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目录PAGE山东广信工程试验检测集团有限公司 第2页共27页沪通长江大桥工程陆域铁路南引桥(60+100+60)m连续刚构桥施工监控方案山东广信工程试验检测集团有限公司二0一五年六月目录山东广信工程试验检测集团有限公司 目录山东广信工程试验检测集团有限公司目录TOC\o"1-3"\p""\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc422130147"1.工程概况………………………1HYPERLINK\l"_Toc422130148"2.施工监控的依据…………………2HYPERLINK\l"_Toc422130149"3.施工监控概述…………………3HYPERLINK\l"_Toc422130150"3.1施工监控的目的………………………3HYPERLINK\l"_Toc422130151"3.2施工监控的意义………………………3HYPERLINK\l"_Toc422130152"3.3施工监控一般原则……………………4HYPERLINK\l"_Toc422130153"3.4施工监控控制方法……………………5HYPERLINK\l"_Toc422130154"4.施工监控主要内容………………8HYPERLINK\l"_Toc422130155"5.施工监控实施细则………………9HYPERLINK\l"_Toc422130156"5.1施工仿真计算…………9HYPERLINK\l"_Toc422130157"5.2施工监控有关的基础资料试验数据的收集…………11HYPERLINK\l"_Toc422130158"5.3施工监控测量参数……………………11HYPERLINK\l"_Toc422130159"5.4施工监控测试工况……………………18HYPERLINK\l"_Toc422130160"6.施工控制的精度、原则与总体要求……………19HYPERLINK\l"_Toc422130161"6.1控制精度和原则………………………19HYPERLINK\l"_Toc422130162"6.2实施中的总体要求……………………20HYPERLINK\l"_Toc422130163"7.施工监控数据管理程序………………………21HYPERLINK\l"_Toc422130164"附录:施工控制表格样本…………22沪通长江大桥工程陆域铁路南引桥(60+100+60)m连续刚构桥施工监控方案山东广信工程试验检测集团有限公司 第7页共26页青荣城际铁路桥连续梁顶推施工监控方案1.工程概况沪通铁路是我国铁路网沿海通道中的重要组成部分,是鲁东、苏北与苏南、上海、浙东地区间最便捷的铁路运输通道,也是长三角地区快速轨道交通网的重要组成部分。线路北起江苏省南通市平东站,经过南通西站,在通沙汽渡处越过长江,向南经过张家港、常熟、太仓站后接入京沪铁路安亭站,全长137km。沪通长江大桥为沪通铁路的控制性工程,位于江阴长江大桥下游45km、苏通长江大桥上游40km,与通苏嘉城际铁路、锡通高速公路共通道建设。项目地理位置如图1.1所示。图1.1沪通长江大桥地理位置沪通长江大桥全长11.072km,大桥北岸为南通市,南岸为张家港。其中,陆域铁路南引桥(60+100+60)m连续刚构为跨越沿江公路的三跨连续刚构梁桥。具体桥型布置示意如图1.2所示。此连续刚构桥采用直腹板单箱单室箱型截面,梁体下缘按圆曲线变化。箱梁跨中梁高4m,支点梁高8m。主梁顶宽12.2m,顶板厚0.3m;底宽6.2m,底板厚0.5m~0.9m;腹板厚分为0.5m~1.0m。全联梁共设7道横隔板,边支点横隔板厚1.5m,中支点横隔板厚2×1.3m,中跨跨中横隔板厚0.8m。主梁0号块梁段长14m,中跨合龙段长2m,边跨现浇直线段梁长3.9m,1~4#块长3m,5~8#块长3.5m,9~13#块长4m。0号块采用托架施工,中跨挂篮悬臂浇筑施工梁段为12个,边跨挂篮悬臂浇筑施工梁段为14个节块,直线段施工依靠挂篮及边墩搭设平台施工。主桥箱梁采用纵向预应力体系。其主要横断面形式如图1.3所示。图1.2(60+100+60)m连续刚构桥型示意图图1.3(60+100+60)m连续刚构桥主要横断面示意图2.