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1、qiaoer鋤華榛承台施工方(完整版资碍推荐下载)Nht目录1、工程概况 12、投入的主要人员及机械设备 13、大体积混凝土承台施工工艺 23.1封底混凝土施工 33.2桩头凿除 33.3承台钢筋及冷却管的加工与安装 43。3。1承台钢筋及冷却管的安装 43。3。2冷却管尺寸及布设的确定 43。3。3测温元件的布设 53。4承台模板安装 53。5混凝土施工 63.6混凝土浇筑后温度的监控 113。7基坑回填 114、安全生产保证措施 115、既有线施工防护措施和应急预案 125.1成立安全领导组织机构 125.2安全防护措施 125.3承台施工应急预案 13大体积混凝土承台施工方案1、工程概况
2、新建沪昆客专杭长湖南段II标段长沙南西联络线特大桥和长沙西北上行联络线特大桥分别在第37孔和第43孔处以转体斜拉桥的方式跨域武广客运专线长沙南西联络线特大桥起讫里程为 SWDK000+580426SWDK002+380.29, 全桥长 1799.865 米,孔跨布置为:8 32m+2-24+32+124m+24-32m简支 T 梁 +(1 112m+80m+32m)斜拉桥 +5-32m+1-24m 简支 T 梁 +(5-24 )连续梁 +3 32m简支T梁,斜拉桥主墩为第37号墩。长沙西北上行联络线特大桥起讫 里程为 NSDK000+756 790NSDK002+849.735 全桥长 209
3、2.945 米,孔跨布置为 15-32+1 24+24-32+1-(30+80+112)斜拉桥+17-32米简支T梁,斜拉桥主墩为第 42号墩。主墩承台为圆形,直径 21米,高6。5米,其中上承台高3米,下承 台高3.5米。2、投入的主要人员及机械设备为确保主墩承台施工的顺利进行,项目部拟投入的主要人员见表2.1;主要机械设备见表2。2。表2。1拟投入主墩承台施工的主要人员序号工种人数工作内容1队长1负责施工的全面协调工作2副队长1负责现场施工指挥工作3技术员2全面负责施工的技术工作4钢筋工20负责钢筋加工与安装5模板工20负责模板的打磨、安装及校正6混凝土工51负责混凝土的浇巩7电焊工16负
4、责钢筋的焊接,模板加固筋的焊接8电工2负责施工过程中各种线路的安装与布设表2。2拟投入主墩承台施工的主要机械设备械称 机名格号 规型K3)tt 站量位 定帘吨 额或或台 z( 量 数注 备小 计中 其拥有新 购租赁丄丄械称 机名格号 规型K®tt 站量位 定帘吨 额或或痒一台 z( 量 数注 备小 计中 其拥有新 购租赁3 m8O23用 备 台1 中 其吊 车 汽55T2丄原 太二丄原 太二丄机 筋 弯原 太3-丄机 焊丄京 匕4丄用 备 台5 中 其机 电 发丄丄3、大体积混凝土承台施工工艺长沙南西联络线特大桥和长沙西北上行联络线特大桥转体斜拉桥主塔墩承台尺寸为:直径21米,高6.
5、5米,其中上承台高3米,下承台高3。5米。下承 台混凝土方量为1212.3m3,混凝土强度等级为C35.本桥所处环境为,距地面1。5m以上的墩台及梁部为碳化环境,T2等级,距 地面1。5m以下的墩台及基础为化学侵蚀环境,H1等级。在施工时需严格控制 混凝土裂缝的产生,不允许出现贯穿性温差裂缝,尽量减少混凝土干缩裂缝,确 保承台混凝土的整体性。承台施工工艺流程图见图3。1。图3。1承台施工工艺流程图3。1封底混凝土施工待基坑挖至基底后,立即对基坑进行圭寸底混凝土施工, 长沙南西联络线特大 桥37#墩封底混凝土厚度为0。2cm,长沙西北上行联络线特大桥42#墩封底混凝 土厚度为10cm封底混凝土采
6、用C20混凝土,在封底时,要加强与支护相结合处 混凝土的处理,结合处做到密实,不出现涌水、涌泥现象。混凝土采用拌和站集中拌和,砼运输车运至施工现场,混凝土泵车入基坑。施工过程中严格控制好混凝土顶面标高及平整度,混凝土浇筑前利用水准仪 在基坑内布设一定数量的标高点,根据标高点用线绳按5mX5r布设网格线,通过 线绳控制封底砼顶面标高,并及时进行收光抹面。整个基坑进行全封底。3.2桩头凿除封底混凝土施工完成并具有一定强度后,立即组织充足的人员设备进行桩头 凿除,尽量缩短桩头凿除的施工时间,为下道工序争取更多的施工时间。桩头凿除时,要控制好标高,桩头应伸入承台10cm首先利用红油漆在桩头 上做出明显
7、的标记,在凿除剩余10cm时,改用人工凿除,以免机械作业对桩头造 成破坏,影响桩基质量。桩头凿除结束后,立即对桩基的偏位情况进行检测, 并提前通知检测单位对 桩基的成桩质量进行检测,待检测合格后进行承台钢筋的施工3。3承台钢筋及冷却管的加工与安装承台钢筋及冷却管的安装加工好的半成品利用炮车运至施工现场, 并在下部临时垫方木存放。钢筋安 装的原则为先安装主筋,后安装箍筋.(1) 、在钢筋安装前,由测量班放线确定承台的轮廓线,并利用钢尺对测量 放样进行复核,确保无误;(2) 、根据测量班的施工放样,用墨线弹出承台轮廓线,并根据图纸尺寸将 承台底部主筋位置用墨线标识在封底混凝土上;(3 )、根据封底
