大橋監(jiān)控實施方案

1、某某大橋主橋施工監(jiān)控實施方案目錄、被控對象基本情況 31.1 結構布置 31.2 材料選用 31.3 主梁施工 4二、監(jiān)控目的與依據(jù) 42.1 監(jiān)控目的 4三、監(jiān)控的原則與方法 53.1 控制原則 53.2 控制方法 6四、施工控制主要工作內(nèi)容 74.1 施工仿真計算 74.2 主梁撓度觀測 74.3 主梁應變（應力）監(jiān)測 84.4 施工過程中的裂縫檢查 94.5 溫度及其影響觀測 94.6 施工控制有關的基礎資料試驗與收集 104.7 設計參數(shù)誤差分析和識別 104.8 預告主梁下節(jié)段立模標高 10五、監(jiān)控實施程序 115.1 主墩施工階段 115.2 主梁 0#塊施工階段 115.3 主梁

2、懸臂施工階段 115.4 合攏段施工階段 125.5 二期恒載施工階段 13六、總的要求 13七、監(jiān)控報告 147.1 階段性報告 147.2 總報告 14八、現(xiàn)場組織、分工與協(xié)作 148.1 組織 148.2 分工 158.3 協(xié)調(diào)工作 17九、施工監(jiān)控工作計劃 179.1 時間安排 179.2 主要工作人員安排 179.3 擬投入的主要儀器和設備 18某某大橋主橋施工監(jiān)控方案一、被控對象基本情況1.1 結構布置a）上部結構結構形式： 5 跨預應力混凝土變截面連續(xù)箱梁主橋全長： 472m跨徑組合： 56+490+56m橋面寬度：凈 12+21.5=15 米。主梁斷面：主梁斷面為單箱單室箱形截

3、面面。箱梁梁高、底板厚度均按 2 次拋物線 變化。b）下部結構懸澆連續(xù)箱梁主墩為墻式橋墩，順橋向厚度為 280cm，橫橋向?qū)?1010cm，橋墩內(nèi) 挖 390cm 寬的空洞，空頂?shù)钩砂雸A。承臺厚度 300cm 承臺設置 150cm封底混凝土，樁 基為雙排 3D180cm 鉆孔灌注樁，共 6 根。主橋主墩設置 GPZ（ II ）3.5 型盆式支座。1.2 材料選用a）混凝土主橋連續(xù)箱梁： C55 混凝土蓋梁、墩柱、墩柱間系梁及擋塊： C40 混凝土主橋承臺： C30 混凝土承臺封底： C20 混凝土支座墊石： C40、C50 混凝土全橋樁基、樁頂系梁： C30 混凝土人行道： C30 混凝土橋面

4、鋪裝： C40 混凝土b）預應力筋縱向預應力采用鋼絞線 j 15.24：標準強度 fpk=1860MPa，公稱直徑 15.24mm， 彈性模量 Ey=1.95 105MPa；橫向預應力束為 2 j 15.2mm 鋼絞線，單端交錯張拉。豎向預應力采用 3 j 15.2mm 鋼絞線單端張拉，采用二次張拉工藝某某大橋主橋施工監(jiān)控方案c）普通鋼筋鋼筋直徑大于或等于 12mm均采用 HRB335 鋼筋，鋼筋直徑小于 12mm均采用R235 鋼筋，其標準強度分別為 335MPa 和 235MPa。1.3 主梁施工a）施工單元劃分（1）1 號 T 和 5 號 T1號T和2號T分別與 8號墩和 12號墩對應，

