某大桥施工监控控制实施大纲

PAGEPAGE14重庆巫山－奉节、奉节－云阳高速公路施工监制投标方案xx大桥施工控制实施大纲1、工程概况xx大桥：位于xx县xx镇xx村西侧，横跨xx，大桥分为左右两线，左线桥起止点里程桩号LK85+023.757～LK85+377.60，桥全长353.843米，桥面设计高程308.973～312.592米，设计纵坡为1.05％，桥面净宽12.25米；右线桥起止点里程桩号RK85+018.788～RK85+368.764，桥全长349.976米，桥面设计高程316.161～319.788米，设计纵坡为1.05％，桥面净宽12.25米；左右线桥跨布置均为40米(引桥)+(72+120+72)米(主桥)+40米(引桥)组成，主桥为预应力混凝土连续刚构，引桥为装配式部分预应力混凝土40米T型简支梁。设计荷载为公路－I级，设计车速80KM/h。平面布置：本桥左线位于R=780,Ls=100.513,Ls=129.008,R=524的S形平曲线段内，右线位于R=780，A＝260，A=260,R=520的S形平曲线段内。桥面横坡形成：主桥箱梁通过腹板的不等高来调节；T梁通过桥墩、台盖梁和预制T梁的翼缘板的横坡形成，盖梁的横坡与T梁的横坡一致。为保证梁底水平，采用支座垫石和梁底预埋钢板来调节。纵坡的形成：主桥箱梁通过梁段分段调节。下图为主桥悬臂施工示意图。图1悬臂施工示意图2、技术依据1)、中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1－2004）；2)、中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2004）；3)、中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004）；4)、中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）；5)、中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；6)、经审查通过的施工图设计文件和相应的变更文件；7)、经审查通过的施工组织设计文件；3、监控目标1)、施工过程中和竣工后结构内力状况满足设计和规范要求；2)、成桥的线形逼进设计状态；3)、精度控制和设计误差调整的措施不对施工工期产生实质性的不利影响；4)、主梁合龙前两端标高误差、轴线偏差符合规范要求。4、监控项目与监控实施内容4.1、施工控制方法连续刚构桥主要采用悬臂施工，属于典型的自架设施工方式。由于连续刚构桥在施工过程中的已成结构（悬臂梁段）几何状态（平面、立面位置）是难以事后调整的，所以，施工控制主要通过事前预测和事中控制来实现，主要体现在施工控制模拟结构分析、结构变形与应力监测、预警、施工误差分析与后续施工状态预测、调整、梁段施工立模标高提供、合拢方案制定等方面。针对本工程的实际特点，在施工控制中采用自适应控制方法。4．2、施工控制结构分析结构分析是结构施工控制的主要工作内容之一，该项工作根据施工过程与成桥运营情况来完成各施工状态及成桥后的内力与位移计算，进而确定出结构各施工阶段的内力与位移理论值。计算可考虑施工的进程、时间、相应状态临时荷载、环境温度、截面的变化、结构变化、混凝土的收缩与徐变、预加应力等因素。可确定出桥梁的预拱度，预测下一施工状态及施工成桥状态的内力与位移。结构施工过程结构行为分析可运用倒退分析与前进分析两种方法，该项分析包括如下几项内容：（1）对结构设计主要计算数据进行复核；（2）复核结构初始状态的预拱度；（3）确定各施工理想状态的内力与位移；（4）通过比较确定出结构最大内力与位移的相应状态；（5）给出有关施工的建议。4．3、施工控制误差分析施工控制的目的是尽可能消除理论计算与施工实际情况间的差异。这种差异表现为：计算参数与实际情况的差异、计算假定与实际情况的差异、施工误差、测量误差等。消除这些差异从两个方面来进行。1、调整计算参数、修正理想状态由于结构实测与理论值存在着一定的偏差，通过对应力或位移偏差分析，结构参数敏感性分析，结构参数识别，进一步分析找出偏差原因，确定出设计参数真实值。为施工成桥符合设计要求服务，也为同类桥的设计与施工积累经验。2、反馈控制分析、预测底模标高根据结构理想状态、现场实测状态和误差，进行分析、预测出下阶段模板标高的最佳取值是克服误差的有力手段。4．