施工监控的依据1.《高速铁路设计规范(试行)》TB10621-2009;2.《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-2005;3.《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005;4.《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设[2010]241号文;5.《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号文;6.《铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南》TZ324-2010;7.《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752-2010;8.《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010;8.“新建上海至南通铁路(南通至安亭段)沪通长江大桥工程施工图”中铁大桥勘测设计院集团有限公司,2014年5月3.施工监控概述3.1施工监控的目的对大型桥梁而言,理想的几何线形与合理的内力状态不仅与设计有关,而且还依赖于科学合理的施工方法。如何通过对施工过程的控制,在建成时得到预先设计的内力状态和几何线形,是桥梁施工中非常关键和困难的问题。施工监控的目的就是通过在施工过程中对桥梁结构进行实时监测,根据监测结果,评估各主要施工阶段主要构件的变形及应力变化状态是否符合设计要求,判断施工过程是否安全,结构是否正常工作;而当出现较大误差时,应对结构进行误差调整,并对设计的施工过程进行重新安排,从而保证桥梁建成时最大可能地接近理想设计状态,同时也确保施工期间的结构安全、施工质量和施工工期。(58+2×90+58)m连续刚构为典型的预应力混凝土连续刚构桥,这种桥型大都采用墩梁固结的结构形式,特点主要表现为墩、梁、基础三者固结为一个整体共同参与受力。连续刚构桥作为大跨度的超静定结构,所采用的施工方法、材料性能、立模标高等都直接影响成桥的线形与受力,且施工现状与设计的假定总会存在差异,为此必须在施工中采集需要的数据,及时掌握结构实际状态,并通过计算,对悬臂浇筑主梁的立模标高和内部应力给以监测与控制,以满足设计的要求。对于分节段悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续刚构桥来说,施工控制就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算,确定出每个悬浇节段的立模标高,并在施工过程中根据施工监测的成果对误差进行分析、预测和对下一立模标高进行调整,以此来保证成桥后桥面线形、合拢段两悬臂端高程的相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。施工控制的目的就是确保施工过程中结构的可靠度和安全性,保证桥梁成桥桥面线形及受力状态符合设计要求。3.2施工监控的意义施工监控就是对桥梁施工过程中的结构受力、变形及稳定进行监测控制,使施工中结构处于最优状态。施工监控是施工质量控制体系的重要组成部分,是保证桥梁建设质量的重要手段,施工监控的意义主要体现在以下几个方面:设计图纸的要求是大桥的成桥目标,在为实现设计目标而必须经历的施工过程中,通过施工监控,可对施工状态进行实时识别(监测)、调整(纠偏)、预测,使施工处于有效的控制之中,确保设计目标安全、顺利实现是至关重要的。通过对桥梁施工过程中的结构受力、变形及稳定进行监测控制,使施工中的结构处于最优状态。监控单位配合监理,辅助业主,指导施工,解决桥梁施工质量控制过程中的关键技术问题。通过施工监控,可取得在成桥后无法得到的桥梁部分“参数”,建立桥梁资料档案,为后期桥梁的管理与养护提供依据。通过施工监控,可以得到仅靠荷载试验无法取得的桥梁恒载应力,为科学地评价桥梁结构的状态提供更全面的资料。通过严格管理,加强保护,使施工监控中埋设的大量应力传感器存活下来,在桥梁通车运营后,可以通过定期测量这些应力计的应力情况,与成桥时进行比较,可以分析评估桥梁的现状。