8、混凝土面上标识的墨线,安放承台底部主筋,要求位置准确,同一截面内钢筋接头数量不得超过总数量的50%(4) 、搭设钢管架:利用钢管搭设钢管架,要求钢管架牢固,在钢管架上布设一定数量的水平钢管,并根据承台钢筋的分部,控制好相应的标高;在搭设钢管时注意对承台底部钢筋的保护;(5) 、钢管架完成后,进行承台其它部位的水平主筋安装,将水平主筋按图 纸间距安放在水平钢管上;(6) 、按计算好的位置安装冷却钢管,每1m用© 8钢筋安装一道加固筋固定 在承台钢筋上,要求加固牢靠;(7) 、安装承台竖向钢筋及箍筋,严格按照图纸尺寸进行,边安装边与承台 主筋之间进行绑扎,绑扎要求进行全绑扎以确保钢筋骨架
9、的整体性;同时在承台顶面预留24个过人孔。(8) 、在箍筋安装的过程中,边安装边对钢管进行拆除,箍筋安装完成,水 平钢管拆除完成,承台钢筋形成一个完整的骨架;(9) 、在承台钢筋安装完成后,混凝土浇筑前要预埋好墩柱钢筋;为保证墩 柱预埋筋的稳定性,利用钢管架对其进行临时支撑。(10) 、钢筋施工时,根据图纸进行预埋件的预埋。3。3。2冷却管尺寸及布设的确定冷却水管采用外径48mm壁厚3。5mm勺钢管,采用丝扣接头连接缠绕止水 带,水平布置于混凝土不同层面内,层间距 1米,共三层.安装时要确保位置准 确、固定牢靠。施工时注意保护,以免践踏、碰撞而损坏冷却水管。冷却管布置 见图3.2。图3.2 南
10、西联络线、西北上行联络线斜拉桥主墩下承台冷却管布置图3。3.3测温元件的布设南西联络线、西北上行联络线斜拉桥主墩下承台分别布设8个测温区(编号分别为AI ),每个测温区沿承台厚度方向布设7个测温点,具体布设见图3。4.图3.4南西联络线、西北上行联络线斜拉桥主墩下承台测温元件布设图3.4承台模板安装承台钢筋安装完成后,进行承台垂直面模板的安装。(1 )、垂直面模板使用6015组合钢模板,在安装前需对模板进行打磨,首先利用打磨机将模板表面的浮锈打磨干净,并用干布擦干净;模板打磨干净的标准 是,用手指在模板上拂过后不在手指上留有明显的污迹(2) 、模板打磨合格后,涂刷性能好的脱模剂,进行模板的安装
11、。人工将模板抬入基坑内,然后进行安装;模板安装好后,检查轴线、高程符合设计要求后 加固。模板的加固采用内拉外撑的原则进行,拉筋采用©12钢筋,按每80cm层,同一层中相邻拉筋间距为 80cm布设;外撑利用钢管及方木进行,在相邻拉筋 中间等间距布设两道外支撑安装好的模板要求加固牢靠,线形顺直,顺直度及垂直度满足施工规范的要求,保证模板在灌注混凝土过程中受力后不变形、不移位;(3) 、为满足钢筋保护层的要求,钢筋骨架绑扎适量的混凝土垫块,以保持 钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。3。5混凝土施工3.5。1混凝土原材料的选用为降低混凝土的水化热,提高混凝土性能,控制混凝土温差裂缝及干缩裂
12、缝, 需严格控制混凝土原材料的选用。3.5。1。1选择合适的水泥、严格控制水泥用量根据公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范及设计图纸要求 ,为了改善混 凝土的大体积稳定性和抗裂性能,要求水泥厂生产的水泥 C3A含量不超过8%, 水泥细度(比表面积)不超过350nVKg,游离氧化钙不超过1。0%, C2S含量相 对较高而水化热较低的硅酸盐水泥,混凝土中的总碱含量不超过 3Kg/mi。根据以 上指标,现场选用水泥为益阳东方水泥厂生产的盾牌 P042.5水泥。表2。1水泥的各项物理指标名称普通硅酸盐水泥产地益阳东方标准稠度( )/安定性/细度()/碱含量(%)0。38:初凝时间2小时56分终凝时间3小时
13、36分抗折强度Mpa(28d)9.3抗压强度 Mpa(28d)57。8。2掺合料的质量控制本工程采用优质粉煤灰作为掺合料,其质量经检验符合现行相关国家标准和 行业标准的规定.表3。2粉煤灰的各项物理指标名称粉煤灰烧失量3.2产地湖南银源细度(45卩m配筛筛余)8.9So3含量0.49需水比933。5。1。3拌和用砂的选用选用湖南添源中砂,该砂经检验为细骨料,坚固性试验的失重率为 2%,小于规范要求的5%表3.3砂的各项物理指标名称河砂(中砂)产地添源砂厂细度模数2。9表观密度(kg/m3)/含泥量0。6云母含量()/空隙率/含泥量0.6。4碎石的选用选用湖南新生水泥厂碎石,5-16mm 16
