1、寧武高速公路翠溪2號特大橋主跨(85+155+85)米連續(xù)剛構施工監(jiān)控方案中鐵第五勘察設計院集團有限公司技術研究院2010年4月目 錄1 施工監(jiān)控的技術依據(jù)31.1 工程概況31.2 監(jiān)控依據(jù)41.3 監(jiān)控目的52 施工控制組織機構及監(jiān)控人員52.1 施工控制領導小組52.2 施工控制工作小組62.3 數(shù)據(jù)傳遞路線62.4 施工監(jiān)控擬投入的人力資源73 箱梁施工撓度觀測與標高控制83.1 測點布置83.2 箱梁懸臂施工平面及高程控制實施細則103.2.1 測量工作的測量項目113.2.2 每一個懸澆節(jié)段施工周期的作業(yè)步驟123.2.3 測量工作的誤差控制143.3預拱度設置154 施工應力監(jiān)控

2、154.1 監(jiān)測斷面及測點布置154.2監(jiān)測實施及測試方法155 溫度影響的觀測176 對施工單位的協(xié)作事項要求176.1 提供施工組織計劃176.2 提供掛籃的實際構造176.3 施工注意事項187 監(jiān)控工作日程安排188 其它199 各施工階段的劃分以及各階段的具體工作內容199.1 各施工節(jié)段的劃分199.2 各施工階段工作內容1910 關鍵問題1910.1 計算模型參數(shù)識別1910.2 曲線段的軸線控制2010.3 預拱度設置2010.4合龍溫度控制2010.5我們以往經驗2011 施工監(jiān)控有關表格22翠溪2號特大橋主跨(85+155+85)米連續(xù)剛構施工監(jiān)控方案1 施工監(jiān)控的技術依據(jù)

3、1.1 工程概況翠溪2號特大橋位于政和縣楊源鄉(xiāng)黃淡坑村北向，上跨山間河溝及s202。橋梁起始樁號k2+193.500，終點樁號 k2+705.500，中心樁號k2+449.5，全長512米，橋面寬度為212米。左幅橋橋孔分三聯(lián)布設，第一聯(lián)為530米預應力混凝土連續(xù)剛構組合t梁，第二聯(lián)為(85+155+85)米預應力混凝土變截面箱梁連續(xù)剛構，第三聯(lián)為130米預應力混凝土簡支t梁；右幅橋橋孔分三聯(lián)布設，第一聯(lián)為530米預應力混凝土連續(xù)t梁，第二聯(lián)為(85+155+85)米預應力混凝土變截面箱梁連續(xù)剛構，第三聯(lián)為130米預應力混凝土簡支t梁。主橋下部：變截面箱梁主橋主墩6號、7號墩采用箱形墩、樁基礎

4、；交界墩5號、8號墩采用薄壁墩、樁基礎；引橋橋墩采用柱式墩、樁基礎；橋臺為柱臺、樁基礎。本橋位于 r=950、ls=200米的緩和曲線上、直線段上。橋孔t梁按直梁預制，通過調整內外翼緣寬度或防撞欄位置變化來順應路線線型；箱梁通過平曲線內外側箱梁長度差，實現(xiàn)平曲線。墩臺基礎均為徑向布置。本橋的設計流量為781.142立方米/秒。本橋預制場考慮設在屏南臺后的yk2+750路基上。橋址區(qū)屬低山地貌，地形起伏較大，呈“v”字型，黃海高程為742885m，兩側橋臺山體自然坡度約1830。坡面植被較發(fā)育，天然山坡處于較穩(wěn)定狀態(tài)；橋址區(qū)上部覆蓋層較薄，溝底及現(xiàn)有公路兩側基巖直接大面積裸露。山坡地段上覆薄層的

5、殘坡積土層，河谷地段上覆第四系沖洪積層，下伏基巖為侏羅系南園組凝灰熔巖及其風化層。擬建大橋主要橫跨山間河溝，溝寬約1017m，水流量較小。橋址區(qū)區(qū)域性構造較穩(wěn)定，表層風化層薄，除距屏南橋臺約70m處有一壓扭性斷層f901構造破碎帶通過，巖石硅化破碎，裂隙發(fā)育，可見構造角礫巖外，未見對線路有明顯影響的斷裂構造和活動性斷裂構造及其它滑坡、崩塌、泥石流等不良地質現(xiàn)象。河谷內風化巖層裸露，河流沖刷對橋臺的岸坡穩(wěn)定無影響，但應注意溝谷內洪水季節(jié)漂、滾石對座落于河谷中的橋墩(樁)的沖撞作用。楊源向臺處主要為大于10m的砂土狀強風化巖出露地表，屏南向橋臺處地表上部覆蓋約3m的殘坡積土層，其下為強風化巖弱風化

