橋施工監(jiān)控方案

1、新建工程橋梁施工監(jiān)控方案二、施工監(jiān)控的目的及意義 施工控制最根本的目的就是確保大橋施工過程中各項結(jié)構(gòu)參數(shù)的可控、 可知 及結(jié)構(gòu)安全。 為了實現(xiàn)這個目的需要根據(jù)實際的施工工序， 以及現(xiàn)場獲取的參數(shù) 和數(shù)據(jù)，對橋跨結(jié)構(gòu)進行實時誤差分析、 結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)驗算， 并且根據(jù)分析結(jié) 果及時調(diào)整施工控制指令以確保結(jié)構(gòu)的逐段施工向著理想的方向發(fā)展。 根據(jù)驗算 結(jié)果，對結(jié)構(gòu)施工過程中的安全狀況進行評價。 這樣，才能保證結(jié)構(gòu)的受力最終 處于可知、 可控及安全的范圍內(nèi)， 使得成橋后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和線形最大程度的符合 設計要求。三、施工監(jiān)控的原則及方法 施工監(jiān)控的內(nèi)容是校核設計和施工過程中的關鍵數(shù)據(jù)， 對成橋目標進行有效

2、 的控制。對施工各狀態(tài)控制數(shù)據(jù)實測值與理論值進行比較分析， 進行結(jié)構(gòu)設計參 數(shù)識別調(diào)整， 修正在施工過程中各種影響成橋目標的參數(shù)誤差對其的影響， 對成 橋狀態(tài)進預測與反饋控制分析，通過對結(jié)構(gòu)線型及內(nèi)力（應力）進行監(jiān)測，以分 析、預測和防止施工中出現(xiàn)過大位移和應力對橋梁產(chǎn)生安全隱患， 確保施工朝著 事先預定目標順利進行。在橋梁的節(jié)段施工中，每個工況的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)和變形狀態(tài)達不到設計所確 定的理想目標的重要原因在于結(jié)構(gòu)有限元計算模型中的節(jié)段自重、 施工臨時荷載、 混凝土材料的收縮徐變系數(shù)等的取值與施工中的實際情況有一定的差距。要得到 比較準確的控制調(diào)整量，必須根據(jù)施工實測得到的結(jié)構(gòu)反應修正計算模型

3、中的這 些參數(shù)值，以使計算模型在與實際結(jié)構(gòu)磨合一段時間后自動適應結(jié)構(gòu)的物理力學 規(guī)律。這一“施工量測識別修正預報”的流程就是所謂的“自適應控制 思路”，根據(jù)多座橋梁施工及控制經(jīng)驗，這一思路被普遍認為是目前針對大跨度橋 梁的結(jié)構(gòu)施工最為有效的控制方法。4.3 連續(xù)梁拱橋施工監(jiān)控的原則及目標施工控制原則在連續(xù)梁拱橋的施工過程中， 隨著不同結(jié)構(gòu)的施工完成， 結(jié)構(gòu)體系不斷變化， 各施工階段由于側(cè)重點不同，因此施工控制原則也不盡相同。在連續(xù)梁施工階段中， 施工控制原則是以線形控制為主， 關鍵斷面應力控制 為輔，通過對關鍵部位和重要工序的嚴格監(jiān)測和控制， 準確給定和及時調(diào)整梁端 立模標高，確保合攏精度，消

4、除可能對結(jié)構(gòu)安全和施工安全產(chǎn)生影響的不利因素； 在鋼管混凝土拱施工過程中， 在確保拱肋穩(wěn)定的前提下， 施工控制原則為以線形 控制為主，同時兼顧控制斷面應力（應變） ，對關鍵部位和重要工序嚴格監(jiān)測和 控制，確保拱肋合攏精度和安全； 在吊索張拉階段， 以主梁的應力和拱肋的變形 控制為主，兼顧吊索索力，使成橋后的結(jié)構(gòu)線型和內(nèi)力最大程度滿足設計要求。施工控制目標 施工控制的實施，將杜坑特大橋主梁應力及線形最大程度的滿足符合設計要 求，使得結(jié)構(gòu)受力達到理想的最優(yōu)狀態(tài)，施工監(jiān)控的具體目標如下：（1）應力控制誤差不大于 2MPa；（2）主梁合攏誤不超過 1cm，拱肋合攏誤差控制在規(guī)范的允許的范圍內(nèi)；（3）成

