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文檔簡介

1、紹興市曹娥江袍江大橋施工期及運營期監(jiān)測監(jiān)控方案中鐵大橋局集團武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司二OO九年八月目錄1概述11.1結(jié)構(gòu)概況11。2施工方法42施工監(jiān)控的意義、原則、目標(biāo)及依據(jù)52.1施工監(jiān)控意義52.2施工監(jiān)控原則62.3施工監(jiān)控目標(biāo)72.4施工監(jiān)控依據(jù)73施工監(jiān)控現(xiàn)場機構(gòu)組織方案93.1組織體系93。2施工監(jiān)控協(xié)作體系93.3監(jiān)控文件資料工作流程113。4現(xiàn)場施工監(jiān)控工作體系114施工監(jiān)控的重點和難點135施工監(jiān)控內(nèi)容和方法145。1監(jiān)控工作內(nèi)容155。2施工監(jiān)控計算155。2.1計算軟件165。2。2分析方法165。2。3計算內(nèi)容175。2.4計算模型185。3施工監(jiān)測185.3.1現(xiàn)

2、場測試和收集的參數(shù)185.3。2幾何線形測量19應(yīng)力測量22索力測量29溫度測量315。3。6監(jiān)控測點的保護356營運期的定期監(jiān)測366。1幾何線形測量366.2索力測量366.3關(guān)鍵部位應(yīng)力測量366.4梁板裂縫觀測366.5監(jiān)測時間與次數(shù)376。6培訓(xùn)常規(guī)監(jiān)測人員377施工監(jiān)控及檢測實施保證措施387.1質(zhì)量保證措施387。2安全保證措施398施工控制項目組人員安排399施工控制用表40紹興市曹娥江袍江大橋施工期及運營期監(jiān)測監(jiān)控方案 1概述1.1結(jié)構(gòu)概況紹興市曹娥江袍江大橋工程,位于紹興市袍江新區(qū),南起袍江新區(qū)三江路同越興路交叉口,往北跨越曹娥江中游,北至上虞市瀝海鎮(zhèn)南匯村。本工程的道路等

3、級為城市主干道I級,屬于城市特大橋。橋梁設(shè)計荷載:加載長度150m,為城一A級;加載長度150m,為汽超-20、掛一120;人群荷載為4kN/m2.設(shè)計車速60km/h。設(shè)計洪水頻率為100年一遇.通航標(biāo)準(zhǔn)為1000噸級海輪,最高通航水位為5.14m;通航凈空為寬108mX高23m。地震設(shè)防為7度主橋縱坡2。1%,引橋最大縱坡2。4%。整個主橋設(shè)置通長的柔性系桿以平衡拱肋的水平推力。系桿采用體外束柔性系桿,系桿束、管道、防腐、錨具和支撐等構(gòu)件設(shè)計采用成品系桿,每一拱肋位置設(shè)置6束27dj15。24的系桿。系桿全橋通長,通過橫梁支架和邊跨端橫梁定位鋼管安裝,錨固于端橫梁。吊桿布置采用可換式雙吊桿

4、,吊桿縱向間距為6。58.75米不等,橫向中心距為34.25米。吊桿為工廠生產(chǎn),現(xiàn)場安裝,由強度為1670MPa的高強度鍍鋅鋼絲外包PE套制成。吊桿布置為縱向布置,單組吊桿縱向間距為48cm,上端錨固于拱肋的下弦桿;下端直接錨固于鋼橫梁,每組吊桿規(guī)格為2X857。橫梁包括吊桿橫梁、拱肋橫梁、拱上立柱橫梁、墩上立柱橫梁和端橫梁。上述橫梁除端橫梁外均采用鋼橫梁,其中吊桿橫梁、拱上立柱橫梁、墩上立柱橫梁高度150240厘米,橫梁長度為45米,吊點(支點)間距為34。25米,工字型截面,上翼板寬800mm,下翼板寬1000mm,腹板厚1620mm,每片梁重約39噸。拱肋橫梁為箱型斷面.除墩上立柱橫梁和

5、拱肋橫梁外,橫梁與橋面板通過濕接頭聯(lián)成整體,成為鋼一一混疊合梁結(jié)構(gòu)。墩上立柱橫梁和拱肋橫梁頂面設(shè)置滑動支座。端橫梁采用混凝土結(jié)構(gòu).拱肋橫梁與立柱之間通過支座聯(lián)系,墩上立柱橫梁和拱肋橫梁分別與墩上立柱和拱肋焊接。鋼橫梁底部相互之間設(shè)置4道縱梁.橫梁鋼材除厚度大于35mm的采用Q345qc外,其余均采用Q345c鋼.板面系采用預(yù)制n形鋼筋混凝土板和現(xiàn)澆橋面鋪裝層構(gòu)成。預(yù)制板高45cm,肋寬23cm,翼板厚10cm,車行道板寬216cm和245cm,人行道板寬217cm和207cm。車行道板縱橫向設(shè)置50cm的現(xiàn)澆接縫,接縫混凝土采用無收縮混凝土。橋面鋪裝層厚13cm,其中鋼纖維混凝土厚8cm,中粒

