湖南省省道某线南县某大桥mmm钢管混凝土系杆拱桥施工控制技术方案

PAGExx大桥施工控制技术方案工程概述xx省xx大桥为主跨368米的中承式钢管混凝土系杆拱桥（跨径组合为80m＋368m＋80m）（图1）。桥面宽度净15m＋2×0.5m防撞护栏，全宽16m；主拱采用四肢钢管混凝土桁式拱肋，其中弦杆钢管外径为1000mm，壁厚由18mm～28mm，腹杆钢管外径为550mm，壁厚由10mm～12mm；主拱肋采用悬链线线型，拱轴系数m＝1.543，矢高f＝71.2m，矢跨比为1/5；边拱由两片预应力钢筋混凝土箱型拱肋组成，截面高由6m～4m，拱轴系数m＝1.543，矢高f＝17.412m，矢跨比1/8.5；系杆采用24束31φj15.24钢绞线；吊杆间距8m，采用61φs7高强平行钢丝。荷载等级汽—20级，挂车—100，地震基本烈度6度，主桥按7度设防。全桥基础采用钻孔灌注桩。主拱肋施工采用无支架缆索吊装，采用扣挂系统主拱肋分22段拼装，扣塔与吊塔合二为一。图1xx大桥效果图二、施工控制目的与意义为了确保主桥在施工过程中结构内力和变形始终处于安全的范围内，且成桥后主拱圈的拱轴线和桥面的线形符合设计要求，结构恒载受力状态接近设计期望，在拱桥施工过程中必须进行严格的施工控制。大跨度桥梁设计与施工高度耦合，所采用的施工方法（扣吊合一)、材料性能、安装程序、拼装节段的定位标高和接头转角、钢管拱肋节段扣索的安装索力、状态温度、钢管内混凝土的灌注方法、系杆的张拉力以及吊杆的安装等因素都直接影响成桥主拱和桥面的线形与受力，而在施工过程中以上这些因素与设计的假定总会存在差异，为此必须在施工中通过检测采集必要的数据，并进行分析比较，对拼装点的钢管拱肋的定位标高、转角和当前吊装钢管拱肋扣索的安装索力给以调整与控制，以满足施工过程的安全要求和成桥状态的设计要求。三、施工控制的原则与方法1.控制原则施工控制的目的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，确保成桥后结构内力和线形满足设计要求，因此，xx大桥施工控制的原则为以主拱肋线型控制为主，应力控制为辅，同时兼顾主拱肋内混凝土灌注的密实度以及扣塔的变形控制。1）状态线形要求线形主要是指拱肋的拱轴线线形和桥面线形。成桥后（通常是长期变形稳定后）拱肋的拱轴线线形（控制点的平面坐标和标高）和桥面标高要满足设计要求。为了实现好线形要求，需要严格控制各拱段吊装状态下的位移与内力。2）受力要求忆控制钢管混凝恶土系杆拱桥受齿力的主要结构嚷是主拱饱圈申—姥钢管混凝土桁篮式拱肋。通常恐起控制作用的轰是主拱圈钢管智混凝土拱肋中挨钢管和混凝土甩的上、下缘应刑力。在恒载已暗定的情况下，赏拱轴线形和系啄杆张拉力是影网响拱肋受力的蚕重要因素。而欢拱肋的应力与侦拱肋截面轴力鬼和弯矩有关，原在成桥恒载状暮态下，需控制脸好拱肋截面弯闯矩，使拱肋截眠面不仅要满足绝施工阶段的强尤度和稳定性的坚要求，而且成蒙桥后在活载作撇用下要满足设碧计要求。及时住设置一定的横惑向缆风索和及轰时安装永久横孤联也是确保施赞工阶段受力安净全必不可少的银。吊索的恒载分索力要满足设鹰计的要求。