14、31。5mm石灰岩。该碎石为连续级 配,两种规格按50:50组成,质地均匀坚固,颗粒形状良好,吸水率低,空隙率小 经检测中心检验为非活性骨料。表3.4碎石的各项物理指标名称碎石产地湖南新生水泥厂含泥量0.4最大粒径31.5mm泥块含量0。18容重Kg/m3/针、片状含量4。5压碎指标9。73。选择适当外加剂在混凝土中掺加减水剂,可以改变水泥浆体的流变性能,起到改善混凝土性 能的作用.本工程选用聚羧酸高效减水剂,与低碱水泥适应性好,能够大大改善混 凝土拌合物的经时损失,延缓混凝土温升峰值出现的时间,减小混凝土的收缩,增加混凝土的抗腐蚀性。减水剂氯离子含量为 0。108%3.5。2混凝土配合比设计
15、的优化混凝土的配合比设计时采用低水化热、水化热产生均匀的胶凝材料,掺加粉 煤灰的胶凝材料反应机理为:前者产生的水化热较水泥、硅粉的水化热要小的多, 同时粉煤灰是通过与水泥水化热的产物作用产生水化热,延长了混凝土水化热完 全释放时间,降低了混凝土内部温升的幅度和温度峰值。根据混凝土结构物防腐设计要求,水胶比为0.37,配合比具体见表3.5 :表3。5混凝土配合比料 材-粉煤 灰砂.石超细粉-攵、一乙寸一减水剂剂 锈 阻配合比(kg/m3)29498/801 1062145/ 号/碱含量1。 30kg/m3氯离子扩散系数(90d )(10-12m2/s)3.61X10 12m2/s氯离子含量()0
16、。02水胶比0。37砂率43%坍落度180-220mm初凝时间8h 15 min终凝时间13h 50 min原材料情况水泥P.042.5 (低碱)砂添源砂厂石湖南新生水泥厂 5-16mm 16-31。5mm粉煤灰湖南银源矿粉/减水剂武汉辰龙聚羧酸减水剂 PC 2000型阻锈剂/掺合料粉煤灰水饮用水此配合比经过试验论证,氯离子含量为0。09 Kg/m3,以上指标均能满足设计及施工规范要求,可以用于现场施工3。5。3混凝土浇筑前的施工准备3.5。3.1各种原材料的准备两墩承台混凝土方量均为1212。3ml,混凝土用砂、碎石、水泥、粉煤灰及外 加剂需求量大,需提前进行储备。(1)、砂、碎石根据配合比
17、确定出所需数量后,提前储备在料仓内;(2) 、水泥、粉煤灰、矿粉、超细粉因搅拌站储量有限,提前与厂家联系, 安排运输罐车装满水泥、粉煤灰提前进场等候,确保混凝土施工连续进行;(3)、外加剂提前储备充足在仓库内。以上各种材料按理论计算量的1.2倍进行储备。3。5。3。2、提前修整施工道路在混凝土施工前,利用挖掘机对混凝土罐车的行驶便道进行修整,确保施工过程中便道的通畅.3。5。3.3做好备用电源的准备工作在混凝土浇筑前,在基坑边备一台200KW勺发电机,并提前检查是否运转正 常,同时备两桶柴油,以免网电突然停电影响施工。3。5。3.4指挥车辆安排三台指挥车辆,一台安置于施工现场,一台用于施工便道
18、的巡查、一台安置于拌和站3.5。4混凝土浇筑模板加固完成后,及时进行混凝土浇筑,混凝土采用拌和站集中拌和,砼运 输车运至施工现场,砼输送泵车入模。因砼方量大,浇筑时间长,浇筑过程必须 严密组织施工,严格控制施工时间.3。5.4。1两墩混凝土浇筑承台混凝土浇筑过程分析见表 3.6:表3。6 16#、19#墩承台浇筑过程分析表序号承台结构尺寸层厚(cm)每层方量每层浇筑时间每小时完成方量(m3备注140138.52小时20分60240138。52小时20分60340138。52小时20分604直径21米,高3。40138.52小时20分6055米40138。52小时20分60650173.22小时
19、50分60750173.22小时50分60850173。22小时50分60小计:1212.320小时10分说明:考虑各种因素影响时间为4小时,浇筑总时间为 24小时10分(1)、混凝土分层进行浇筑,浇筑厚度按40cm层进行控制,最后三层层厚 度为50cm在承台架立钢筋设置分层刻度标识,按4*4米的间距。刻度标识采用 5cm长12螺纹钢与架立钢筋十字交叉焊接方式设置。(2 )、承台上部钢筋网上预留一定数量的浇筑孔, 浇筑孔按4m的间距进行布 设,并配备一定数量的塑料串筒,使混凝土通过塑料串筒入模,确保混凝土倾落 高度不超过2m;共布设18个浇筑孔,每个浇筑孔浇筑混凝土 5.7方.浇筑孔布设 见图
20、3.6;图3。6承台浇筑孔布置图(3) 、安排两辆泵车进行浇筑,每2小时20分浇筑一层,每小时浇筑60方, 混凝土运输车配备10辆,每2小时往返一次,每车次运输混凝土 8立方,考虑 影响因素,混凝土浇筑时间为 24小时10分钟。(4) 、混凝土浇筑安排39个工人,每13个工人一组,(其中8人负责振捣, 2人负责卸料,1人负责指挥,2人负责观察模板)每组工作8小时,按三班进行 倒班,(5) 、在混凝土浇筑过程中,为防止模板涨模或爆模,安排两人专门负责对模板的观察,一旦出现模板变形或模板外支撑发生变化,立即停止混凝土浇筑,采取措施进行加固,确保承台施工质量。(6) 、混凝土由12#半和站供应,一旦