5、由整個 56m邊跨和90m跨的一部分 構成。（2）2 號 T、3 號 T 和 4 號 T 2號T、3號T和4號T分別與9號墩、10號墩和 11#墩對應，由四個 90m跨的相應 部分構成。b）施工方法邊跨現(xiàn)澆段采用滿堂支架澆筑， 1、2、3、4、5號 T 采用掛籃懸臂澆注。 c）合攏順序合攏順序為：先合攏 7#墩與 8#墩邊跨，接著 12#墩與 13#墩邊跨、 8#墩與 9#墩次 邊跨、 11#墩與 12#墩次邊跨，最后中跨全橋合攏。二、監(jiān)控目的與依據(jù)2.1 監(jiān)控目的某某大橋是一座大型橋梁， 具有較大的技術難度。 大跨度橋梁施工過程復雜， 設計 與施工高度耦合，施工過程中各種影響結構變形和內(nèi)力的

6、參數(shù)（如梁重、結構剛度、 溫度場、有效預應力等）存在誤差，如果不加以控制調(diào)整，這些誤差會導致結構變形 和受力嚴重偏離理論計算軌跡， 成橋后主梁的線形和結構內(nèi)力都將難以滿足設計要求， 并且施工過程中容易導致超應力情況，造成嚴重后果。為了確保主橋在施工過程中結 構內(nèi)力和變形始終處于安全的范圍內(nèi)，且成橋后的線形符合設計要求，結構恒載受力 狀態(tài)接近設計期望，在橋梁施工過程中必須進行嚴格的施工控制。施工監(jiān)控的具體目 標是：a）通過施工監(jiān)測所得的結構參數(shù)真實值進行施工階段計算， 確定出每個懸澆節(jié)段的某某大橋主橋施工監(jiān)控方案 立模標高，并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測的成果對誤差進行分析、預測和對下一立模 標高進

7、行調(diào)整，以此來保證成橋后橋面線形、合攏段兩懸臂標高的相對偏差不大于規(guī) 定值。b）通過對懸澆過程箱梁主要截面的應力觀測，確保主要截面的應力滿足設計要求。c）通過對橋墩墩頂位移、垂直度以及橋墩控制截面的應力測量，確保橋墩在施工過 程中以及成橋后的穩(wěn)定，并確保墩身應力滿足設計要求。d）通過對懸澆過程箱梁表面及橋墩墩身裂縫觀測，以控制箱梁及墩身裂縫的產(chǎn)生， 及時分析原因并采取措施。2.2 監(jiān)控依據(jù)1）公路工程技術標準 （JTG B01-2003）；2）公路工程質(zhì)量檢驗評定標準 （JTGF80/1-2004）；3）公路橋涵施工技術規(guī)范 （JTJ041-2000）；4）中華人民共和國交通部標準公路橋涵施工

8、技術規(guī)范 （JTJ041-2000）5）某某大橋施工組織設計。6）某某大橋施工圖設計文件；7）現(xiàn)場試驗及測量三、監(jiān)控的原則與方法3.1 控制原則 施工控制的目的是要對成橋目標進行有效控制， 修正在施工過程中各種參數(shù)誤差對 成橋目標的影響，確保成橋后結構內(nèi)力和線形滿足設計要求。a）受力要求 反映橋梁受力的因素包括主梁和剛接橋墩的截面內(nèi)力（或應力） 。通常起控制作用 的是主梁上下緣正應力以及腹板的主應力， 控制作用的主要因素是主梁自重和預應力。 主梁重量控制要求：按施工規(guī)程要求對主梁橫截面尺寸的誤差嚴格控制，主梁截面平 均應力增量誤差 15%。b）變形要求某某大橋主橋施工監(jiān)控方案線形主要是主梁的標

9、高。 成橋后 （通常是長期變形穩(wěn)定后） 主梁的標高要滿足設計 標高的要求。立模標高允許誤差：（+/-）5mm，已澆梁段以及成橋后主梁系統(tǒng)控制誤差： 標高誤差：（+30mm/-10mm）。主梁軸線等參數(shù)允許誤差按有關規(guī)范取用。c）調(diào)控手段對于主梁線形的調(diào)整， 調(diào)整立模標高是最直接的手段。 將參數(shù)誤差調(diào)整引起的主梁 標高的變化通過立模標高的調(diào)整予以修正，必要時還需對預應力作適當調(diào)整。3.2 控制方法連續(xù)箱梁橋施工過程復雜，影響參數(shù)多。如：結構剛度、梁段的重量、施工荷載、 混凝土的收縮徐變、溫度和預應力等。求施工控制參數(shù)的理論值時，都假定這些參數(shù) 值為理想值。 為了消除因設計參數(shù)取值的不確切所引起的