3.3施工监控一般原则桥梁施工控制是要对成桥目标进行有效控制,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响,确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。预应力混凝土连续刚构桥的施工控制计算除了必须满足与实际施工方法相符合的基本要求外,还需考虑诸多相关的其他因素。(1)施工方案由于连续刚构桥的恒载内力与施工方法和架设程序密切相关,施工控制计算前应首先对施工方法和架设程序做一番较为深入的研究,并对主梁架设期间的施工荷载给出一个较为精确的数值。对于本桥而言,采用对称悬臂浇筑方法施工。(2)计算图示连续刚构桥需经过悬臂施工和数次合龙,在施工过程中结构体系不断地发生变化,因此在各个施工阶段应根据符合实际状况的结构体系和荷载状况选择正确的计算图示进行分析、计算。(3)结构分析程度采用平面结构分析方法基本可以满足总体线形、内力控制需要,但对于构造复杂、箱形梁悬臂长度较大的桥梁,还需辅以必要的空间或者局部分析。(4)非线性影响非线性对中小跨径连续刚构桥的影响可以忽略不计,但对于大跨径则有必要考虑非线性的影响。(5)预加应力影响预加应力直接影响结构的受力与变形,施工控制中应在设计要求的基础上,充分考虑预应力的实际施加程度。(6)混凝土收缩、徐变的影响整个监测控制过程中必须计入混凝土收缩、徐变对结构变形的影响。(7)温度温度对结构的影响是复杂的,通常的做法是对季节性温差在计算中予以考虑,对日照温差则在观测中采取一些措施予以消除减小其影响。(8)施工进度施工控制计算需按实际的施工进度以及确切的预计合龙时间分别考虑各部分的混凝土徐变变形。3.4施工监控控制方法连续刚构桥是施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程,其实质就是使施工按照预定的理想状态(主要是施工高程)顺利推进,而实际上不论是理想分析得到的理想状态,还是实际施工都存在误差,所以施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整,对结构未来状态做出预测。连续刚构桥在梁段浇筑完成后出现的误差除张拉设备预应力索外,基本没有调整的余地,而只能针对已有误差在下一未浇梁段的立模高程上做出必要的调整。所以,要保证控制目标的实现,最根本的就是对立模高程做出尽可能准确的预测,即主要依靠预测控制。无论施工过程如何,总是以最终桥梁成型状态作为目标状态,以此来控制各施工块件的预抛高值(立模高程)。鉴于连续刚构桥已完成节段的不可调整的特点以及施工中对线形误差的纠正措施有限,控制误差的发生就显得极为重要,所以,采用自适应控制法对其进行控制是必要且有效的。自适应控制法的基本思路是当结构的实测状态与模型计算结果不符时,通过将误差输入到参数识别算法中去调节计算模型的参数,使模型的输出结果与实测结果一致,得到修正的计算模型参数后,重新计算各施工阶段的理想状态。经过几个阶段的反复辨识后,计算模型就基本与实际结构一致,从而对施工过程进行有效控制。连续刚构桥施工工艺流程如图3.1所示。连续刚构桥施工控制流程如图3.2所示。山东广信工程试验检测集团有限公司 第13页共26页搭设墩旁托架、预压、安装底模搭设墩旁托架、预压、安装底模安装侧模底模、侧模制造安装内模安装底板、腹板钢筋,预应力波纹管钢筋加工成型、波纹管准备安装封端模板安装顶板钢筋检查签证浇筑箱梁梁体混凝土并养护拆除端模板、外模、内模预应力束张拉、压浆制束、穿束、锚具、千斤顶、油泵、油表准备及校验配套拆除底模检查验收测量检查资料整理封端模板制造图3.1连续刚构桥施工工艺流程图前期结构分析计算主梁高程、悬臂端挠度、有效预应力、温度、弹性模量、收缩徐变系数前期结构分析计算主梁高程、悬臂端挠度、有效预应力、温度、弹性模量、收缩徐变系数预告变位和立模标高预告变位和立模标高施工施工主模高程误差预应力张拉误差弹性模量误差主模高程误差预应力张拉误差弹性模量误差温度影响徐变影响计算图式误差测量误差分析误差分析修正设计参数修正设计参数结构计算结构计算图3.2连续刚构桥施工控制流程图流程说明:(1)施工单位应在进行0#号块施工前一周将施工图纸、施工进度计划、挂篮参数(重量和偏心距)提供给监控方,以便进行结构建模和计算。