21、出现故障或供应不足,梁场拌和站及 时进行补充;备用一台泵车,做好随时就位的准备。3。混凝土浇筑注意事项(1) 、浇注前,对模板、钢筋和预埋件进行检查,模板内的杂物、积水和钢 筋上的污垢必须清理干净;(2) 、使用插入式振动器时,插入下层混凝土510cm移动间距不超过振 动器作用半径的1。5倍,与侧模保持510cm距离;每一层振动完毕后边振动 边徐徐提出振动棒,避免振动棒碰撞模板、钢筋及其它预埋件。对每一振动部位, 必须振动到该部位混凝土密实为止,密实的标志是混凝土停止下沉、不再冒出气 泡、表面呈现平坦、泛浆;(3) 、在混凝土浇筑过程中,必须注意模板、支架等支撑情况,设专人检查, 如有变形,移
22、位或沉陷立即校正并加固,处理后方可继续浇筑;(4) 、主墩承台混凝土浇注前,先通水试验确保水管无渗漏 ,并将水管内灌满水、密封,避免水泥浆进入管内而堵塞。 砼浇注超过冷却管即开始通水冷却降(5) 、在混凝土初凝后、终凝前进行收光抹面,并及时进行覆盖洒水养生, 养生先覆盖一层塑料布用于保水,在覆盖一层麻片用于保湿,养生时间不少于14 天。(6) 、承台冷却水管停止循环水冷却后,先用空压机将水管内残余水压出,并吹干冷却水管,然后用压浆机向水管压注水泥浆,以封闭管路.3。6混凝土浇筑后温度的监控混凝土浇筑结束后,对混凝土内的温度进行检测,每三小时检查一次并进行 详细记录;检查时间为每天的 0时、3时
23、、6时、9时、12时、15时、18时、21 时。在温度监控过程中,严格控制混凝土内部与表面温差,表面与大气温差不超 过20度,进水口与出水口的内外温差不超过 25度。当温差超过以上界限时,及时对冷却管内的水温进行调整或对混凝土表面进 行覆盖保温混凝土温度检测持续时间为15天.3。7基坑回填待承台达到养生期限拆模后,选用合格的填料及时进行回填,在回填时进行 对称分层回填并夯实,确保支架施工时地基的承载力及稳定性。4、安全生产保证措施A、施工时,现场各岗位人员必须在现场,尤其是安全员随时巡视,做好一切 应急措施,及时发现隐患,避免事故的发生。B、 基坑开挖后在距离基坑边0。6m周围用©
24、50钢管设置防护栏杆,立杆间 距3m高出自然地坪1.20m,埋深0。80m在立杆的上、下端及中间位置各加 一道水平杆,外面用密目网封闭,且用警示牌示警,夜间做好安全值班工作 .C、开挖中,出现基坑顶部地面裂缝、坑壁坍塌或涌水、涌沙时,必须立即停 止施工,人员撤离危险区,待采取措施确认安全后 ,方可恢复施工。D基坑开挖与支撑、支护交叉进行时,严禁开挖作业碰撞、破坏基坑的支护 结构。E、使用挖掘机的施工现场附近有电力架空线时,应设专人监护。F、在基坑外不允许堆土,挖除的土方需及时运走。G人工清基应在挖掘机停止运转,且挖掘机指挥人员同意后进行,严禁在 机械回转范围内作业。H、基坑内应设安全梯或土坡道
25、等攀登设施.5、既有线施工防护措施和应急预案5。1成立安全领导组织机构5.1。1成立安全领导小组组长:姚智慧组员:杨宝辉、雷正武、王熙、余浩、龚月友、陈胜利、王保定、申银华、 黄修文5。1。2组织机构及分工 总负责:姚智慧职 责:施工现场总负责人,协调现场人员、机械、物资,确保现场施工正 常,保证在施工期间严禁施工人员、机械穿越线路,杜绝侵限保证行车安全。 现场施工作业组:雷正武、龚月友职责:负责现场施工管理,组织人员施工及管理,调派施工机械,保证施工 进度及施工安全,监督施工人员不得破坏既有设备,防止设备、物资侵限,保证 施工期间施工地段行车安全、施工安全。 安全防护组:杨宝辉、王熙职责:负
26、责现场安全防护,负责拉设隔离带及检查修补,施工期间来车时及时 通知现场负责人.日常进行现场巡查,杜绝施工期间人员、车辆、物资侵限,防止 破坏既有设备,以免影响行车。负责对施工人员进行安全培训及考核 ,施工人员 考试合格后方能进入现场。5.2安全防护措施A、既有线施工必须严格执行铁道部、太原铁路局有关既有线施工确保行车 安全的规定。根据铁路施工安全技术规程的规定 ,结合现场施工具体情况,编制 安全防护措施。B、施工前对施工人员进行既有线施工安全教育及培训,进行安全考试,合格 后方可进入现场施工.做好工前安全技术交底,使每一个施工人员明白应注意哪 些安全问题,时刻保持安全意识,项目部施工过程 24
27、小时安排专人巡查监督。C、现场拉设隔离带,距线路栅栏不小于 0.5m,施工所需材料堆码、摆放整齐,所有施工机械、物资不得越过隔离带,防止侵限,确保行车安全D距既有电缆2m范围内不得使用机械施工,现场动用机械进行挖掘作业时, 提前同相关设备单位进行联系,避免挖断电缆影响正常行车。E、现场配备专职安全员、防护员,负责现场安全,发现问题立即通知施工 负责人及时消除,出现意外情况,应采取积极措施并上报车站或上级机关,确保行 车安全F、施工人员不得翻越武广铁路栅栏,进入行车区域。5。3承台施工应急预案5.3。1应急组织机构组长:姚智慧副组长:杨宝辉、雷正武组员:王熙、余浩、龚月友、陈胜利、王保定、王世水