10、施工中實際與設計不一致性， 在施工過程中對這些參數(shù)進行識別和預測。對于重大的設計參數(shù)誤差，提請設計方進 行理論設計值的修改，對于常規(guī)的參數(shù)誤差，通過優(yōu)化進行調(diào)整。具體流程見圖 1圖 1 連續(xù)箱梁橋施工控制框圖a）設計參數(shù)識別某某大橋主橋施工監(jiān)控方案通過在典型施工狀態(tài)下對狀態(tài)變量 （位移和應力應變） 實測值與理論值的比較， 以 及設計參數(shù)影響分析，識別出設計參數(shù)誤差量（如混凝土彈性模量、容重、有效預應 力等）。b）設計參數(shù)預測 根據(jù)已施工梁段設計參數(shù)誤差量， 采用合適的預測方法 （如灰色模型） 預測未來梁 段的設計參數(shù)可能誤差量。c）優(yōu)化調(diào)整 施工控制主要以控制主梁標高為主， 優(yōu)化調(diào)整也以這個因

11、素建立控制目標函數(shù) （和 約束條件）。通過設計參數(shù)誤差對橋梁變形和受力的影響分析，應用優(yōu)化方法（如采用 加權最小二乘法），調(diào)整未來梁段的立模標高，使成橋狀態(tài)最大限度地接近理想設計成 橋狀態(tài)，并且保證施工過程中受力安全。必要時還需對預應力作適當調(diào)整。四、施工控制主要工作內(nèi)容4.1 施工仿真計算采用橋梁博士 3.0、Midas6.71設計計算與控制分析軟件大型商用軟件 ANSYS 復核 設計計算所確定的成橋狀態(tài)和施工狀態(tài)；并且針對大橋主跨大的特點，對一些關鍵部 位進行重點分析計算。按照確定的施工工序、提供的設計圖紙以及其他有關資料，對 施工過程進行一次正裝計算，得到各施工狀態(tài)以及成橋狀態(tài)下的結構內(nèi)

12、力和變形等控 制數(shù)據(jù)。與設計相互校對確認無誤后作為大橋施工控制的理論軌跡。具體數(shù)據(jù)有：1、各施工狀態(tài)以及成橋狀態(tài)下的狀態(tài)變量的理論數(shù)據(jù)：主梁標高、墩頂偏位、橋 墩垂直度以及控制截面應力應變。2、監(jiān)控數(shù)據(jù)理論值：主梁各節(jié)段立模標高。4.2 主梁撓度觀測測定主梁撓度的變化情況， 主要觀測混凝土澆筑及預應力張拉對各梁段控制點標高 的影響。測點布置：每一梁段懸臂端截面梁頂距梁端20cm 左右，在距兩腹板外側 50cm 的位置分別設立 2 個標高觀測點，測點須用短鋼筋預埋設置并用紅漆標明編號，測點鋼 筋露出混凝土表面 2cm。當前現(xiàn)澆梁段懸臂端截面在底模上設立兩個臨時標高觀測點， 作為當前梁段控制截面的

13、梁底標高，并給出相應于梁頂位置處對應兩個測點的高程關某某大橋主橋施工監(jiān)控方案測試方法：用精密水準儀測量測點標高。每一個節(jié)段完成后應對全部已完梁段主 梁撓度復測一次。4.3 主梁應變（應力）監(jiān)測測定主梁控制截面鋼筋應力或混凝土應變在施工過程中的變化情況。應變測試元 件選用三智科技生產(chǎn)的 SZZX-A150B 振弦式應變計。采用大橋主梁應力測試的控制斷 面有：左右幅主梁根部及邊跨最大控制彎矩截面和主跨 L/4 截面、 L/2 截面。具體位置 見圖 2，控制截面上的測點布置見圖 3。注： 1. 圖中尺寸以厘米計；2. 圖中 1 20 為應力監(jiān)測斷面；3. 圖中斷面 1、 20 為邊跨最大彎矩控制截面