3）调控手段候对于钢管混凝备土拱肋的线形衣和内力或应力旅的调整，主要毙通过扣索索力酿调整和拱肋节肯段拼装接头（部拼装点）的转柳角调整来实现好。合龙温度选欢择、系杆张拉旋力调整或者压盒载合龙也是可祖采用的手段。皱吊索的无应力岔精确下料长度围的调整是桥面同线形的主要调屡控手段。全2.祥哄控制方法偿钢管混凝土系猜杆拱桥施工过吃程复杂，影响旗参数多。如：患扣索的索力、畅扣塔等结构的灯刚度、风缆索舟力与刚度、施似工荷载等。求壁施工控制参数庆的理论设计值揭时，都假定这材些参数值为桥枝梁规范的理想逃值。为了消除槽因设计参数取羡值的不确切所蚂引起的施工中善设计与实际的挖不一致性，须凡在施工过程中耗对这些参数进猎行识别和预测雅。对于重大的迹设计参数误差乞，提请设计方六进行理论设计诸值的修改，对饶于常规的参数立误差，通过优苗化进行调整。征1服）设计参数识必别购通过在典型施辉工状态下对状趟态变量（扣索企索力、拱肋的目位移和应力应碰变、扣塔偏位芝、系杆张拉力湿等）实测值与桨理论值的比较浅，以及设计参浓数影响分析，黄用最小二乘法准识别出设计参饰数误差量。琴2初）设计参数预拣测桶根据已施工节蚂段设计参数误妻差量，采用合熔适的预测方法到（如灰色预测臂法）预测未来漠节段的设计参坚数可能误差量君。3）优化调整详通过设计参数摩误差对桥梁变填形和内力的影借响分析，以成奔桥状态主拱线班形和内力为目连标建立控制目籍标函数（和约另束条件），应对用优化方法调欠整本节段与未熔来节段扣索的党安装索力以及疑未来节段的定劈位标高，使成伯桥状态最大限设度地接近理想四设计成桥状态巷，并且保证施丑工过程中拱肋慎的稳定等方面粥的受力安全。于必要时还可对旁已施工节段的株扣索索力进行即适当的调整。矩四、施工控制零主要工作内容盛1.仅胁理论计算希分别用桥梁平求面计算程序和碑桥梁空间计算贱程序进行计算员分析来复核设枝计计算所确定唱的理论成桥状引态和施工状态码。潜按照设计和施影工所确定的施西工工序，以及来设计所提供的软基本参数，对魂施工过程进行极正装计算，得察到各施工状态僵以及成桥状态旁下的结构受力乖和变形等控制最数据。与设计中的文件相互校扬对确认无误后床，作为本桥的枣施工控制的理傻论轨迹。贝钢管混凝土拱辈肋的制作线形坑对钢管混凝土境拱肋的制作线酷形进行校核。科对于拱段接头爪转角可以微调劝的情况，拱肋捕的制作线形可中按成拱线形定孟。呜施工状态下以泰及成桥状态下掘状态变量的理身论数据：却（凤1朵）主拱肋空钢焦管节段安装至牲合龙，放松扣巧索过程各阶段扭拱肋内力、应贤力、挠度、标馆高以及扣索索摄力；径（挨2奥）灌注钢管内颤混凝土过程各骗阶段主拱肋内稍力、应力、挠某度以及系杆力炼；吃（矮3母）拆除边拱临逢时墩、安装立求柱、横梁、桥这道梁、桥面板担以及浇注桥面材铺装等各阶段剩主拱肋内力、道应力、挠度、检标高以及系杆弃力；催（倒4蠢）空钢管吊装避最大悬臂状态依横向风力影响迎和稳定性验算爬。胃3遥）施工控制数缠据理论值：什扣索张拉索力剩、拱肋节段的侄安装定位标高赖以及系杆张拉嘴力。愁2畜.瓜主拱肋施工过蜘程结构变位、瓶轴线偏差、索杨力、温度、应称力和应变观测蓄施工一个节段湖称为一个阶段缩，为了改善施日工过程中的钢俭管混凝土拱肋仇的受力，主拱建圈合龙前每阶输段分成二个工河况：针a隙）吊装拱肋节群段到位，确定沉前端标高，连雪接接头拧紧；段b律）安装缆风索雄和扣索，逐步迅松掉缆吊索，繁调整扣索索力三至控制值，检课验拱肋节段前床端定位标高。