28、、申银华、黄修文、 罗军具体分工:总负责及对外联系:姚智慧现场指挥:杨宝辉、余浩物资供应:罗军、黄修文、陈胜利现场抢修:王世水、龚月友、王保定应急处理措施:雷正武、王熙、申银华5。3.2承台施工安全预防措施为防止承台施工过程中路基坍塌、轨道下沉,确保施工现场安全,施工前必 须对防护桩、基坑顶部土方、施工过渡便线路基边坡等实行测量监测,具体做法 如下:A、根据建设管理单位、监理单位进行现场调查,明确施工地段监测点的设 置位置.B、监测内容及要求:观测分沉降观测和水平位移观测两种,观测工作由项 目部专职测量工程师负责。C、基坑水平位移、沉降观测点每天监测 2次,并建立观测记录.当位移、沉 降超出警
29、戒值时,立即向上级领导汇报,采取积极、有效补救措施。D在承台施工过程中,应结合位移、下沉的观测结果,增加检查遍数,以达到随时掌握路基变化情况。5.3。3承台施工应急预案(1) 、施工时间:20XX 420XX.5(2) 、可能出现的几种情形:由于临近武广高铁路基,根据高速铁路工后沉降不能大于1。5mm施工过程中随时进行测量检测,发现沉降迹象,立即停止开挖,查找原因,首先对支护 结构进行加固处理,同时对铁路路基进行恢复 ,并及时通知车站。短时间内无法 解决的立即进行基坑回填处理,待问题解决后,再继续进行施工。(3) 、提前准备工作在承台施工过程中,必须对可能发生的安全险情和其他突发事件准备好紧急
30、 应对措施,做好人力、物力及机具设备的储备工作,以防突发事件发生后能迅速 排除.具体做到以下几项工作:A、明确管理人员和各施工作业班组的施工范围、任务,并进行详细的交底。B、每个基坑施工作业地点必须准备足够的用于防止土方坍塌、路基、轨道下沉的工程材料。在每个基坑施工作业地点准备工字钢10根、支撑坑木、木板、木桩各10 m3钢丝、麻绳若干。另外,每基坑施工作业地点还必须准备性能良 好的装载机一台、土方运输车两辆及充足抽水设备。(4) 、项目部配备汽车一辆,性能良好,配备专职司机一名,作到随时可以 出车现场.(5) 、施工中加强观测,当出现支护结构变形、周围沉降超过警戒值或其他 破坏征兆时,现场管
31、理人员应及时组织进行现场抢救,项目部领导小组要及时向指挥部领导汇报事故情况。5。3。4紧急情况下的人员撤离根据施工监测数据,在紧急情况下,及时疏散撤离施工人员,第一时间保证 施工作业人员的人身安全。深基坑作业属高风险作业内容,尽管有施工监测,但也有可能存在突发事件 的发生.为把此类问题发生损失降至最低,应做到以下几点:一是做好施工前的安全交底工作和技术交底工作,让每一名作业人员清楚地 了解施工顺序、工作内容及注意事项。二是做好施工过程中的检查和督导工作 , 坚决杜绝任何违章作业,保证施工科学有序地进行,在安全和进度发生矛盾时,必须贯彻安全第一的原则。三是做好安全撤离通道的建立工作。深基坑作业,
32、作业人员撤离需要一定的时间,设立坚固安全的撤离通道是必需的根据基坑位置设立24条安全通道,并配备一定数量的绳索、安全网备用.通道采用钢结构焊接而成,直达地面。设置安全通道处的内支护体系需进行补强处理。四是提前做 好演练工作,模拟人员在发生问题时的撤离程序和撤离时间控制第35卷,第3期2010年6月公 路工程 H ighway EngineeringVol。35, No。 3Jun。, 2010收稿日期2010 03 10作者简介郭木华(1966-,女,湖北孝感人,工程师,主 要从事路桥工程监理工作.基于二分法的斜拉桥施工控制过程参数识别郭木华(南宁市绿鉴信园林绿化工程监理有限责任公司,广西 南
33、宁530011摘要提出了二分法确定斜拉桥施工控制过程中参数识别实用计算方法,该方法只需按施工步骤进行正装迭代计算,通过多次的迭代计算,可获得满足精度的参数值 避免了传统方法计算繁琐和无法考虑混凝土的收缩徐变和几何非线性等问题,并且通过一座实际桥梁的计算分析,证明了本方法的实用性,具有一定的应用价值。关键词参数识别;斜拉桥;二分法;正装迭代中图分类号U 448. 27文献标识码B文章编号1674 0610 (2010 03 0132- 04Parameters i denti fi cati on of constructi on control procedure ofcable st aye