14、；4. 圖中 8、9、10 附近為溫度測試斷面；5. 考慮到荷載試驗需要， 16 同時也為荷載試驗測試截面。圖 2 應力、溫度監(jiān)測斷面布置圖注：1.圖中尺寸以厘米計某某大橋主橋施工監(jiān)控方案圖 3 應力測點橫斷面布置圖4.4 施工過程中的裂縫檢查隨時對已完成懸澆的箱梁表面以及墩身進行裂縫觀測，及時發(fā)現(xiàn)裂縫，量測其長 度和寬度，并采取補救措施。4.5 溫度及其影響觀測a）溫度場觀測 觀測主梁、橋墩的溫度（溫度場）及主梁撓度、橋墩位移等隨氣溫和時間的變化規(guī) 律。 測試方法混凝土中溫度測試選用溫度傳感器， 由專用儀器直接讀取。 在主梁的控制截面內(nèi)預 埋溫度傳感器，以測量其內(nèi)部的溫度場分布。 測點布置主

15、梁上分別選取跨中、 L/4、0#塊根部 3 個標準截面，具體測試斷面見圖 1，控制 截面上的測點布置見圖 4。圖 4 溫度測點橫斷面布置圖 測試時間 在施工期間選擇有代表性的天氣進行 24 小時連續(xù)觀測，例如：每個季節(jié)選擇一個 晴天、多云天和陰雨天。b）溫度對結構變形和內(nèi)力影響的測量某某大橋主橋施工監(jiān)控方案10 測試內(nèi)容：主梁標高以及相關截面應力應變。 測試時間：與溫度場觀測同步進行。c）元件保護應變傳感器和溫度傳感器為敏感元件， 為防止受損，振搗混凝土時應避免接觸元件； 同時，擬對元件的引線采取保護措施，采用 PVC 套管、排氣軟管包裹引線，防止其施 工中發(fā)生破壞。為便于施工管理和數(shù)據(jù)采集工

16、作，各測試斷面的引線集中于橋面一側 引出，在此位置設置鐵匣子，將引出線放置其中。鐵匣子采用厚度 5mm 左右的鋼板制 成，尺寸為 30cm30cm30cm，匣子底部空置，埋設于箱梁頂板混凝土中，頂部設 活動蓋，可上鎖?？紤]到荷載試驗的需要， 詳細的測試內(nèi)容、 測試截面埋置梁段和截面測點數(shù)量參見 附表 1測試內(nèi)容一覽表。4.6 施工控制有關的基礎資料試驗與收集1、參與一些控制箱梁的施工質(zhì)量的試驗，包括混凝土彈性模量、預應力鋼絞線彈 性模量、掛藍加載試驗、預應力損失測定、真空壓漿工藝試驗等，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)對監(jiān) 控參數(shù)進行適當?shù)恼{(diào)整， 以使結構的分析結果能更加切實地反映實際結構的受力性能。2、氣象資料

17、：晴雨、氣溫、風向、風速等資料應每星期收集。3、實際工期與未來進度安排。4、掛籃支點反力及其他施工荷載在橋上布置的位置與數(shù)值應隨時收集。4.7 設計參數(shù)誤差分析和識別1、掛藍剛度對標高的影響2、梁段自重誤差對結構的影響；3、預應力誤差的影響；4、結構剛度誤差對結構的影響；5、混凝土收縮徐變對結構的影響；6、施工荷載變化對結構的影響；7、溫度、光照變化的影響。4.8 預告主梁下節(jié)段立模標高考慮主梁彎曲對結構的影響， 根據(jù)對橋墩水平位移和主梁標高的監(jiān)測， 對控制10某某大橋主橋施工監(jiān)控方案11目標進行影響分析，建立調(diào)整優(yōu)化模型，調(diào)整主梁下節(jié)段的立模標高五、監(jiān)控實施程序5.1 主墩施工階段 根據(jù)施工