5、橋高程符合設計線形及施工規(guī)范要求，成橋主梁標高與設計值相差 不超過 2cm；（4）成橋拱軸線與設計拱軸線偏差滿足相關規(guī)范的要求；（5）吊桿索力值與設計索力值偏差控制在 5%范圍之內(nèi)。4.4 連續(xù)梁拱橋施工監(jiān)控內(nèi)容根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點、 設計要求和施工方法， 結(jié)合我們對連續(xù)梁橋、 連續(xù)剛構(gòu) 橋和鋼管砼拱橋等同類型橋梁的施工控制經(jīng)驗， 本項目橋梁施工控制的主要內(nèi)容 有：（1）施工過程的仿真分析與計算；（2）混凝土主梁及拱肋關鍵斷面的應力監(jiān)測；（3）主梁和拱軸線幾何測量；（4）主梁立模標高的確定與調(diào)整；（5）優(yōu)化拱肋支架卸落程序；（6）吊桿索力測試；4.5 連續(xù)梁拱橋施工過程仿真分析與計算分段施工方法和

6、施工順序直接影響到各個施工階段的成橋狀態(tài)的幾何線形 和內(nèi)力狀況。 因此，分段施工中的施工過程模擬計算必須嚴格按照各個施工階段 的實際形式進行。施工過程的仿真計算是根據(jù)實測的設計參數(shù)（如混凝土容重、 強度和彈性模量等），使用的施工工藝和工序，掛籃的結(jié)構(gòu)形式和臨時施工荷載 等數(shù)據(jù)，計算施工過程中各個施工階段的結(jié)構(gòu)撓度和內(nèi)力， 為應力測量和撓度控 制提供理論計算值。因此，它是確定立模標高、分析偏差原因的主要依據(jù)，是保 證合攏精度、 評價體系轉(zhuǎn)換后結(jié)構(gòu)應力變化和結(jié)構(gòu)安全的基礎。 對于大型橋梁的 施工過程總體計算通?？梢圆捎脳U系結(jié)構(gòu)有限元模型進行， 其中的關鍵在于對施 工中各種影響因素的準確模擬和考慮。

7、 有限元逐步計算法可較好地模擬實際的施 工過程。本橋跨度大， 體系轉(zhuǎn)化和結(jié)構(gòu)受力均較為復雜， 計算軟件除了使用橋梁 專業(yè)分析軟件 MIDAS 外，還會采用通用有限元 ANSYS 進行計算復核，以確保 計算結(jié)果的準確。施工過程仿真分析計算內(nèi)容及主要計算結(jié)果 施工過程的模擬計算主要包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成、 預應力筋作用、施工荷載形式、 結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換、吊索的張拉等模擬計算。由于大橋結(jié)構(gòu)形式特殊， 在施工過程中涉及到多個結(jié)構(gòu)的體系轉(zhuǎn)換， 因此勢 必要對施工過程進行詳盡的模擬和分析， 得到各施工階段的理論計算結(jié)果為評價 體系轉(zhuǎn)換后結(jié)構(gòu)應力變化和結(jié)構(gòu)安全奠定基礎， 大橋施工過程仿真分析主要計算 結(jié)果如下：（1）

8、各梁段掛籃前移定位后的主梁內(nèi)力、應力和撓度；（2）各梁段澆筑梁段混凝土后的主梁、應力和撓度；（3）各梁段張拉梁段預應力后的主梁、應力和撓度；（4）合攏段臨時連接后的主梁內(nèi)力、應力和撓度；（5）合攏段澆筑混凝土后（假定為荷載）的主梁內(nèi)力、應力和撓度；（6）合攏段澆筑混凝土后（已成為結(jié)構(gòu)）的主梁內(nèi)力、應力和撓度；（7）各拱肋節(jié)段吊裝后（假定為荷載） ，主梁內(nèi)力、應力和撓度；（8）拱肋焊接合攏后（已成為結(jié)構(gòu)）的主梁和拱肋內(nèi)力、應力和撓度；（9）對鋼管泵送混凝土（混凝土未達到規(guī)定強度前，假定為荷載）的主梁 和拱肋內(nèi)力、應力和撓度；（10）對鋼管泵送混凝土 （混凝土達到規(guī)定強度， 鋼管混凝土成為組合截面