(2)立模标高(监控指令):在施工方提供施工进度计划后提供0号块立模标高,其余梁段在预应力张拉后及时提供下一梁段立模标高。(3)预埋测点件:在0号块、1/4截面所在梁段、合拢段浇注前一天通知监控方,预埋传感器。(4)施工:施工单位在施工过程中应对预埋传感器进行保护。(5)测量:见施工监控实施细则。(6)误差分析:进行理论变形与实测变形的比较,分析误差产生的原因,提出相应的措施。采用误差分析理论(卡尔曼滤波、神经网络、最小二乘法、灰色理论等方法)进行误差理论与分析。(7)根据误差理论结果,对参数进行敏感性分析,提出合理的修改参数计算参数,保证施工的顺利进行。(8)修改计算模型,重新进行结构分析,给出下一段的立模标高。4.施工监控主要内容大跨度预应力混凝土连续刚构桥的施工监控主要包括两个方面的内容:变形监测控制和应力应变监测控制。变形控制就是严格控制每一节段箱形梁竖向挠度及其横向偏移,若有偏差并且偏差较大时,就必须立即进行误差分析并确定调整方法,为下一节段的施工更为精确做好准备工作。应力应变的控制则是控制主梁在施工过程中以及成桥后的应力,尤其是合龙时间的控制,使其不致因内力过大而偏于不安全,甚至在施工过程中造成破坏。连续刚构桥施工控制主要体现在施工控制模拟结构分析、施工监测(包括结构变形与应力监测等)、施工误差分析以及后续施工状态预测几个方面。具体包括以下几个方面。①施工过程控制模拟分析:按照设计要求、施工工序安排以及设计所提供的基本参数,对施工过程进行符合性分析,复核设计计算所确定的成桥状态和施工状态,得到各施工状态以及成桥状态下的结构受力和变形等控制性数据,包括:各施工工况以及成桥状态下状态变量的理论数据(主梁高程、桥墩墩顶位移、墩台沉降以及控制截面应力应变);监控数据理论值(主梁各节段立模标高)。②监控所需基础资料、试验数据收集:基础资料、数据包括:混凝土3d、7d、14d、28d、90d的弹性模量试验以及按规定要求的强度试验,钢筋混凝土重度,悬臂浇筑节段混凝土方量以及实际断面尺寸;钢绞线的实际弹性模量和截面面积;气候资料:晴雨、气温等;实际工期与未来进度安排;挂篮支点反力及其他施工荷载在桥上的布置位置与数值,挂篮荷载试验资料;钢绞线管道摩阻损失的测定等。③施工监控工况划分:桥墩施工每20m为一个工况。主梁每梁段施工为一工况,为了改善施工过程中的挂篮和混凝土主梁的受力,每阶段分成4个工况,每梁段施工工况又分为4步:挂篮前移并定位立模、主梁混凝土浇筑一半、浇筑全部混凝土和预应力张拉。④施工过程中结构变位、应力、温度观测:主要包括:主梁挠度、平面位置观测;桥墩沉降测量;截面钢筋应力或混凝土应变测试;温度场观测;温度对结构变形和受力影响的测量;裂缝观测。⑤实时将实测值和理论值进行比较,出现影响结构安全的情况及时预警。⑥误差分析与识别:根据实测及理论分析结果,对出现的施工误差进行分析与识别,特别注意:挂篮高度对高程的影响;梁段自重误差对结构的影响;梁和墩的刚度误差对结构的影响;混凝土收缩、徐变对结构的影响;混凝土弹性模量对结构的影响;施工荷载变动对结构的影响;温度场对结构的影响;预应力误差对结构的影响。⑦误差预测根据既有施工情况,对后续施工误差进行预测,以便做出施工状态调整的决定。⑧预告主梁下一节段施工立模标高。在误差分析、预测与调整基础上,给出主梁下一节段施工立模标高指令。⑨出现较大施工误差时进行的重大设计修改,如设计参数作重大修改、合龙施工方案做重大调整。5.施工监控实施细则5.1施工仿真计算复核设计计算所确定的成桥状态和施工状态,即对施工过程进行实时仿真计算。为较好地模拟桥梁结构的实际施工历程,按照施工和设计所确定的施工工序,以及设计所提供的基本参数,对施工过程运用前进分析法进行正装计算,得到各施工状态以及成桥状态下的结构受力和变形等控制数据。主要步骤为:确定结构初始状态。主要包括:中跨、边跨的大小、桥面线形、桥墩的高度、横截面信息、材料信息、约束信息、预应力索信息、混凝土徐变信息、施工临时荷载信息、二期恒载信息、体系转换信息等。基础、桥墩和0号块浇筑完成。计算已浇筑部分在自重和外加荷载作用下的变形和内力。在每一个桥墩上对称地依次悬臂浇筑各个块件,直到悬臂浇筑完成,挂篮拆除。计算每一次悬臂浇筑时结构的变形和内力。