18、工序，本階段對主墩的應力測量，主要以觀測為主，掌握應力狀態(tài)以及 變化。主要工作內(nèi)容是應變計埋設截面的應力觀測、橋墩垂直度的觀測。5.2 主梁 0#塊施工階段 由于采用搭設托架澆筑的施工工藝，因此監(jiān)控的主要內(nèi)容為落架前后主梁的標高 及控制截面應力變化。5.3 主梁懸臂施工階段每一個施工梁段分為三個工況：a）掛籃前移并定位立模 測試內(nèi)容：掛籃立模標高和懸臂梁段標高 要求：檢測時間避開局部溫差影響（在一天中結構內(nèi)溫度場最均勻的時間）b）主梁混凝土澆筑 測試內(nèi)容：主梁懸臂各梁段標高。11c）預應力張拉 測試內(nèi)容：主梁懸臂各梁段標高、豎向預應力損失、控制截面應力。12標準梁段施工流程見圖 5圖 5 某某

19、大橋標準梁段施工流程圖某某大橋主橋施工監(jiān)控方案125.4 合攏段施工階段 合攏段施工是全橋的關鍵階段，需對其進行嚴格的監(jiān)控，主要內(nèi)容為主梁的標高、 控制截面應力變化以及溫度測量，分為以下三個工況：a）安裝合攏吊架及平衡重 測試內(nèi)容：復核立模標高。 要求：檢測時間避開局部溫差影響（在一天中結構內(nèi)溫度場最均勻的時間） 。b）澆筑合攏混凝土測試內(nèi)容：主梁懸臂各梁段標高。某某大橋主橋施工監(jiān)控方案13要求：檢測時間避開局部溫差影響（在一天中結構內(nèi)溫度場最均勻的時間） 。c）拆除合攏吊架測試內(nèi)容：主梁懸臂各梁段標高以及溫度測量。 要求：檢測時間避開局部溫差影響（在一天中結構內(nèi)溫度場最均勻的時間） 。5.5

20、 二期恒載施工階段本階段主橋施工已基本完成， 主要工作是監(jiān)測結構的變化與理論計算是否相符， 分 為以下三個工況：a）拆除支架、掛藍b）橋面鋪裝、護欄、照明等荷載 以上兩個工況測試內(nèi)容：主梁四分點的標高、控制截面應力、溫度場測試。c）以上 a、b 工況完成后，主橋交工，對全橋進行全面復測，此次復測也作為監(jiān)控 單位的驗收檢測。測試內(nèi)容：主梁八分點的標高、控制截面應力、溫度場測試。六、總的要求1、嚴格控制施工臨時荷載，材料堆放要求定點、定量。2、測量工作以施工方為主進行，同時由監(jiān)控方進行監(jiān)測，監(jiān)控方獨立提供測量數(shù) 據(jù)。3、所有觀測記錄須注明工況（施工狀態(tài)） 、日期、時間、天氣、氣溫、橋面特殊 施工荷

21、載和其他突變因素。4、每一施工工況完成后，由有關方進行測試，確認測量結果無誤后方可進行下一 工況的施工。5、主梁掛籃立模的測試工作必須回避日照溫差的影響。6、主梁每一梁段的預應力張拉完成之后，有關方把數(shù)據(jù)匯總至監(jiān)控方，由監(jiān)控方 進行數(shù)據(jù)分析后，下達下一梁段的控制指令表。7、控制指令表經(jīng)設計方、監(jiān)理方、監(jiān)控方等有關方面簽認后方可執(zhí)行，才能進行 下一梁段的施工。13某某大橋主橋施工監(jiān)控方案14七、監(jiān)控報告根據(jù)大橋的施工順序和施工內(nèi)容，將定期和不定期撰寫提交監(jiān)控階段性報告，大 橋建成后提交施工監(jiān)控總報告，作為本監(jiān)控項目的成果。7.1 階段性報告主要將各個關鍵階段完成后及時、準確地向施工、監(jiān)理單位通報