4、施工控制实施工作流程结合本桥的特点，采用下图2所示的施工控制流程图2施工控制流程图4.5、施工监控项目大体积混凝土水化热监控；桥墩偏位与垂直度监控；主梁悬臂浇筑过程中主梁节段高程控制；桥墩、主梁应力监测；5、参与桥梁实施性施工组织方案、桥梁修建过程中关键环节施工方案的审查,给出有关施工的建议。4.6、施工监控项目实施方法4.6.1、大体积混凝土水化热监控连续刚构的主墩、承台是大体积混凝土结构，施工时必须采取相应的施工措施，如设置冷却管等，施工监控时应埋入温度计对温度变化实时监测。4.6.2、桥墩偏位与垂直度监控各桥墩几何位置、墩间距离等的准确性是控制结构分析、成桥受力、几何状态保证的关键之一，桥墩实际位置是施工控制分析的基础数据之一。根据本桥的实际情况，在每个悬臂节段浇注之前（挂篮就位）的时候，测量各桥墩纵、横轴线位置、各桥墩顶面高程、桥墩中线间距及桥墩的竖直度情况。4.6.3、主梁悬臂浇注过程中主梁节段高程控制4.6.3.1、准备工作⑴施工单位完成挂篮及托架（支架）试验。除安装检查及应力测试外，重点是对挂篮变形的测试。测试结果为挂篮和托架的结构荷载—挠度曲线图，实测弹性及非弹性变形值；边跨现浇段支架试验与之要求相同，试验结果告之施工控制组。⑵主桥轴线及桥墩位里程、高程均根据全桥控制网点进行两次以上复测。⑶线形控制小组要按施工进度划分的时段，应用施工控制程序求得每一时段的梁体挠度，得到各梁段的立模标高。4.6.3.2梁段测点⑴0号箱梁顶面水准点为箱梁悬臂浇注施工的中点标高及桥中轴线平面位置控制点。⑵从箱梁第1号节段开始，沿横向布置5个箱梁顶面标高测点。测点采用预埋钢质测点桩,在块件两悬臂端顶板各埋设5根钢筋（φ16）作为施工控制标高测量标记（高程控制点布置在离块件前端10cm处），具体位置为见图3，所有钢筋露出箱梁混凝土顶面2cm，与主筋点焊牢固；。图3标高观测测点布置⑶测点的使用期为整个箱梁的施工过程，故应保证预埋测点质量并加以保护，不得损坏和覆盖。4.3.3.3、测量规定⑴对于每一个悬浇梁段应进行3种工况的标高观测，即挂篮就位及立模、浇筑混凝土后张拉预应力钢束前、张拉完预应力钢束后。⑵挠度观测资料是施工控制中控制成桥线形最主要的依据。为尽量减少温度的影响，观测应安排在早晨太阳出来之前进行。⑶挠度观测资料是施工控制中控制成桥线形最主要的依据,箱梁挠度观测应认真及时填写测量单中各项内容，各项内容均为原始记录；观测结果的正确性是完成施工控制目标的先决条件，所有测量数据都需要经过监理的检查、签认。4.6.3.4、立模标高⑴立模标高由施工控制组提出后经驻地监理审查通过后，签发箱梁立模标高通知单发至施工单位。立模工作结束后，通知单返回施工控制组。⑵线形控制小组应根据箱梁已浇梁段的重量、标高、预加力、混凝土强度、弹性模量等实测值（均由施工单位提供），考虑挂篮变形、墩变形，预测、提供下一阶段立模标高。⑶施工单位要根据施工控制组提供的立模标高通知单准确放样，由监理检查合格并签字。立模标高放样要经测量小组复测后才可结束；沉降和温度影响，由施工控制程序进行分析计算后，才能提出下一梁段的不同测点的立模标高值。4.6.4、桥墩、主梁应力监测（1）、主梁应力监测在主跨靠桥墩侧箱梁的根部截面、L/4截面布置应力测点，其中箱梁的根部截面布置6个测点，L/4截面布置6个应力测点。测试断面及测点布置见图4。应力观测选用钢弦应力计和配套的频率接收仪，该钢弦应力计温度误差小、性能稳定、抗干扰能力强，适合于长期观测。图4主梁根部及L/4断面应力测点布置图（2）、主墩应力监测本桥墩为矩形双薄壁墩，应力测点布置在矩形的四个角上，或者在顺桥向矩形边的中点上，全桥双幅共布置20个应力测点。（3）、温度测量温度是影响主梁挠度的主要因素之一。温度变化包括季节温度变化和日照温度变化两个部分，由于温度变化的复杂性，在挠度理想状态计算时不可能考虑温度的影响，温度的影响只能通过实施观测加以修正。在季节温度变化和日照温度变化两种因素中，日照温度变化最为复杂，尤其是日照作用会引起主梁顶、底板的温度差，使主梁发生挠曲，同时，也会引起墩身两侧的温度差，使墩身偏移。季节温差对主梁挠度的影响比较简单，由于其变化的均匀性，既不会使主梁发生挠曲，也不会使墩发生偏转。而是通过墩身的伸缩对主梁的挠度产生影响。日照温差测试一般采用测点埋设，用热敏电阻温度传感器，再用温度测试显示仪，进行适当的观测，摸清箱梁日照温变的情况。全桥（指左、右两副）选择2个温度测试截面，每个截面各布置24个温度测点（见图5），全桥共48个温度测点。