9、 形成結(jié)構(gòu)）的主梁和拱肋內(nèi)力、應力和撓度；（11）橋面拱肋支架拆除階段的主梁和拱肋內(nèi)力、應力和撓度；（12）吊索張拉前后主梁和拱肋內(nèi)力、應力、撓度和吊桿力；（13）橋面鋪裝完成后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、應力、撓度和吊桿力。4.6 混凝土主梁及拱肋關鍵斷面的應力監(jiān)測應力測試斷面布置原則及布置（1）通過模擬施工計算，得到全橋各類構(gòu)件施工全過程中的內(nèi)力包絡圖， 確定以各類構(gòu)件最危險的位置，這些數(shù)據(jù)是截面選取的基礎；（2）截面的選取應該避開圣維南區(qū)，因為該區(qū)受力不是很明確，如果不進 行局部分析，很難預測出它的應力，這樣不利于對實測應力的分析。（3）充分與設計單位溝通，了解設計意圖。根據(jù)上述原則，擬在連續(xù)梁上邊跨

10、1/2L 處，箱梁根部斷面、主跨 1/4L 和跨 中位置共布置 5 個應力測試斷面；擬在單個拱肋的拱腳處， 1/4L 處和拱頂位置 共布置 3 個應力測試斷面。全橋拱肋共布置 11個應力測試斷面，測試斷面位置 見圖 4.2，其中斷面 15為連續(xù)梁測試斷面， 68和 911分別為單個鋼管混凝土 拱肋測試斷面。各關鍵截面的應力測點布置見圖 4.3 所示，其中主梁測點采用預 埋混凝土鋼筋應變計，拱肋測點采用精度高讀數(shù)穩(wěn)定的進口振弦式傳感器。監(jiān)測儀器主梁測試斷面采用預埋鋼筋應變計， 拱肋采用表面粘貼振弦式傳感器的方式 全程監(jiān)測主梁和拱肋關鍵斷面的應變。 采集儀器為澳大利亞 Datataker 公司生產(chǎn)

11、 的鋼弦應變自動測試儀 DT615（90 通道）和日本產(chǎn)手持應變儀。應變測試時機的選取1）應變零點的選擇選擇應變零點的時間不同， 會對絕對應力的計算帶來誤差， 在混凝土澆注和 養(yǎng)護期間， 混凝土凝固過程中， 會對鋼筋應變計不斷產(chǎn)生緊裹作用， 而且由于水 化熱、溫度等因素的影響，應變幅度較大。應變的變化和混凝土內(nèi)部的溫度、濕 度、水化熱、自生體積變形等因素有關，也與養(yǎng)護、氣候等外部因素有關。同時 由于制作的自由小梁混凝土體積較少， 難以反應主梁混凝土在該階段的自生體積 變形。因此，取預應力張拉前應變計的應變?yōu)榛炷翍儨y試的應變零點。 而相對于混凝土結(jié)構(gòu)， 鋼結(jié)構(gòu)的應變測試零點相對簡單， 取搭設在支架上已 完成鋼管混凝土拱肋合攏但未對拱肋灌注混凝土前的狀態(tài)作為鋼管混凝土拱肋 的應變測試零點。2）應力測試工況及量測時間的確定 對于連續(xù)梁懸臂澆筑施工過程中， 測試工況為澆注梁段混凝土后； 張拉梁段 預應力前后；掛籃前移定位前后。連續(xù)梁合攏后，在拱肋的施工過程中，測試工 況為拱肋合攏前后；分階段泵送混凝土前后；拆除支架過程；吊索張拉過程。