6、巖，無軟弱地層分布，地基土分布較穩(wěn)定。1.2 監(jiān)控依據(jù)施工監(jiān)控主要依據(jù)下列文件和標準規(guī)范來實施：(1)擬簽訂的翠溪2號特大橋主跨(85+155+85)米連續(xù)剛構施工監(jiān)控合同書。(2)翠溪2號特大橋主跨(85+155+85)米連續(xù)剛構施工圖。(3)交通部標準公路工程技術標準(jtg b01-2003)。(4)交通部標準公路橋涵設計通用規(guī)范(jtg d60-2004)。(5)交通部標準公路圬工橋涵設計規(guī)范(jtg d61-2005)。(6)交通部標準公路橋涵施工技術規(guī)范(jtj041-2000)。(7)交通部標準公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(jtg d62-2004)。(8)交通部標準

7、公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范(jtj d63-2007)。(9)混凝土結構試驗方法標準(gb50152-92)。1.3 監(jiān)控目的施工監(jiān)控包括施工應力監(jiān)測和線形控制兩部分內容。施工監(jiān)控主要達到以下目的:(1) 通過監(jiān)測關鍵斷面測點應變（應力）變化情況，掌握箱梁在懸灌過程中及體系轉換后，各工況下監(jiān)測斷面的應變狀況及變換規(guī)律，檢驗設計計算應力和實測應力在各階段的偏差，以達到監(jiān)督和指導施工，確保工程質量和施工安全。(2) 根據(jù)計算結果和各階段實測數(shù)據(jù)，并與設計計算結果對比，調整梁段預拱度值和立模標高，求出偏差系數(shù)，確保成橋線形符合設計要求，保證合龍精度。2 施工控制組織機構及監(jiān)控人員2.1 施工控制領導

8、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聯(lián)合組成，各個單位的領導同志或技術負責人參加，建設單位任組長。施工控制小組不定期召開會議，由組長召集并主持。討論施工控制中出現(xiàn)的重大問題，并提出修正方案。2.2 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工地代表，由施工控制單位的現(xiàn)場負責人任組長。施工控制小組定期開會，由組長召集。討論施工控制中出現(xiàn)的問題，并提出修正方案。如果遇到重大施工問題的，或需要修改設計的，提交施工控制領導小組討論。施工

9、控制運行程序見圖2.2。2.3 數(shù)據(jù)傳遞路線(1)施工控制指令下達路線施工控制小組指令設計方驗算當前應力狀態(tài)后會簽(如果改變設計內力狀態(tài))監(jiān)理簽收施工方執(zhí)行監(jiān)理方監(jiān)督執(zhí)行。(2)測量數(shù)據(jù)反饋路線施工方進行標高等數(shù)據(jù)的測量監(jiān)理方檢查數(shù)據(jù)保證其準確性施工控制小組。(3)數(shù)據(jù)傳遞和指令下達各方簽字時應注明簽字日期和具體時間。全橋理論分析計算提供初始計算成果節(jié)段施工結束現(xiàn)場測試結構計算控制小組誤差分析設計代表認可控制小組提交控制數(shù)據(jù)監(jiān)理代表處施工單位下節(jié)段施工開始圖2.2 施工控制運行圖2.4 施工監(jiān)控擬投入的人力資源姓 名職 稱學 歷職 責程慧林教授級高工本科總負責王心順工程師碩士現(xiàn)場負責李 聞工程

10、師碩士參加計算分析羅九林工程師碩士參加計算分析3 箱梁施工撓度觀測與標高控制線形監(jiān)控是施工控制的重點工作之一。嚴格監(jiān)測每一個節(jié)段實際線形數(shù)據(jù)，認真計算理論數(shù)據(jù)，對下一節(jié)段的澆注及時提供預報數(shù)據(jù)。3.1 測點布置順橋向每個懸臂澆筑節(jié)段設一個測量截面，如圖3.1-1示。每個測量截面布置4個測點，如圖3.1-2所示1號、2號、3號和4號測點。每節(jié)段混凝土澆注前設置在梁底和翼緣底。混凝土澆注時埋設3號和4號鋼質測點，待混凝土硬化后，分別建立3號和4號測點與3號和4號測點的高程關系，在以后各個節(jié)段施工時只需測量3號和4號測點的高程，便可以得知3號和4號測點的高程。已經澆筑完成的3號和4號測點在以后每個節(jié)