测温度的温度传感器先固定在钢筋上，测试导线引到混凝土表面。图5主梁温度控制测点布置图4.7、施工监控组织管理施工控制不是孤立的施工技术问题，它涉及设计、施工、监理等单位的协同工作，下图示出了各方相互关系。为做好本主桥的监控工作，在组织形式上分两个层次开展施工控制工作，即设立施工控制领导小组与施工控制技术小组。1、施工控制领导小组由业主（或监理工程师）主持，施工、设计、监理、控制等单位参加，主要解决重大技术（方案）问题，协调解决施工控制中的有关问题。2、施工控制技术小组由施工控制单位主持，施工、设计、监理、业主等单位参加，具体负责施工控制实施。4.7.1业主组织成立施工控制领导小组，协调各方关系，组织重大技术问题讨论，提供项目所必需的资料和为项目监控人员提供生活方便，按合同支付费用。4.7.2设计单位1、提供监控所需的有关设计参数，对监控方的分析方法和提出的监控数据，审核并认可。2、讨论决定重大设计修正，负责变更设计后各种验算。4.7.3施工单位1.施工组织设计与进度安排，原定施工方案如有变更应及早提出。2.挂篮挠度计算与试验。3.负责施工过程中各节段的主梁和主墩变形测量，具体实施监控方提出的和监理方审核的控制要求，协助监控方埋设测点。负责建立一套精确的几何量测系统，在施工过程中，对每一个截面都需要进行立模时、混凝土浇筑后及预应力钢筋张拉后的标高及平面位置观测，提供测量资料。负责控制桥面横向坡度，对施工立模是否达到监控要求标高负责，在立模后要记录下顶模测点标高，拆模后要测量测点实际标高，经监理认同后作为调整下一节段标高的依据。配合施工控制单位进行应力应变检测及温度测量。4.桥面施工荷载调查与控制。5.负责测试组件的现场保护，并为监控单位提供现场测试的便利条件。4.7.4监理单位1.认真执行监理工作，保证施工质量。2.监测主梁标高和主墩偏位。3.提供主梁断面尺寸测量结果。4.监督施工单位对监控单位埋设的测试组件进行有效的保护。5.每一梁段完成后将有关监测结果及时汇总给施工控制工作小组。4.7．5监控单位1.拟定施工控制方案。2.施工过程结构应力和温度观测。3.识别设计参数误差，并进行有效预测。4.优化调整分析。5.预告下阶段挂篮立模标高。6.发生重大修正及时向领导小组汇报并会同设计单位提出调整方案。4.7.6数据、指令处理程序施工控制文件及施工实测数据传递关系示意如下图：图6数据、指令传递程序5、施工监控的实实现流程下面以前几个梁梁段的施工工过程来说说明整个施施工监控的的实现流程程及各方的的主要职责责：1)、监控小组提供供0#梁段立模模标高；2)、绑扎钢筋，埋埋设标高测测量基准点点；3)、模板标高调整整到位，进进行标高（指指标高测点点钢筋头的的高程，以以下同）经监理检查查签认后提提供给监控控小组；4)、浇注混凝土；；5)、进行标高及平平面位置测测量，经监监理检查签签认后提供供给监控小小组；6)、主梁混凝土满满足龄期及及强度要求求后，张拉拉预应力钢钢束、压浆浆；7)、进行标高及平平面位置测测量，经监监理检查签签认可后提提供给监控控小组；8)、安装挂篮，进进行预压试试验，试验验结果报监监理及监控控小组；9)、监控小组提供供1#梁段立模模标高；10)、绑扎钢钢筋，埋设设标高测量量基准点，监监控小组预预埋应力计计；11)、模板标标高调整到到位，经监监理检查签签认后提供供给监控小小组；12)、浇注混混凝土；13)、进行标标高及平面面位置测量量，经监理理检查签认认后提供给给监控小组组；14)、张拉预预应力钢束束、压浆；；15)、进行标标高及平面面位置测量量（在5号块以前，测测量包括本本截面在内内的前2个截面的的测点标高高，在5号块以后后，测量包包括本截面面在内的前前3个截面的的测点标高高，每施工工完3个梁段，对对全桥所有有标高测点点进行高程程及平面位位置测量），经经监理检查查签认后提提供给监控控小组；16)、挂篮移移动到位；；17)、进行标标高及平面面位置测量量，经监理理检查签认认后提供给给监控小组组；其他梁段重复上上述9）～17）的过程程。应力测测试按照前前述要求进进行。6、拟投入的设备备6．1拟投入软件在本桥的监控过过程中拟投投入下列软软件：阶段软件应用内容前期准备阶段Midas施工全过程的空空间仿真分分析桥梁博士施工全过程的平平面分析安装阶段Midas作为控制系统的的计算核心心，获得监监控数据Midas是是韩国开发发的桥梁综综合计算程程序，MIDAAS/Ciivil是针对土土木结构，特特别是分析析象预应力力箱型桥梁梁、悬索桥桥、斜拉桥桥等特殊的的桥梁结构构形式，可可以对施工工全过