届如果标高达到玻控制要求，则毅焊接拱段接头盘，否则调整当销前段扣索索力牲值，必要时调谊整膏连接接头的转角，再次测瑞量前端定位标童高，直至满足厉控制要求。搏在设计拟定的刑温度下在拱顶蝴处合龙后，还绝有一系列施工盆工序，直至最雹后成桥。倚1心）每个阶段观膛测项目：厦（德1点）换删拱肋挠度观测叙①愚港测点布置：每冻一拱肋节段的弹端截面梁顶设卡立两个标高观贼测点。当前拼南装拱段跨中截吊面设立两个临晕时标高观测点饱，作为当前拱赠肋节段拼装截份面调整定位标误高校核使用（量见图沾2室）。彻②素肤测试方法：用齿全站仪测定拼郑装点的竖向坐俘标，即高程。野（且2兵）痰扣塔偏位测量烧①讽轿测点布置：耳在塔顶部位与适张拉台座下缘栏分别设立一个潮观测点，观测忽其坐标革（见图兴3绍）。礼②咐妥测试方法：用半全站仪测定剃观测点坐标颂。劫（职3句）扣索、系杆仍及吊杆索力测虏定稻扣索及系杆索邻力测试的准确田性直接关系到沉拱肋内力和拱粱肋线形，如不此足够重视它，镜乃至关系到施卷工安全，因此秧，在施工控制扔中，必须确保轧扣索和系杆索堤力测试结果的渔准确性。室用千斤顶张拉伍扣索（或系杆寿）时，在张拉纠千斤顶上加安吵锚索计（一种睡高精度的荷重愚压力传感器）勤，利用锚索计堵的精确读数来励标定张拉千斤岂顶的张拉力值佛。同时采用专倚用索力频谱仪病测试索力，以刊进行现场同步爽标定索力系数怖。代系杆索力测试絮以在张拉千斤溪顶上加安锚索现计为主，捷部分索安装锚拴索计或应变计进起监测和校核女系杆缴索力参数作用走。搞对吊杆索力，当采用专用索力佣频谱仪测定。扁部分扣索安装咐锚索计或应变宏计起监测和校荡核索力参数作岂用。浓（湖4降）笨爪桥梁平面位置宾控制望在起始拱肋节情段安装前，必也须对拱座顶面劈标高和平面位惯置进行仔细核吧查，安装时还包要用全站仪等龙对起始拱轴线咏作详细复核，戴在符合设计等揭要求后，方可灶进行下步工序贩，拼装中必须阳对每段拱肋的欢拱轴线偏差控截制在允许误差击范围内。用全糟站仪测量。修（胁5棕）钢管混凝土露拱肋截面钢管多和混凝土应力揪、应变观测①测试方法岂采用振弦式应裂变计和光纤光就栅应变传感器皮，采用相应的祖专用仪器测试你。所有的测试汉元件都应有可造靠的标定数据择。②测点布置怜拱肋应力应变桑测试断面选择红在拱脚、津L悟/涨8衡、识L阅/鼠4饱、勺3挑L汪/裹8竖以及拱顶截面爸、施工过程中锁应力控制截面哈以及成桥后活晨载作用的控制加截面的上、下揪缘位置（测点往布置见图投4骂）。输系杆选择上下扭游各布天设作1哥个压力式传感跨器。破（浇6揪）横汪拱脚处水平变洽位和沉降测量愁①扰柳测点布置：两责个拱座顶面处倒上下游各设一秆至两个测点，没测点位置选在中拱座顶面便于高观测的可靠位男置处。粱②依铜测试方法：用晃全站仪测试。有2缘）温度及其影储响观测畅（堂1已）慧科温度测试方法宾温度测试选用剂热敏电阻初或半导体禁温度传感器连以及竿光纤光栅温度露传感器，包括底扣索、钢管和晌扣塔、吊索、伏系杆和管内混椒凝土中的温度护测定。用专门对的温度测试仪否测定。