每一阶段计算均按照上一阶段结束时结构变形后的几何形状为基础。进行边跨合龙、中跨合龙,计算这几个主要阶段结构的内力和变形。桥面铺装。计算二期恒载作用下结构的内力与变形。具体分析程序系统如图5.1。山东广信工程试验检测集团有限公司 第36页共26页开始开始数据输入数据输入激活本阶段单元和节点激活本阶段单元和节点建立并修改本阶段结构刚度矩阵建立并修改本阶段结构刚度矩阵刚度矩阵分解刚度矩阵分解激活本阶段结构上的预应力束激活本阶段结构上的预应力束本阶段所增块件自重与施工荷载的内力与位移计算本阶段所增块件自重与施工荷载的内力与位移计算本阶段预加力效应(内力及位移)计算本阶段预加力效应(内力及位移)计算混凝土徐变收缩内力与位移计算混凝土徐变收缩内力与位移计算预加力损失计算预加力损失计算预应力损失卸载效应(内力与位移)计算预应力损失卸载效应(内力与位移)计算预应力损失卸载效应(内力与位移)计算预应力损失卸载效应(内力与位移)计算阶段内力与位移汇总阶段内力与位移汇总截面特性修正截面特性修正阶段内力与位移汇总阶段内力与位移汇总内力、位移及预加力沿程分布写入外设内力、位移及预加力沿程分布写入外设结束结束图5.1施工仿真分析程序序流程图5.2施工监控有关的基基础资料试验验数据的收集集混凝土龄期为3、7、14、28、90天的弹性模模量试验以及及按规定要求求的强度试验验。如施工现场改变水水泥品种批号号或砂石集料料及配合比时时须做一套试试验。气候资料:晴雨、气气温等。实际工期与未来安安排。挂篮支点反力及其其他施工荷载载在桥上布置置位置与数值值。以上数据由相关单单位提供。5.3施工监控测量参数数施工挂篮静力荷载载试验方案(施施工、监理单单位协助)采用液压千斤顶加加载法,荷载载按最大悬臂臂段相应混凝凝土重量加上上模板、工作作平台重量的的1.2倍分三级进行加载载试验,测试试各部件的受受力状态及吊吊点的挠度。具体静力载荷试验方案见本桥施工方案内容。混凝土弹模、容重重的测定和强强度的确定(施施工、监理单单位协助)(1)混凝土弹性模量量的测试在浇筑梁体0#段段、6#段以及12#段的施工现现场制作三个个30cm×30cm×150cmm的试件进行行现场测试。例例如,某桥混混凝土龄期为为3天、7天、14天、28与混凝土的的弹性模量Eh的变化,如如图5.3示。(2)混凝土容重的测测试为反映桥梁结构的的混凝土实际际情况,采用用(1)中混凝土土的弹性模量量试件,进行行称重测试。(3)混凝土强度试验验在浇筑梁体0#段段施工现场各各制作3组试块,跟跟随构件露天天养生,在工工地试验室测测试(具体试试验应根据施施工现场情况况而定)。图5.2某桥弹弹性模量测试试曲线桥墩施工监测(1)高桥墩承台沉降降不均观测主墩承台的四个角位位置,各布设设一个永久性沉降观测点,测点点位置先在承承台便于观测测的可靠位置置处;另外在在桥墩顶部桥桥面中心线、左左右腹板各设设一个测点,测测点位置选在在墩顶、底便便于观测的可可靠位置处。墩墩顶、底观测测点应测出相相对坐标,以以便于监测墩墩身压缩量。选选择附近的高高程控制点作作为工作基点点(点位应坚坚固),由高高程控制网定定期复测。观观测方法视现现场条件采用用几何水准或或三角高程测测量。几何水水准按二等水水准标准做往往返闭合观测测,并采取相相应措施:设设置固定的置置仪点和立尺尺点,使往返返测和复测在在同一路线上上;使用固定定的仪器、标标尺;仪器至至标尺距离不不超过40m,每站前后后视距差不大大于0.3m,累积视距距差不超过1m。采用高精度水水准仪测量其其空间位置的的变化,据以以判断其沉降降不均的程度度。(2)墩身关键截面应应力墩选取承台以上11.5米和0#段以下2.55米的墩身截面面埋设钢弦应应变计进行应应力监控(可可用外挂应变变计带温度补补偿的)。(3)标高、墩顶位移移测试(施工工单位配合)墩选取承台以上11米断面、0#段以下2米断面,并按按墩高不同,均均匀选择1~3个断面埋设设长期观测点点采用全站仪仪进行监测,提提供预设测点点的空间坐标标。观测时间尽量做到到同一时间,以以保持测试条条件的一致。温温度变化明显显时,观测的的数据应考虑虑温度变位的的影响。该项测试数据的采采集由施工单单位在监控单单位的指导下下进行,数据据的最终分析析由监控单位位完成。