11、段循環(huán)均需測量。測量精度控制在2以內。3號和3號、4號和4號測點的高程關系通過測點轉移鋼筋來建立。測點轉移鋼筋的設置：測點轉移鋼筋露出混凝土的端面要求打磨出整齊的平面，固定在鋼筋骨架上，端部露出混凝土表面12。在本段混凝土澆注完畢后的第二天，測量底模前端和轉移鋼筋頂面的高程，根據(jù)這兩個高程的差值，確立澆注混凝土前后的測點高程聯(lián)系。根據(jù)以后測量的鋼筋頂部的高程即可推知梁底的高程。圖3.1-1 標高測點布置圖（1）圖3.1-2 標高測點布置圖（2）3.2 箱梁懸臂施工平面及高程控制實施細則根據(jù)已有的施工測量高程和平面控制網(wǎng)建立箱梁施工的控制網(wǎng)，確立施工基準點。標高觀測的固定水準點設置在岸邊永久不動

12、的位置上，并保護好該水準點。整個施工過程的所有標高測量的基準點均由此引出。標高測量基準點：每個0號塊澆注時，在0號塊頂板上的中心位置用長約30cm直徑25mm鋼筋設置測量基點，將鋼筋固定在分布鋼筋網(wǎng)上，使鋼筋頭與混凝土表面平齊，如圖3.2所示?；鶞庶c用紅色油漆作出明顯標志。以后各節(jié)段的標高測量均由此引出。對0號塊測量基點應定期(每懸臂澆注兩個節(jié)段)進行校驗，同時在主梁的邊中跨合龍段施工前，也必須對其進行校驗。圖3.2 0號塊頂高程測量基點設置圖3.2.1 測量工作的測量項目(1)主梁標高測量測量時間要求：掛籃就位后；澆注箱梁混凝土各分塊前、后；縱向預應力鋼束張拉后；每次合龍前、后。(2)主梁軸

13、線測量每個節(jié)段設置一個測點。測量精度控制在2以內。(3)箱梁頂面標高測量每個節(jié)段橫向在箱梁頂面設置四個測點。測量精度控制在2以內?；炷翝沧⑼瓿珊鬁y量。(4)墩頂水平位移觀測在墩頂設2個測點。每施工5個節(jié)段或體系轉換前后均需測量。測量精度控制在2以內。(5)基礎沉降觀測測點布置在承臺的4個角點。測量精度控制在2以內。測量時間要求：每施工5個節(jié)段；0號、1號塊施工完畢；體系轉換前、后；每次合龍前、后。全部合龍完成后對箱梁底每節(jié)段底高程和軸線進行一次全面的測量工作。3.2.2 每一個懸澆節(jié)段施工周期的作業(yè)步驟高程測量工作在每天的日出前，即梁體內外溫度基本一致的情況下進行。每一個懸澆施工周期從掛籃的

14、前移定位到預應力鋼束張拉完畢的監(jiān)控步驟如下：(1)按照預報的掛籃定位標高定位掛籃，由施工單位測量定位后的掛籃標高，經監(jiān)理簽認后向控制小組提供掛籃的定位測量結果；(2)立模板、綁扎鋼筋；(3)澆注混凝土前，測量所有已施工梁段編號為奇數(shù)的梁段上以及最近澆注完成的梁段上的高程測點，復測掛籃定位標高，經監(jiān)理簽認后報施工控制小組，控制小組用鋼筋振弦儀測試控制斷面的混凝土應力分布；(4)施工控制小組分析測量結果，如需調整，給出調整后的標高；(5)澆注完混凝土后第二天，測量所有已施工梁段上的測點標高，測量本梁段端部梁底和埋在梁頂?shù)臏y點標高，建立測點與梁底標高的關系，經監(jiān)理簽認后提供施工控制小組；控制小組用鋼

15、筋振弦儀測試控制斷面的混凝土應力分布；(6)混凝土澆注完成后的養(yǎng)護期間，測量箱梁頂面標高、墩頂水平位移(5節(jié)段一次)、箱梁軸線測點坐標、基礎沉降(5節(jié)段一次以及0號和1號塊澆注完畢、結構體系轉變前后、每次合龍前后)、經監(jiān)理簽認后報施工控制小組；(7)按照公路工程檢驗評定標準檢查斷面尺寸，經監(jiān)理方簽認后提供給施工控制小組并向施工控制小組提供梁段混凝土超重的情況；(8)張拉預應力鋼筋后，測量所有已施工梁段上的高程測點，經監(jiān)理簽認后提供施工控制小組；控制小組用鋼筋振弦儀測試控制斷面的混凝土應力分布；(9)施工控制小組分析測量結果，根據(jù)上一施工周期梁底標高測量值和應力、溫度等測量結果計算、預報下一施工