乌（拆2兼）测点布置（退见穗图覆5羽、抢图愈7愿、没图物8熊）遥扣索、钢管、将扣塔和系杆用就热敏电阻柄或半导体年温度传感器测掏表面温度。魂吊索：选用典鸣型的索型，制胁作扰1双个测温段，测笨温段布树置根5打个热敏电阻测磁温点，在桥址剂处放一根测温腾段吊索。艺管内混凝土中驰的温度用光纤堪光栅温度传感缠器乒和半导体叙温度传感器测申定。垄主拱肋中的温怕度布置位置在升平联板主拱节嫂段和平连杆主铲拱节段各选一屋个截面愤（在离开拱脚灰一定位置处）娱；每个边拱各机选择一个断面邮布置竹半导体哪温度传感器测芝点。佛（逃3河）温度修正恩在各控制工况臂下测试温度场传，根据实测温各度场计算温度栏对结构变形和堂内力的影响，际从而进行温度元修正。服（葬4意）焦蚕温度对结构变戚形和内力影响爹的测量非在施工期间选购择有代表性的叔天气进似行徐2带4备小时连续观测暂，例如：每个帆季节选择一个竟晴天、多云天泄和阴雨天，以肥掌握温度的影喉响规律，指导呜施工。测试内容：①温度场；筹②痰拱肋标高、扣蠢索索力、拱座通偏位以及相关须截面应力应变撤。暴附表蚕：待砖传感器汇总表全序号扎传感器或仪器嚷名称惨数量货用途夸安装位置垄1楼半导体温度传重感器猾6衔4汁个暖测量桥梁温度谎场胀主拱平联板和鉴平联杆靠近拱宏脚位置、阀边拱椅2酱热敏电阻月2禾0府个疲测量桥梁温度工场杰吊杆、系杆、影扣索、扣塔炎3西振弦式应变计绩4组0收个穗测量桥梁关键故受力缎部位的应变）督沿主拱布锈设旗5*8=4丙0询个高振弦式应变计堂；邀3.俊瓶施工控制有关向的基础资料试坡验与收集裂1柿）钢材和混凝歉土的弹性模量润，混凝土容重叉、收缩徐变参起数。插2三）气象资料：墨晴雨、气温、租风向、风速。吼3截）实际工期与杨未来进度安排发。舱4锈）施工荷载在乞桥上布置位置溉与数值。腿4.设堵设计参数误差帐分析和识别痰缆吊系统吊装士时对结构的影储响；豆扣索张拉力误梁差对结构的影管响；捏风缆张拉力误归差对结构的影绍响；宗拱肋节段自重泛误差对结构的叙影响；罢结构刚度误差锡的影响；嫌桥面系施工顺学序对主拱结构狡的影响；误温度及材料热柜膨胀系数误差络的影响；葡系杆张拉力误劳差对结构的影通响等。撑5.馅别对未来拱段设孩计参数误差进浙行预测捧根据已施工拱棍段参数误差分脾析和识别的结备果，预测未来宣拱段设计参数亲误差。化6.洗仍预告拱肋下阶涂段定位标高和妈扣索张拉力备保杜根据参数误差供识别和预测的段结果，对控制撞目标进行影响牺分析，建立调防整优化模型，蜡调整拱肋下阶姜段定位标高和依扣索张拉力。奔7.菊偶重大设计修改吴如果出现较大声的施工误差，配可能需采取以赤下重大修改措益施：剑1竿）设计参数作侨重大修改；加2巨）对已施工扣绑索实施索力调钩整；炕3妈）合拢施工方留案作重大调整面。侄五、施工控制使精度和原则建鹊议巨1.窑夫控制指令执行稻原则与允许误疫差机1挪）定位标高与侮扣索最后一次锣张拉必须在一计天中相对稳定睁均匀温度场中杀完成；参2积）定位标高允厘许误差列：思±10雪mm禽；顺3合）控制扣索索凯力张拉最大允水许误差睛：诱±5伏%喂；态4马）中间索力允资许误善差创±10概%哈。砍2.舰肤局部线形控制旬要求什相邻拱肋节段口接缝错台误差透不超坦过恼±0.户2垒钢管壁厚。瞧3.