(4)测试断面及测点点布置主桥桥墩变形控制制,在桥墩施施工过程中,按按预测分析结结果,进行关关键截面应力力、墩身垂直直度、变位及及其温度场进进行控制,对对桩基沉降、墩墩身压缩变形形值要精确测测控,同时结结合结构分析析、计算以确确定实际(强强迫)位移值值,以便最终终确定0#块件立模模标高。桥墩应变测点布置置如图5.3示,每个墩对对墩顶、墩底底两个控制截截面,每个截截面安装4个振弦应变变计,合计224个。图5.3桥墩应应变测点布置置图主桥箱梁线形监控控(1)线形监控观测点的的埋设如图5.4所示,在每每号块箱梁节节点断面顶板板前端(距两两端5cm)布设设对称的7个测控点,其中1、5两个测点位位于梁段顶板板前缘两侧(据据边界5cm),2、4两个测点分分别位于测试试断面内据边边界160cm位置处,中间间点3测点兼作平平面线形监控控测点,底板6、7测点布置于于距腹板边界界50cm处;节点断面面测控点布置置在距节点110cm的断断面内。测控控点采用钢质质测量桩,桩桩顶面高出混混凝土面10mm,在浇筑混凝凝土时焊接好,观测点的埋埋设应保证本本身的稳定性性,同时不妨妨碍挂篮的前前移。块段前前端底板与腹腹板相交处各各设一点(底底板设点目的的是方便浇筑筑混凝土前测测量)。图5.4线形监控观观测点布置图图(2)线形监控的周期与与测量方法连续箱梁挂篮悬臂臂浇注每一个个箱梁块可分分为挂篮前移移并定位立模模、主梁混凝凝土浇筑一半半、浇筑全部部混凝土和预预应力张拉四四个阶段,在在每一个阶段段均需对施工工箱梁上的监监控点进行观观测。观测方法采用精密密几何水准测测量法。首先先利用距离较较近的高等级级水准点与两两墩上的0号点组成附附和水准路线线进行观测,目目的是使两墩墩上的0号基准点保保持统一的高高程系统且具具有较高的精精度;然后再再利用各自墩墩上的0号点与各块块观测点组成成闭和水准路路线进行观测测。日常进行行的测量是各各块观测点挠挠度观测,考考虑0号点在各自自墩上受桥重重力影响,因因此每隔一段段时间(两周周)应进行一一次0号基准点的的复测,并对对0号点高程进进行修正。在实际测量中,每天天即使是同一一工况,受外外界日照影响响,箱梁顶面面和箱体内部部存在温差,致致使箱梁呈现现下挠(白天天外界温度高高,箱体内部部低)或上挠挠(晚上外界界温度降的快快,箱体内部部散热慢,温温度高)。为为避免这种影影响,选择合合适的观测时时间段尤为必必要,因此各各种工况观测测前应进行一一次24小时挠度度跟踪测量,以以便寻找在某某一温度下,挠挠度变形最小小。根据施工工测量经验,每天凌晨3:00—7:00左右梁体温差最小,挠度变形最小,基本处于稳定阶段,因此固定这段观测时间,温度的影响也就降到最小。挂篮前移并定位立立模测量,由由于挂篮自身重量量和悬臂长度度作用,使箱箱梁出现下挠挠,考虑下挠挠的徐变形和和施工方便,一一般应在挂篮篮前移3小时后进行行测量。节段主梁混凝土浇浇筑一半后,悬臂箱梁受重力影响出现下挠变形,相对来说与理论值相差不大。节段主梁混凝土全全部浇注后,悬悬臂箱梁受重重力影响呈下下挠变形,除除墩身附近实实测值与理论论值相差较大大一些外,远远离墩身处吻吻合较好。预应力张拉后,对对0号块产生向向下压力,而而对梁端则呈呈现上挠现象象。考虑箱梁梁受力后上挠挠的徐变性,应应在预应力张张拉3小时后再进进行测量。主桥箱梁应力测量量(1)监测内容及目的的箱梁控制截面应力力监测包括箱箱梁控制截面面混凝土正应应力、主应力力检测两个方方面的内容。通通过对箱梁控控制截面混凝凝土正应力的的监测,可以以观察施工过过程中的箱梁梁截面混凝土土正应力是否否在设计要求求范围内;观观察预应力钢钢束张拉、锚锚固、恒载、结结构体系转换换等荷载作用用下的箱梁混混凝土正应力力变化情况等等。对箱梁混混凝土主应力力监测,可以以了解桥梁合合拢建成后主主应力是否在在设计要求的的范围内。(2)检测方案①控制截面正应力Ⅰ、悬臂根部截面正正应力监测本桥在悬臂施工阶阶段,主梁最最不利截面为为悬臂根部截截面,支点截截面、中跨跨跨中、1/4跨,边跨最最不利截面,选选取其进行正正应力监测。悬悬臂根部现场场埋设监测的的应力、应变变元件,全桥桥共10个观测截面面埋设内埋式式钢弦应变计计68个。根据需要,在开始始的2个悬灌施工工段施工中与与每个施工段段悬灌后和预预应力张拉后后个进行一次次观测,从33、3'施工段起起,在各施工工段完成、挂挂篮前移到位位后进行一次次观测,即时时提供检测数数据。