6、式改性瀝青混凝土厚5cm,并將8cm厚現(xiàn)澆鋼纖維混凝土計入橋面板的受力截面中。8cm現(xiàn)澆鋼纖維混凝土頂面設(shè)置防水層。鋼纖維混凝土的摻量為60kg/m3.鋼橫梁(墩上立柱橫梁和拱肋橫梁外)與橋面板通過接縫連成整體,使橫梁在承受二期恒載和活載時成為鋼混疊合梁。墩上立柱采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為1500X12mm,內(nèi)灌C50混凝土,立柱與橫梁焊接。拱上立柱采用4500X12mm的格構(gòu)柱,柱頂與橫梁之間設(shè)支座拱上立柱在拱肋加工時先安裝好立柱底座,當(dāng)拱肋混凝土達到設(shè)計強度時,再現(xiàn)場安裝立柱,立柱高度根據(jù)拱肋實測標(biāo)高進行調(diào)整。最后澆筑立柱底座混凝土.袍江大橋主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為:1)道路等級:城市主干道I級,特

7、大橋。2)橋梁寬度:4。25m(人、非)+2.5m(拱肋)+15。5m(車)+0。5m(隔)+15。5m(車)+2.5m(拱肋)+4.25m(人、非)=45.0m。3)設(shè)計車速:60km/h。4)設(shè)計荷載:(1)路面設(shè)計荷載:標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100kN;(2)橋梁設(shè)計荷載:加載長度小于150m,為城一A級;大于150m,為汽超一20級、掛一120;人群荷載一4kN/m2.5)設(shè)計洪水頻率及通航標(biāo)準(zhǔn):設(shè)計洪水頻率為300年一遇;通航標(biāo)準(zhǔn)為1000噸級海輪,最高通航水位為5。14m;通航凈空為寬108mX高23m。6)縱、橫坡:主橋縱坡2。1。行車道橫坡1.5,人行道反向橫坡1.0。袍江大橋主橋立

8、面布置示意圖見圖1。1。紹興市曹娥江袍江大橋施工期及運營期監(jiān)測監(jiān)控方案 圖1。1袍江大橋主橋立面布置示意圖紹興市曹娥江袍江大橋施工期及運營期監(jiān)測監(jiān)控方案 1。2施工方法本節(jié)內(nèi)容摘自廣西路橋袍江大橋項目部“紹興市曹娥江袍江大橋上構(gòu)纜索吊裝專項技術(shù)方案”。曹娥江大橋為三主跨連續(xù)系桿拱橋,拱肋和橋墩固結(jié),連拱效應(yīng)明顯,拱肋安裝順序?qū)Τ蓸蚝蠊袄?、橋墩受力影響較為突出,因此拱肋安裝采用先分別安裝次中跨、然后安裝中跨的方案。主橋上構(gòu)所有構(gòu)件均采用無支架纜索吊裝系統(tǒng)進行安裝施工。每跨兩條主拱肋,每肋分9個吊裝節(jié)段,最大吊裝節(jié)段重64。522T。鋼拱肋安裝程序為:節(jié)段資料檢查合格后一運輸鋼拱肋節(jié)段到起吊位置、

9、定位f雙吊點垂直起吊運輸f就位f臨時固定f扣索安裝、纜風(fēng)安裝f扣索張拉、纜風(fēng)收緊一調(diào)整標(biāo)高、軸線一松吊點一吊裝下一節(jié)段??紤]受起吊位置影響,減少交叉作業(yè),減少安裝風(fēng)險,三跨安裝順序依次為:南次中跨f北次中跨f中跨。每跨主拱肋分9段吊裝,兩岸分別按照14段的順序?qū)ΨQ進行,每跨左右均按照上游拱肋單肋合攏后、再橫移索鞍至下游進行下游側(cè)拱肋單肋吊裝合攏、最后再吊裝上下游側(cè)拱肋間橫撐的順序進行。進行單肋合攏的優(yōu)點在于減少索鞍的橫移次數(shù),減少不安全因素,并大大加快施工進度。上下游單肋均合攏后,及時安裝永久風(fēng)撐,增強拱肋整體穩(wěn)定性。每跨安裝完成后,立即完成接頭焊接工作,并拆除扣索再進行下跨安裝。吊桿系統(tǒng)為縱