16、周期的掛籃定位標高；(10)如果需進行壓重，預報值經設計單位認可，與控制單位會簽后交監(jiān)理；(11)監(jiān)理將上述預報標高簽收后下指令交施工單位執(zhí)行。測量工作內容及時間要求見表3.2.2。表3.2.2 施工控制測量內容及時間編號工況測量內容時間限制備注1掛籃定位掛籃三條線測點無精度1，上下游高差12掛籃定位后第二天已施工奇數(shù)號梁段及本段測點0時至日出前3澆注混凝土前掛籃三條線測點無確定頂?shù)装鍦y點標高關系4混凝土完全澆注后已施工奇數(shù)號梁段測點0時至日出前5混凝土完全澆注后箱梁頂面標高0時至日出前6混凝土完全澆注后主梁軸線7預應力鋼筋張拉后奇數(shù)號梁段測點0時至日出前8混凝土完全澆注后墩頂水平位移每5個節(jié)

17、段一次9混凝土完全澆注后基礎沉降每5個節(jié)段一次以及0號和1號塊澆注完畢、結構體系轉變前后、每次合龍前后3.2.3 測量工作的誤差控制(1)施工控制總目標是梁底曲線與設計值的誤差控制在3以內；(2)掛籃定位標高與預報標高之差控制在0.51以內；(3)理論分析及實踐經驗證明，預應力索張拉完畢后，如梁端測點標高與控制小組預報標高之差超過2，須經控制小組研究分析誤差原因，確定下一步的調整措施；(4)主梁軸線誤差控制在1以內；(5)中跨合龍時兩懸臂端的相對高差偏差應不大于1。(6)梁頂標高橫向不均勻誤差控制在2以內，橫坡誤差小于0.2；(7)如有其它異常情況發(fā)生影響到標高和誤差控制，其調整方案也應經控制

18、小組分析研究，提出控制意見。3.3預拱度設置箱梁在懸臂澆注施工時，預拱度的設置由監(jiān)控方計算后與設計方核對無誤后，經監(jiān)理確認，交由施工單位實施。4 施工應力監(jiān)控4.1 監(jiān)測斷面及測點布置測點布置：測試斷面布置在左幅（或右幅，先行施工者）6號墩和7號墩的兩側1號段上(距離節(jié)點10cm處)共4個測試斷面(見圖4.1-1)，每個箱室布置6個測點(見圖4.1-2)。在1號段綁扎鋼筋時設置。圖4.1-1 應力測試斷面圖（單位：cm）4.2監(jiān)測實施及測試方法（1） 監(jiān)測實施0號段施工完畢后，將測試用儀器布置在0號段箱內，完成測試用工作間的布置。并準備預埋測點，進入梁部懸臂灌注測試階段。對各梁段的每一工況進行

19、及時的測試，并整理分析測試數(shù)據(jù)，與理論計圖4.1-2 應力傳感器橫斷面布置圖（單位：cm）算結果對比，及時提供施工指導性意見。（2） 測試方法測試儀器采用帶有無線網(wǎng)絡的鋼筋振弦儀進行測試。可以根據(jù)設定的時間間隔定時進行全天候不間斷數(shù)據(jù)采集。傳感器采用振弦式應力計，傳感器與儀器間采用屏蔽電纜線作導線。(3)主要技術措施1)選擇每天出太陽前的一個固定時間，在梁體內外溫度基本一致的情況下進行觀測。2)對同一工況進行多次觀測，在數(shù)據(jù)處理時挑選溫度比較接近的兩組觀測值計算各測點的應變增量。3)對各測點進行零漂觀測，即在同一工況、溫度濕度基本相同的條件下，在不同的時間進行觀測，以便及時掌握各測點的零漂情況