Ⅱ、主桥合拢桥梁应应力状态实际际变化监测在合拢后,除悬臂臂根部截面外外,跨中合拢拢截面也是最最不利截面,此此时主梁根部部截面和跨中中截面均为监监测控制断面面。因此合拢拢前后结构由由施工双悬臂臂体系经3次体系转换换为连续梁体体系,其应力力状态变化复复杂。且随着着混凝土收缩缩、徐变的完完成及内应力力的调整,全全桥的应力、线线形均有一定定程度的变化化;通过施工工监测掌握这这种变化是了了解成桥应力力、线形情况况的需要。最最后一次测量量是在成桥试试验前。此时时大致是在全全桥合拢后33个月,施工工控制目标高高程达到时。②箱梁混凝土主应力力连续桥主梁箱梁混混凝土主应力力,选取在边边跨进行测试试,具体位置置有待与设计计等方面协商商(一般的讲讲,最不利位位置在靠近桥桥墩侧1/44L截面附近近0弯矩截面位位置的箱梁内内外侧腹板的的中性轴处)。因因此选取其进进行主应力监监测。2)施工倾覆力矩监监测施工中主梁双悬臂臂梁体的几何何尺寸、比重重、施工荷载载等施工过程程的随机差异异不可避免地地出现,T构梁悬臂重重量不平衡并并导致影响结结构安全性的的倾覆力矩,这这种倾覆力矩矩在施工合拢拢前的几个施施工段时尤其其令人担心。施施工规范对此此进行了明确确规定。倾覆覆力矩监测是是保证结构体体系安全的需需要。通过在在空心墩顶设设置应力观测测截面,监测测每个施工段段悬灌后的截截面应力变化化,并于6、6'施工段后后报告每施工工段悬灌后倾倾覆力矩监测测值。在倾覆覆力矩即将达达到报警线时时予以报警。并并及时与设计计单位、施工工单位联系以以采取调整措措施,以控制制和消除倾覆覆力矩,确保保施工结构的的安全和质量量。在稳定性性复算中已经经考虑了设计计允许最大偏偏差时的稳定定性。3)测试断面及测点点布置①箱梁正应力测试箱梁正应力测试断断面布置在悬悬臂施工各“T”的悬臂根部部和跨中及11/4截面,具具体布置如图图5.5、5.6、5.7所示。②箱梁主应力测试在测试截面的箱梁梁中性轴处各各布设一个应应变花以测试试其在不同工工况下的主应应力变化。③主梁变形测试施工监控使用的测测量测点可同同时考虑箱梁梁挠度观测和和箱梁轴线观观测的需要,一一般在箱梁各各梁段前端布布置。每一组组(每个梁段段)设置5个测点,其其顺桥向布置置在距悬臂施施工的梁段前前端15cmm,横桥向布布置在箱梁梁梁体中线处及及两个腹板的的外缘。图5.5箱梁应力测测试断面布置置图图5.64、7断面面箱梁应力测测试点布置图图图5.7其它断面箱箱梁应力测试试点布置图温度测量温度的影响总体上上可分为两种种,一是昼夜夜温差,二是是季节温差。前前者是指太阳阳每日的起落落对桥梁各部部位的日照变变化对梁结构构产生伸缩变变形影响,后后者则是由于于长期的昼夜夜变化,使梁梁结构产生基基本均匀的伸伸长、缩短等等。温度变化化,特别是日日照温差的变变化,对主梁梁挠度的影响响尤为显著。温度测量可以提供供梁各测温断断面温度短期期变化曲线和和季节性温差差曲线,为各各测试数据的的控制分析提提供由于温度度影响而导致致的修正量。将将一天中温度度变化较小的的早晨作为控控制所需实测测数据的采集集时间。主梁的温度测试截截面与应力测测试截面相同同,以便于计计算分析。主主梁的温度场场测试在一年年中1月份和7月份的某几几天进行,其其中每天分几几个时间段进进行测量,以以取得全年最最低气温和最最高气温时温温度场的分布布。为了便于于施工测试资资料的分析,应应测量出具有有代表性的某某一天或几天天24小时内结结构温度变化化情况结合主主梁线形测量量结果,总结结出结构日照照温差变形规规律。温度测试主要选取取图5.6中的2-2、3-3、5-5、6-6、8-8、9-9断面,每个测试断断面布置8个测点,共共安装温度传传感器48个,控制截面面上的测点布布置情况如图图5.8所示。图5.8箱梁温度测测试点布置图图5.4施工监控测测试工况根据大桥现场监测测的特点,现现场监测的信信息管理任务务繁重,必须须保证监测数数据的准确及及时,满足结结构分析、预预报、判断的的现场要求。