34、d bri dge based on di choto my methodGUO M uhua(Nanning Lvjianxin Garden Aff orestati on Engineering td, 530011,ChinaKey words on; dichot omy method; For ward 2analysisiterative on0 概述在现代大跨度桥梁施工控制过程中,最常用的 莫过于自适应控制方法1】,自适应控制理论认为分段施工中实际结构状态达不到各个施工阶段理想结构状态是误差生成重要原因之一,结构有限元分析 模型中的计算参数例如几何 特征、材料容重、弹性模量、混
35、凝土收缩徐变等与实际参数之 间有偏差如果能够在重复性很强的分段施工特别是悬臂施工中将这些有可能引起结构状态误差的参数作为未知变量或带有噪声的变量,在各个施工阶段进行实时识别,并将识别得到的参数用于下 一个施工阶段 的实时结构分析、重复循环,这样在经过若干个施工 阶段的计算与实测磨合,必然可以使得系统模型参 数的取值趋于精确合理,使系统模型反映的规律适应于实际情况,从而主动降低模 型参数误差,然后再对结构状态误差进行控制参数识别的方法很多,有最小二乘法,卡尔曼滤 波法,神经网络法和遗传算法等:3-5。其中最小二乘法是最经典的算法,然而最小二乘法是基于线性理论的一种算法,因此在非线性影响较大的桥梁
36、施工控制中势必受到限制,且最小二乘法在计算结构的影响刚度矩阵很复杂,本文提出的二分法利用现有结构分析程序解决上述问 题,简单实用。通过一 座实际桥梁的计算分析,表明本文提出的 方法是可 行的,具有一定的推广价值。1 二分法基本原理首先确定某施工阶段主梁实测挠度 D ,选择 需要识别的参数A ,把A 0(参数设计值输入按照已拟定的施工步骤的程序进 行正装计算,计算完毕后查看有限元模型相应施工阶段的主梁挠度DO,那么实测值 D与理论D 0 可能会存在一个差值 D 0: D 0= D -D 0 (1为消除这一差值 D 0,在下一轮的正装分析中,取计算参数A1 ,A 1按如下原则取值: D 0>
37、 0时,选取的参数应使主梁挠度大于实测值; D 0 <0时,选取的参数应使主梁挠度小于实测值;开始第一次迭代计算,取A 1正装计算,主梁Ts 儿第3期郭木华:基于二分法的斜拉桥施工控制过程参数识别挠度记D1,那么必有:D1vD <D 0 或 护0D < D 1(2确证戚终的参数厲(心假定:D0 D < D 1,设计参数A 0与第一次迭代计算 参数A1会存在一个差值: A 1 =A1-A0IO1*(3开始第二次迭代计算,取A 2=2 A 1+A 0正装计算,主梁挠度记D2,那么必有:D0 < D <D 2或D2 < D <D 0 (4 假定:D1&
38、lt; D < D 2,第一次迭代计算参 数A1 与第二次迭代计算参数A 2会存在一个差值: A 2 = A2 A1开始第三次迭代计算,取A 3=2重按此 A 2+ A 1正装计算,计算主梁挠度记 D 3,方法循环迭代计算直到满足精度要求,可假设精度要求:k =nn D n k 式中:Dn ; D n n次迭代计算主梁挠度差 值;:k 为误差容许系数,取k 为0. 005:672 二分法误差分析及流程图设计2。1二分法误差分析第一次迭代计算的主要目的是为了确定被识别参数A所处区间:A:( A0 , A 1或A :(A1 , A 0(7第二次迭代计算所取的被识别参数A 2 = A 1+ A
39、 0 2(A0+A1 ,经过一次迭代计算后被识别参数所处区间将缩小1/2:A : A0 , A 22(A 0+ A 1或A :A2 =2( A0 + A1 , A 0(8那么进过n次迭代计算后,参数A 所处区间 将为第一次迭 代计算的1/2n 1,由于n次迭代计算后被识别参数A 所处区间很小, 故就算用区间内 数值来代替被识别参数A 也具有很高的精度。2. 2 二分法流程图设计根据二分法的原理设计具体的迭代计算流程图见图1.图1迭代流程图3 算例3. 1工程简介建设中的广州番禺沙湾特大桥为双塔单索面矮塔斜拉桥,塔梁墩固结,采用挂篮悬臂施工,是广州东沙至新联高速公路上的S09Jrtd4-30r0
40、标段工程,该桥跨越沙湾水道,桥跨组合:137。5" CUpCJ 'UC<m +248m +137. 5m ,桥面宽度 34m,图2为总体布置示意图。3. 2有限元模型的建立采用桥梁专用结构分析软件桥梁博士建立沙湾特大桥模型,本桥梁模型共有308个单元,其中梁单Fff gJj图2沙湾大桥总体布置示意图(单位:m331| B |公路工程35卷元232个,索单元76个,233个节点.3。3 参数识别迭代计算混凝土容重误差对主梁挠度影响很大 ,且施工过程钢筋混凝土 的实际容重与设计值有很大的差 别,故取钢筋混凝土混凝土的容重 作为被识别的参数。选取沙湾大桥浇注8#块混凝土后分析