性戒已拼拱段系统参控制误差醒1)抄埋标高误差：始L悲/500着0竿；崖2)讽坑系杆张拉力误剧差榆：周±3蹈%丘；灌3)饶丛内弧偏离设计逆弧线误差贵：讯8m短m恳；牛4织）每段拱肋内乖弧长误差：顺（只+黎0旗，耀－赖1腐0富）低m版m为；灭5疼）轴线横向偏识位误差：好L再/600某0坏。群4.共拔钢管拱肋混凝肺土浇筑系统误梳差控制触轴线横向偏位舅误差：减L拖/400杏0板；驳拱圈高程：计L族/300粗0壁；誉对称点高差误药差：臂L报/300长0佩；柴吊杆吊点位置饿误差床：猾10m悉m哥；锻吊杆吊点高程跳误差跌：坡±10m妻m宴；逆吊杆吊点两侧区高差误差梨：慧20m繁m忠；阴桥面平整度等芳参数允许误差秘按有关规范取斑用。夹以上仅为建议伟值，需根据本迟桥有关规定与萍设计、施工和胀监理等有关方贼面协商确定。任六、施工工况逮操作说明掌1.俯烧拼装节段的定可位欣按施工控制指牌令表中的定位让标高用高强螺丛栓（或定位焊绒板）先初步固肤定拼装接头，家在稳定的温度脊场下，通知监睁理和控制方检拿测其标高值和忌定位精确后再顾进行下一步工遗序。钓1去）测试内容：式（胁1通）拱肋标高：遍前端芽所有已经拼装戚段（包括当前夕拼装主拱肋节宰段的测点）；破（阀2挎）扣索索力：范前端样所有扣索与锚挂索；阻（花3脸）扣吊塔塔顶舟偏位。2）要求：芒（猾1炒）必须确保吊泼机处于全吊工肯作状态，新焊守接头不受剪力蚕等；生（赚2跟）检测时间应冷避开局部温差狠影响（在一天唐中结构内温度谣场最均匀的时暴间）；泳（丝3落）定位标高误隶差要求小侦于屿±10瓜mm搁。感3昨）控制要点：狠锡垂根据吊装对备扣吊塔塔顶偏暑位和已成拱肋死标高的影响，阵修正拼装主拱侍肋节段前端的仁定位标高。己2.罩等扣索控制张拉特1呜）测试内容：泻（唯1伍）主拱肋标高钻：前悼端港5傻个拱段（包括务当前拼装拱段暗的测点）；送（链2尚）扣索索力：女前促端惊3肾对索；诱（跳3朝）扣吊塔塔顶挪偏位；集（馒4荡）控制截面应帖力应变。2）要求：育（吐1困）回避温度影勿响；俘（觉2裙）拱肋标高和随扣索索力以及进塔顶偏位在张民拉前后测一次贩；凭（社3朋）标高和扣索屡索力双控，当篇前梁段标高误若差小啄于雾±20宾mm沃，索力误差按解控制索力张拉拥要求控制。轧3义）控制要点：众肃邮精确控制拼装眯拱段的前端标毕高和扣索索力包，检验已成拱凯肋拱段标高和螺扣索力。椅七、阶段施工本控制验收巾一个拱段施工丝完成后，由控价制方汇集所有恋的观测资料，哈由施工控制工摆作小组下达下虹一段拱肋施工涨控制指令表，攀并对上一节段早的拱肋控制情君况作简要评述态。指令表经有婚关方签认后进厘入下一节段拱泉肋的施工。再主拱肋吊盟装谎3艰个节段后进行另一次施工控制选小结，对有关比设计参数作一窝次系统调整。八、总的要求渗1征）严格控制施抱工临时荷载。须2释）测量工作由朱施工方和控制归方平行进行，灾以便于在现场夹及时校对，同借时由监理方进必行监测。煌3唐）所有观测记变录须注明工况辅（施工状态）朗、日期、时间霞、天气、气温鞋、特殊施工荷河载和其他突变延因素。坝4赖）每一施工工有况完成后，由壁有关方进行测观试，确认测量尚结果无误后方殊可进行下一工任况的施工。水5眉）遵经拱肋吊装定位英和扣索第二次翁张拉前后的测历试工作应尽量站回避日照温差只的影疑响。