10、向雙吊桿型式(每個吊點采用一組兩根吊桿)。吊桿安裝采用工作索輔助進行。吊桿的安裝工藝流程為:吊桿孔清理f吊桿錨具檢查f實測各吊點標(biāo)高值f吊桿運輸至現(xiàn)場并松展開f吊點垂直提吊就位f按加載程序張拉吊桿,調(diào)整標(biāo)高f錨具封閉并作防護處理。吊桿的安裝采用工作索及手拉葫蘆進行。待橫梁吊裝到位,擰下下端螺母,將下端錨杯穿進橫梁的預(yù)留孔道內(nèi),再擰上下端螺母。調(diào)節(jié)標(biāo)高時,按設(shè)計要求調(diào)節(jié)螺母,吊桿張拉中注意聽取監(jiān)測的標(biāo)高數(shù),一旦達到設(shè)計標(biāo)高立即停止張拉,擰緊螺母,使橋面標(biāo)高達到設(shè)計要求。注意一片橫梁的兩個吊點要同步進行。吊桿安裝完成后對錨頭內(nèi)灌注防腐油脂,安裝保護罩,并檢查吊桿外防護PE是否有損壞,如有損壞則用P

11、E熱焊槍進行補焊。最后安裝防水罩。橋面n型鋼筋混凝土板為先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系。鋼縱梁及橋面板安裝方法同樣采用纜索吊,按設(shè)計及有關(guān)規(guī)定安裝,對稱進行。下圖為纜索吊裝系統(tǒng)總體布置圖:圖1。2纜索吊裝系統(tǒng)總體布置圖2施工監(jiān)控的意義、原則、目標(biāo)及依據(jù)2.1施工監(jiān)控意義袍江大橋工程具有規(guī)模大、技術(shù)復(fù)雜、施工難度大的特點,對該橋進行施工控制是十分必要的.施工監(jiān)控的最根本目的是確保施工中結(jié)構(gòu)的安全和確保成橋后的線形和內(nèi)力狀態(tài)滿足設(shè)計要求.施工監(jiān)控是設(shè)計的補充任何橋梁施工,特別是大跨徑橋梁的施工,都是一個系統(tǒng)工程.在該系統(tǒng)中,設(shè)計只是目標(biāo),而在自開工到竣工整個為實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)而必須經(jīng)歷的過程中,將受到許許多多

12、確定和不確定因素(誤差)的影響.尤其值得注意的是,某些偏差(如豎向撓度誤差)具有累積的特性。設(shè)計文件中所提供的控制數(shù)據(jù)(如預(yù)拱度、各階段撓度參考值)是基于理論的設(shè)計參數(shù)和假定的施工方法給出的。而現(xiàn)場施工狀況通常會與設(shè)計預(yù)期存在一定出入,當(dāng)實際情況與設(shè)計預(yù)期存在差異時,這些數(shù)據(jù)也需要隨之修正,否則就難以滿足施工實際的需要。施工控制除了能起到補充設(shè)計和輔助指導(dǎo)施工的作用,還能對各種施工因素的變化進行監(jiān)測、研究分析,對相關(guān)問題提出建議及解決措施。施工監(jiān)控是施工的需要由于設(shè)計計算、橋用材料性能、施工精度、荷載、大氣溫度等諸多方面的理想狀態(tài)與實際狀態(tài)之間存在差異,施工中如何從各種受誤差影響而失真的參數(shù)中

13、找出相對真實之值,對施工狀態(tài)實時識別(監(jiān)測)、調(diào)整(糾偏)、預(yù)測顯得尤為重要。這些方面的問題,如果不能及時有效地處理,不僅會對結(jié)構(gòu)受力不利,而且可能會使結(jié)構(gòu)線形不順暢以致影響結(jié)構(gòu)受力及行車。為了解決好這些問題,最好的辦法就是對施工全過程實施實時控制,控制關(guān)鍵截面應(yīng)力和變形誤差處于容許范圍內(nèi),保證橋梁建成時達到設(shè)計要求狀態(tài).施工監(jiān)控是結(jié)構(gòu)本身特性的需要作為三跨連續(xù)中承式鋼管混凝土系桿拱橋,屬于高次超靜定橋跨結(jié)構(gòu),其成橋的線形和結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力與施工方法有著密切的關(guān)系,采用不同的施工方法和工序都會導(dǎo)致不同的結(jié)構(gòu)線形和內(nèi)力。此外,由于各種因素(如材料的彈性模量、混凝土收縮徐變、結(jié)構(gòu)自重、施工荷載、溫度等