20、。(4)應力測試的時間控制1)每一節(jié)段混凝土灌注完成，預應力張拉后。2)大風時，箱梁主要截面的應力變化情況，對是否停工提出意見；5 溫度影響的觀測在應力測試的各個斷面上，配合應力測試布設溫度傳感器。溫度傳感器布置在1號段，箱梁的頂?shù)装甯饕粋€。用溫度讀數(shù)儀采集溫度，測量精度控制在0.5以內。測試溫度場，然后對估計溫度對標高的影響提供參考。6 對施工單位的協(xié)作事項要求施工測量工作由施工單位完成。6.1 提供施工組織計劃施工方提供詳細的施工進度計劃，并向檢測方提供每個階段的施工荷載、加載順序及加載位置、每個步驟的大致時間安排和懸灌施工的合龍順序等相關資料?？梢愿鶕?jù)這些信息進行線形監(jiān)測和控制。6.2

21、提供掛籃的實際構造根據(jù)掛籃的構造，我們將計算掛籃的線性變形規(guī)律，結合掛籃的預壓試驗結果確定每個節(jié)段的預拱度，務請施工單位在懸臂澆注開始前提供，主要包括：掛籃前后支點反力、主要構件的尺寸、前后支點支撐位置等。6.3 施工注意事項在施工中一定注意平衡作業(yè)，不平衡重不應超過設計限值。嚴格控制箱梁的撓度及反撓度設置，避免頂板混凝土超方過大。確保掛籃的強度、剛度和可靠性。7 監(jiān)控工作日程安排(1)合同簽定后，同有關協(xié)作部門聯(lián)系，取得施工圖設計、施工組織等資料，檢測方開始準備數(shù)據(jù)文件，計算后和設計單位核對數(shù)據(jù)，在可能的情況下，進行設計和施工方案優(yōu)化。(2)現(xiàn)場測點埋設對溫度測試和應力測試均需預先埋設測點，

22、在每一澆注節(jié)段綁扎鋼筋時設置，然后埋入混凝土中，并連接到接收儀器上。(3)主梁線型和內力控制主梁懸臂澆注開始前，施工控制人員必須進駐現(xiàn)場，進行現(xiàn)場測試和計算工作，直到全橋合龍。(4)橋面鋪裝標高提供協(xié)助全橋合龍后，根據(jù)橋面標高實測結果立即配合設計單位提供橋面鋪裝線形。(5)施工控制總結和報告撰寫全橋合龍后三個月內，提交施工控制總結報告。8 其它現(xiàn)場檢測時間從0號段澆注完畢到全橋合龍結束。橋梁跨中撓度長期觀測點在成橋后預留，由施工單位移交給業(yè)主。9 各施工階段的劃分以及各階段的具體工作內容9.1 各施工節(jié)段的劃分（1） 第一階段：基礎及墩的施工；（2） 第二階段：0號塊施工；（3） 第三階段：1

23、20號塊施工；（4） 第四階段：邊跨現(xiàn)澆梁段施工；（5） 第五階段：邊跨合龍段施工；（6） 第六階段：中跨合龍段施工；（7） 第七階段：全橋施工結束。9.2 各施工階段工作內容應力監(jiān)測從第三階段到第七階段進行。變形測量從第二階段到第七階段進行。標高控制從第一階段到第七階段進行。10 關鍵問題10.1 計算模型參數(shù)識別在開始計算中力學參數(shù)采用理論值，懸臂澆注工作開始后，通過對比實測撓度與理論撓度的差異，反算相關力學參數(shù)(彈性模量等)，使計算采用的力學參數(shù)更符合工程實際，提高線控精度，以達到線控的最優(yōu)效果。10.2 曲線段的軸線控制在每一個懸澆的曲線段上，設置兩個軸線的控制點，使這兩個測點位于曲線

24、上。根據(jù)以往的經驗，在施工中軸線控制也是應該重點把握的，包括直線段的軸線控制。10.3 預拱度設置懸臂澆注前端底板和橋面的標高，根據(jù)掛籃前端的垂直變形、各階段混凝土的彈、塑性變形(包括預施應力、材料收縮和徐變、橋面系靜荷、1/2汽車荷載以及體系轉換)設置預拱度。按二次拋物線線形設置。10.4合龍溫度控制該橋預計合龍時間在910月分的炎熱季節(jié)，中跨合龍前做好48小時的溫度場測試，并測出24小時溫度變化曲線，合龍溫度控制在20左右。10.5我們以往經驗(1)一定事先確定合理的施工方案，如：澆注一號段前掛籃如何拼裝，合龍時掛籃如何以及何時解除，每個梁段的澆注時間，這對于線形控制非常重要，一定慎重仔細。并且一旦確定施工方案，施工中途盡量不要改變，否則對既定的合龍方案及合龍后橋梁的線形有影響。主要