解6蚊）拱桥每一节镇段施工完成后涌，有关方把数等据汇总至控制其方，由控制方欺进行数据分析灯后，下达下一迹节段拱肋的控欣制指令表。薯7邀）控制指令表皮经有关方签认水后方可执行，肺才能进行下一阔段拱肋的施工凶。九、组织酒施工控制是个蔑高难度的施工圆技术问题，但爽不是孤立的施闪工技术问题，兆它涉及设计、融施工、监理等浊单位的工作。元为做好本主桥神的控制工作，宫建议业主牵头佛成立施工控制肺领导机构，在铲组织形式上分老两个层次开展已施工控制工作读，即设立施工奴控制领导小组飞与施工控制工饼作办公室。重龙大技术问题由洞领导小组讨论胃决定（工作流产程见图古8吗），具体工作业由施工控制工迎作办公室（工咳作流程见图耳9袄）。其组织机艺构人员安排如凑下：上1.熊晨施工控制领导岸小组：组长：蔡志伟首副组长：颜东限煌，产李狼伸拿瑜，苗学守，礼张县意嘉辉哪成鸦校佛员：方伟能，蹦刘丰得笛源，杨大伟，区李传习欣际2.醋半施工控制工作蠢办公室主任：颜东煌分副主任：张克璃波，田仲初让成员：陈常松卡，李学文，涂税光亚，唐正才甜，许兆斌，张锤建明，王甜，骆莫建军，盛柳挽江，吴伟林，侍龚汉浦考十、建议各单祸位分工如下1．建设单位丈协调各成员单颈位的工作，及圆时召集主梁施罪工控制会议。2．设计单位至1较）提供结构计丈算数据文件、监图纸、结构最购终内力状态、嘉索力和线形；朋2蜘）与施工控制格单位校对施工膨控制的有关理朋论数据；柱3丽）签认施工控葬制指令。3．施工单位莫1防）施工组织设蜜计与进度安排骡，如有变更原锋定施工方案应口及早提出；祖2倡）确保扣吊系计统的受力安全微且明确；醉3顽）试件弹性模筋量试验；奴4滤）桥面施工荷遵载调查与控制缺；撞5逃）负责测试元浆件的现场保护都，并为控制单砖位提供现场测装试的便利条件宽；倒6捡）主拱肋和拱漆座以及塔顶的重位移测试，测疲试结果在每一覆主要施工阶段享完成后及时现宵场核实和汇交堤施工控制工作蛇办公室。4．监理单位河1漏）监测拱肋的齐节段标高和拱撤座以及塔顶的包水平偏位；犬2讲）每一主要施凤工阶段完成后深将有关监测结携果及时汇总给矛施工控制工作衣办公室。勺5敬．施工控制单宇位象1程）拟定施工控接制方案；改2版）施工过程结签构变位、应力斯、应变、索力飘和温度观测；愿3练）识别设计参村数误差，并进耀行有效预测；燃4末）优化调整分科析；乡5胖）预告下阶段林扣索或系杆的蹦张拉力、拱段嗓定位标高等控乌制数据；您6态）发生重大修粉改及时向领导财小组汇报并会名同设计单位提停出调整方案；荷7域）主桥竣工后弹两个月内提交胡施工控制与监躲测成果报告。贫十一、施工控键制表格与图纸霞xx趁大桥钢管砼系羡杆拱桥施工控妖制指令表暂塔号息：伶篮晚闯拼装拱肋编号料：象廊喂表格编号：米本次拼装拱肋误数据协工况锤拱肋控制点标象高滥（玉m农）零拱段编号菜标高值且张拉索力罢（休KN狗）蔬索号夫张拉索力值凳扣塔塔顶偏践位建(辽m)篮说明：（对施躺工工序要求以陶及上一拱段施袍工控制情况作帜简要说明）尾有关方签证舒施工控制代表鼠：突年前另缎月责茧涨日吹设预项计触挖代睡赖表：密年静缘萝月乖粗苦日列监涝鸡秧理：绿年攻兆贸月锤食赖日左总客依房监把叠亡办：固年烂袖刚月叼浓旧日水钢管砼系杆拱驴桥拱肋空间坐三