22、監(jiān)控的有關數(shù)據(jù)，提出有關的措施和方案，并每月向總工室提交階段性監(jiān)控數(shù)據(jù)和報告。7.2 總報告 為全橋施工監(jiān)控的總結，包括大橋概況、主要施工方法、變形、應力等監(jiān)測結果 分析、線形控制結果與分析等完整內(nèi)容。八、現(xiàn)場組織、 分工與協(xié)作8.1 組織施工控制是個高難度的施工技術問題，但不是孤立的施工技術問題，它涉及設計、 施工、監(jiān)理等單位的工作。為做好本主橋的監(jiān)控工作，在組織形式上分兩個層次開展 施工控制工作，即設立施工控制領導小組與施工控制工作辦公室。重大技術問題由領 導小組討論決定，具體工作由施工控制工作辦公室實施。其組織機構人員安排如下：（1）施工控制領導小組（主要由各單位的負責人組成） 。（2）

23、施工控制工作小組（主要由施工控制單位和施工單位的人員組成） 。 施工控制工作組織流程框圖示意如下圖 8 所示。1415圖 8 施工控制組織協(xié)調(diào)流程圖某某大橋主橋施工監(jiān)控方案8.2 分工a）業(yè)主 加強現(xiàn)場管理，協(xié)調(diào)各成員單位的工作，及時召集施工控制會議。b）設計單位 提供結構計算參數(shù)及結果、圖紙、結構最終內(nèi)力狀態(tài)和線形。 會簽控制單位發(fā)布的關于預告下階段立模標高的控制指令表。151616某某大橋主橋施工監(jiān)控方案 討論決定重大設計修改，負責變更設計后各種驗算。c）施工單位 施工組織設計與進度安排，變更原定施工方案應及早提出。 掛籃撓度計算與試驗。 混凝土彈性模量試驗，不同材料或配合比均需做一組。

24、橋面施工荷載調(diào)查與控制。 主梁的位移測試。測試結果在每一節(jié)段完成后及時匯交施工控制工作辦公室。 負責測試元件的現(xiàn)場保護，并為監(jiān)控單位提供現(xiàn)場測試的便利條件。 作為輔控方組織有經(jīng)驗的技術人員參與控制，對主控方的控制數(shù)據(jù)起校核作 用。d）監(jiān)理單位 認真執(zhí)行監(jiān)理工作，保證施工質(zhì)量。 復核監(jiān)測單位提供的主梁標高觀測結果。 提供主梁斷面尺寸測量結果。e）施工監(jiān)控單位 擬定施工控制方案和詳細的施工控制細則。 識別設計參數(shù)誤差，并進行有效預測。 優(yōu)化調(diào)整分析。 預告下階段主梁掛籃立模標高。 施工過程結構變位、應力、應變、裂縫和溫度觀測。 匯總所有的測試數(shù)據(jù)。發(fā)生重大修改及時向領導小組匯報并會同設計單位提出調(diào)整方案。f）施工監(jiān)控工作小組施工監(jiān)控工作小組分為顧問組、現(xiàn)場測試組、理論分析組三個小組?，F(xiàn)場測試組 和理論分析組將所得數(shù)據(jù)匯總到顧問組，由顧問組做出監(jiān)控決策。各小組分工如下： （1） 顧問組 審核現(xiàn)場測試小組和理論分析小組的成果，做出監(jiān)控決策； 對重大技術問題提出解決方案； 及時召集施工監(jiān)控工作小組內(nèi)部會議，對階段性成果進行總結。17某某大橋主橋施工監(jiān)控方案 （2）現(xiàn)場監(jiān)測組 施工過程結構變位、應力、