施工組織和決策參考。7.3溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)7.3.1監(jiān)測(cè)布置：在施工區(qū)域布設(shè)溫度傳感器，對(duì)環(huán)境溫度、構(gòu)件表面溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。7.3.2監(jiān)測(cè)內(nèi)容：施工現(xiàn)場(chǎng)大氣溫度；鋼管與混凝土構(gòu)件表面溫度；晝夜溫差及其對(duì)結(jié)構(gòu)線形的影響。7.3.3應(yīng)用作用：為拱肋吊裝、合龍溫度預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；當(dāng)溫度超出施工允許范圍時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出預(yù)警并提出施工調(diào)整建議；為后續(xù)拱橋長(zhǎng)期健康監(jiān)測(cè)提供環(huán)境參考數(shù)據(jù)。8智能安全管理系統(tǒng)智能安全管理系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)施工全過程的安全防控。系統(tǒng)集成了人員定位、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控和視頻識(shí)別等功能，能夠在異常情況發(fā)生時(shí)及時(shí)報(bào)警并聯(lián)動(dòng)處置，保障施工安全。8.1風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與預(yù)警8.1.1人員安全：通過定位與視頻識(shí)別，監(jiān)控人員分布及安全防護(hù)狀態(tài)。8.1.2設(shè)備安全：實(shí)時(shí)監(jiān)控吊裝、卷揚(yáng)機(jī)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警。8.1.3結(jié)構(gòu)安全：結(jié)合索力與位移監(jiān)測(cè)，對(duì)關(guān)鍵構(gòu)件安全狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。8.2聯(lián)動(dòng)控制與應(yīng)急響應(yīng)8.2.1監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超限時(shí)系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)停機(jī)或限制運(yùn)行。8.2.2應(yīng)急情況下，系統(tǒng)可與現(xiàn)場(chǎng)廣播、應(yīng)急照明聯(lián)動(dòng)，保障人員快速撤離。8.3信息記錄與追溯8.3.1所有監(jiān)測(cè)和報(bào)警數(shù)據(jù)應(yīng)形成完整檔案；8.3.2系統(tǒng)應(yīng)支持歷史數(shù)據(jù)調(diào)取與事故溯源，為安全管理和后續(xù)改進(jìn)提供依據(jù)。9系統(tǒng)驗(yàn)收系統(tǒng)驗(yàn)收應(yīng)在工程施工完成并經(jīng)過試運(yùn)行后進(jìn)行，確保智能控制系統(tǒng)功能完善、運(yùn)行穩(wěn)定，滿足本規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。9.1驗(yàn)收依據(jù)9.1.1本規(guī)范及相關(guān)國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；9.1.2工程設(shè)計(jì)文件及施工技術(shù)方案；9.1.3系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試報(bào)告與試運(yùn)行記錄。9.2驗(yàn)收內(nèi)容9.2.1功能驗(yàn)收：硬件監(jiān)測(cè)、軟件計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)傳輸、結(jié)構(gòu)與環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全管理等子系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)行正常，功能齊全。9.2.2性能驗(yàn)