41、,为了克服温度对主梁挠 度的影响,选择早上六点进行测量 ,测试浇注8#块混凝土 3d后 主梁3#块至7#块主梁挠度,再按二分法原理进行迭代计算,计 算结果见表1。从表1中可以看出,通过5次正装分析就得到了 满 足精度要求的钢筋混凝土容重.表1 沙湾大桥钢筋混凝土容重迭代计算过程cm迭代计算混凝土容重迭代取值主梁块段名称# #精度k测试挠度D -2. 886 3. 924-4. 998-6。235-7. 554-原始计算D 026kN /m3-2。607-3. 538-4. 589-5. 734-69410。0935> p D 0 0. 279 0。386-0。409 0。614第一次迭代
42、D 1 28kN /m3-3. 1154. 260 5. 357-6. 686-8. 1180。0704>p D 10。2290. 3360。3590. 4510。第二次迭代501 0.563D 2 27kN /m;2. 9%E 0.0°。035-0.4。245第三次迭3。7704。_ 兽竺妙9 _<>p笫一次 第三次 第五次%64 0. 200 0 D 2:0。1七计次次 始二用 原第第D】囲卄期皿327。5kN /m32. 920-3. 99( 5. 0716. 335 7。6880。0156> :p D 30. 0340b 0660730. 1000第四
43、次迭代D 427. 25kN /m3 -2. 847 3。880-6。1857。.0092p hup:/www .cnki.ii战China Academic Journal Electrorue P D 4 -0. 039。-0。- 0。050_o 锻 hd Mo第五次迭代D 527。375/m3-2。3. 4。-6. -7. 5280。0033 <p 满足要求 D 5 009-c -0。0200. 026 注:其中,k1D n:=0图3,图4为迭代过程中主梁挠度误差情况,从图3和图4中可以看出,随着迭代次数的增加主梁挠度与实际测试高差越来越接近,主梁挠度与实际测试高差的误差越来越小,
44、说明了二分法识别参数的实用性图3迭代过程主梁挠度示意图图4迭代过程主梁挠度误差示意图4 结语提出了施工监控参数识别的实用方法-二分 法,该方法以现有结构分析软件为基础进行迭代计算确定参数所处的区间,然后通过多次迭代计算缩小参数所处的区间,从而识别满足精度要求的参数,二分法有如下优点: 以现有结构分析软件为基础,计算方便实 用,而影响矩阵法 需要通过编程,或者对现有程序2次开发,较为繁琐; 服了最小二乘法无法考虑混凝土收缩徐变、几何非线性的缺点,计算速度比较快,且能得到比较满意的精度; 二分法具有收敛性,随迭代次数增加误差不断减小。同时,二分法同样适用于确定悬索桥、拱桥等施 工过程中参数 识别,
45、亦可取应力、索力作为迭代计算判定值。参考文献1 顾安邦,张永水.桥梁施工监测与控制M 北京:机械工业出版社,2005。2 葛耀君.分段施工桥梁分析与控制M。北京:人民交通出版社,2003。3 林元培.卡尔曼滤波法在斜拉桥施工中的应用J 土木工程431第3期郭木华:基于二分法的斜拉桥施工控制过程参数识别学报,Vol . 16No . 3, 1983。4Hassan I 。 A. Hegab 。 Para metric I nvestigati on of Cable 2 Stayed B ridges J J。Of Structural Engineering, Vol。114, No . 8,
46、 1988。5韩大建.BP神经网络用于斜拉桥施工过程中混凝土弹性模量 的识别J 。桥梁建设,2003, (16 郝 超。大跨度钢斜拉桥的施工监控及其目标精度值:J 。中 国公路学报,2003, 16, (1 : 54-57。7 Che nd W , Tha m L G , LEE P K 。 Deter m inati on of initialca 2 ble f orce in p restressedconcrete cable stayed bridges f or 2 given design deck p r ofiles using the f orce equilibriumm
47、eth 2 odJ 。Computers&Structure, 2000,74 (1 : 1 9。8虢曙安。连续刚构桥施工控制中的参数识别方法研究J .公 路工程,2009,34 (3 :135-137。9 刘君辉,宋友成。大跨度桥梁施工过程中参数识别的BP神经网络方法 J .湖南交通科技,2003, 29(2 : 49-51.(上接第124页看出,显然两模量之间呈正比关系 ,即回归系数a和b值都 为正值;E b与E p的相关系数r为0. 9519,表 明动、静回弹 模量之间存在良好的双对数关系 。E b =3。3643E 0. 72p(n =14, R 2=0b 9062 (2 4.