根根据现场监测测特点,监测测的具体流程程根据施工阶阶段及结构构构件的划分,按按表5.1所列测试工工况进行:施工监控测试工况况表5.1序号施工状态监控内容1桥墩施工过程中变位、应力2浇筑混凝土前变位、应力3张拉纵向预应力前前、后变位、应力4合拢段施工前、后后变位、应力5体系转换前、后变位、应力6桥面系铺装前、后后变位、应力7其他重要工况变位、应力每个周期中有关施施工控制的具具体步骤如下下:①浇注混凝土、张拉拉预应力前,测测量所有已施施工结构上的的高程测点,经经监理签认后后报施工监控控小组,监控控小组用监测测仪监测主要要截面的混凝凝土应力分布布;②施工控制小组分析析测量结果,如如需调整,给给出调整后的的结论;③浇注完混凝土,张张拉预应力后后第二天测量量所有已施工工结构上的测测点标高,经经监理签认后后提供施工控控制小组;控控制小组用振振弦应变仪测测控制截面的的混凝土应力力分布;④按《高速铁路桥涵涵工程施工质量量验收标准》检检查断面尺寸寸,经监理签签认后提供给给施工控制小小组并向施工工控制小组提提供混凝土等等材料超重的的情况。6.施工控制的精度、原原则与总体要要求6.1控制精度和和原则施工安装精度要求求对于连续刚构桥悬悬臂浇筑梁段段的允许偏差和和检测方法原原则见表6..1—表6.3。连续刚构悬臂浇筑筑梁段的允许许偏差和检测测方法表6.1序号项目允许偏差(mm))检验方法1悬臂梁段顶面高程程+15-5测量检查2合龙前两悬臂端相相对高差合龙段长的1/1100,且不大于15mm3梁段轴线偏位154相邻梁段错台5主墩质量控制标准准表6.2项次检查项目允许偏差备注1混凝土强度合格标准内(Maa)2轴线偏位10mm3倾斜度1/3000墩高高且不大于20mm4墩顶高程±20mm预应力施工质量控控制标准表6.3项次检查项目允许偏差备注1有效预应力误差(-5%,+5%)2同断面各束锚下有有效预应力偏偏差(-2%,+2%)成桥状态施工控制制达到的误差差目标成桥后桥面应平顺顺,桥面轴线线中心偏位::10mm;桥长偏差+30mm,-100mmm;桥头高程程衔接±3mm,主桥高程L≤200m时为±20mm,L>200m时为L/100000mm,同同跨对称点高高程差:L≤200m时为±20mmm,L>200m时为L/100000mm。应力控制水平主梁应力:各个施工工过程轴向+弯曲应力值值与理论值的偏偏差不应超过过上限值。监控参数误差限值值在实际施工中,由由于各种因素素的影响,控控制参数实测测值与理论值值会产生差异异,通过有效效的监控,这这种差异不会会很大,但考考虑到某些非非确定性因素素的影响,确确定差值的上上限,对保证证全桥结构安安全、控制效效果及监控的的顺利进行是是十分必要的的。监控参数数及其在各个个施工阶段差差值限值可按按表6.4取用。监控参数误差限值值表表6.4结构部位控制参数单位上限主梁控制截面应力MPa±1.5梁段高程mm±20同一断面左右两点点高差mm±20轴线偏差mm±10纵向位移mm±20主墩水平变位mm±30高程mm±20控制截面正应力MPa±1.56.2实施中的总总体要求1、严格控制施工临临时荷载。测测试时桥面吊吊车必须开至至0#梁段位置,材材料堆放要求求定点、定量量。2、测量工作由施工工方和监控方方平行进行,以以便于在现场场及时校对,同同时由监理方方进行监测。3、所有观测记录须须注明工况(施施工状态)、日日期、时间、天天气、气温、桥桥面特殊施工工荷载和其他他突变因素。4、每一施工工况完完成后,由有有关方进行测测试,确认测测量结果无误误后方可进行行下一工况的的施工。5、测试工作必须回回避日照温差差的影响。6、每个梁段各施工工工况结束之后后,有关方把数数据汇总至监监控方,由监监控方进行数数据分析后,下下达下一梁段段的控制指令令表。7、控制指令表经有有关方签认后后方可执行,才才能进行下一一梁段的施工工。7.施工监控数据管管理程序(1)收集现场测试数据据为监控的主主要内容,要求测测试数据务必必准确,切实实反映结构的的实际工作状状态,因此对对测试数据要要求规范如下下:①在各施工工况进行行之前及之后后的现场测试试数据为传感感器的测试频频率,为现场场测试的原始始数据,要求求测试人员必必须将每一次次的现场测试试原始数据及及时存档,并并将重要原始始数据表复印印,以备检查查使用。②现场测试当天,应应将现场测试试频率数据及及时录入计算算机并提交现现场测试原始始频率表和现现场测试钢筋筋计应力测试试表各2份;③测试数据的整理应应认真、仔细细、反复核对对;④现场测试数据的报报表先由现场场测试人员自自检后,提交交现场解析系系统
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