48、 2 PF WD 模量(E p 与施工指标之间的的关系 根据国内外大量参考文献和大量实测结果的统计分析表明,路基回弹模量与施工指标之间的统计 回归关系一般采用双对 数关系(,性。由于压实度和含水量两个指标是相关的,施工压实时,含水 量过高或过低,压实度都较难达到规定的要求,只有在最佳含水 量条件下进行压实,路基才能即经济又易于控制质量地达到规定的 压实度。同 时,在路基运营过程中,含水量对路基的强度、刚 度 和稳定性起着决定性的影响作用,含水量高压实度 低的路基,其使用性能必然较差,路基回弹模量必然较低;而含水量低压实 度高的路基,其使用性能必然 较好,路基回弹模量必然较大。因此,对于PF W
49、D模量(EP及与压实度和含水量的关系,建立了以下的经验公式:E p =23。2018/ 6. 9785K 0. 9754 (R 2=0。7182 (3 从上 式中可以看出,PF WD模量与压实度和含 水量的相关系数r为0. 8475,具有较好的相关性,随着压实度的提高,路基模量值增加; 而随着含水量的增加,路基模量值减小,即路基模量与压实度呈 正比而与含水量呈反比 .5 结语通过现场PF WD、承载板、压实度和含水量的对比检测,分析了 PF WD模量与承载板模量、压实度和含水量的相关性。 现场检测结果表明,PF WD模量(EP与承载板模量(E b具有良好的双对数关系;PF WD模量(E p 与
50、施工控制指标(含水量和压实度具有较好的双对数关系,路基 模量与压实度呈 正比而与含水量呈反比。说明 WD用于路基强1张博,张 勇,等。便携式落锤弯沉仪与承载板法检测路基模量试验研究J .内蒙古农业大学学报,2006, 27(2 : 9497.2 段丹军,查旭东,张起森.应用便携式落锤弯沉仪测定 路基回 弹模量 J .交通工程学报,2004, 4 (4 :10-12。3 郭大智,冯德成.层状弹性体系力学M 。哈尔滨:哈尔 滨工业 大学出版社,2001.4 Moshe L ivneh 。 U se of falling weight Deflect ometer and L ight D r op
51、 2weight for Quality A ssess ment During Road For mati on and Foundati on Constructi on C .TRB 80th AnnualMeeting, 2001: 1 106:5 JTG E60 2008,公路路基路面现场测试规程S。:6 李 平,袁 翔,查旭东,等。便携式公路 路基动态弯沉仪系统 设计与研究 J 。中外公路,2007, 27(3 : 70 73。7 赵明华,张长耀,肖鹤松。路基土回弹模量E0和 野外承载比CBR研究J 。湖南大学学报,1993(10 : 32-35.8 姬亦工,王复明,郭忠印.基于落
52、锤式弯沉仪(F WD 动态时局的路面模量反演方法J 土木工程学报,2002, 35(3 : 36 39。:9 张向阳,王光明。F WD和贝克曼梁在路基弯沉检测中 的相关性分析 J 中南公路工程,2004, 29 (2 : 7678。:10 杜攀峰,黄立葵,陈 岚。邵怀高速公路混凝土 强度 一回弹值 曲线的建立及应用 J .公路工程,2007, 32(4 : 160162。11 龙海翔,刘 涛,兰 伟.路基土回弹模 量湿度调整系数研究J 。公路工程,2009, 34 (1:67-71.12 龙 陈.土基回弹模量的测试方法及其相关性J 。湖南交通 科技,2006, 32(1 :6-&53jLjb? kQ塔mw1大体积混凝土承台施工方案一、编制依据1、向XXXXX淋实施性施工组织设计。2、各桥梁桩基施工图纸.3、 业主、监理下发的有关桩基施工的技术文件.4、国家、铁道部现行的有关施工验收规范、强制性标准。二、工程概述XXXXXXX,本工程的大部分承台尺寸比较大,均属于大体积混凝土,为了防止承台施工过程中由于水泥水化热使混凝土温度过高导致混凝土开裂, 特制定此大体积承台混凝土施工方案。三、主要的施工方法根据设计图纸,本工程的所有桥梁承
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