14、)的影響,以及在測量等方面存在誤差,特別是某些偏差具有累積的特性,結(jié)構(gòu)的原理論設(shè)計值難以做到與實際測量值完全一致,兩者之間會存在偏差。若對偏差不加以及時有效的調(diào)整,隨著結(jié)構(gòu)懸臂長度的增加,結(jié)構(gòu)的線形會顯著偏離設(shè)計值,造成合攏困難或影響成橋的內(nèi)力和線形。2。2施工監(jiān)控原則根據(jù)拱橋主拱圈主要受壓的特點,本橋施工監(jiān)控的主要原則是變形、內(nèi)力及穩(wěn)定性控制綜合考慮。其中,穩(wěn)定性控制非常重要,在施工控制過程中,應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的不同和施工工藝的差別采取以下控制原則:在滿足穩(wěn)定性要求的前提下,對變形、應(yīng)力進行雙控,其中以控制變形為主,嚴(yán)格控制拱圈拼裝、灌注混凝土、體系轉(zhuǎn)換過程中撓度和軸線偏位,嚴(yán)格監(jiān)控成拱期間的

15、應(yīng)力變化趨勢.上述原則的制定主要是考慮到位移控制是最直觀,很容易實現(xiàn)的,并且測量數(shù)據(jù)的精度較高,而應(yīng)力控制受到的制約條件比較多,并受外界影響比較大。因此,在橋梁施工控制中應(yīng)通過設(shè)計參數(shù)的識別與修正,建立比較準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)計算分析模型。要綜合考慮各種控制影響因素帶來的影響,建立合理、可行的施工控制系統(tǒng)與施工監(jiān)測系統(tǒng),從而獲得真實、準(zhǔn)確的實測數(shù)據(jù),正確的分析結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài),為后續(xù)施工提供可靠的依據(jù).本橋施工控制將以線形控制為主,應(yīng)力控制為輔。(1)線形要求線形主要是指拱肋的拱軸線線形和橋面線形.成橋后(通常是長期變形穩(wěn)定后)拱肋的拱軸線線形(控制點的平面坐標(biāo)和標(biāo)高)和橋面標(biāo)高要滿足設(shè)計要求.為了滿足線

16、形要求,需要嚴(yán)格控制各拱段施工狀態(tài)下的位移與內(nèi)力和吊索索力、系桿索力。(2)受力要求在恒載己定的情況下,拱軸線形是影響拱肋受力的重要因素。而拱肋的應(yīng)力與拱肋截面軸力和彎矩有關(guān),在成橋恒載狀態(tài)下,需控制好拱肋截面彎矩,使拱肋截面不僅要滿足施工階段的強度和穩(wěn)定性要求,而且成橋后在活載作用下要滿足設(shè)計要求.及時設(shè)置一定的橫向纜風(fēng)索和及時安裝永久橫聯(lián)也是確保施工階段受力安全必不可少的??刂其摴芑炷料禇U拱受力性能的主要結(jié)構(gòu)是主拱圈拱肋.(3)調(diào)控手段對于主拱,鋼管拱肋懸拼成拱的線形和內(nèi)力或應(yīng)力的調(diào)整,主要通過吊裝支架起吊裝置調(diào)整和拱肋節(jié)段拼裝接頭(拼裝點)的轉(zhuǎn)角調(diào)整及合龍溫度的選擇來實現(xiàn)。另外,通過吊

17、索的無應(yīng)力精確下料長度的調(diào)整是橋面線形的主要調(diào)控手段。2。3施工監(jiān)控目標(biāo)袍江大橋施工監(jiān)控的目標(biāo)是:把大跨度橋梁施工控制的理論和方法應(yīng)用于大橋的實際施工過程,對該橋施工期間的線形、結(jié)構(gòu)位移、索力及應(yīng)力等內(nèi)容進行有力的控制和調(diào)整。根據(jù)施工全過程中實際發(fā)生的各項影響橋梁應(yīng)力、索力與變形的參數(shù),結(jié)合施工過程中測得的各階段應(yīng)力、索力與變形數(shù)據(jù),及時分析與預(yù)測值的差異并找出原因,提出修正對策,以協(xié)助施工單位安全、優(yōu)質(zhì)、高效地進行施工,并確保在全橋建成以后橋梁的應(yīng)力狀態(tài)、索力狀態(tài)與外形曲線與設(shè)計盡量相符.將實測成橋狀態(tài)的線形與相應(yīng)溫度下的理論線形對比,相差應(yīng)在施工控制精度范圍內(nèi)。根據(jù)目前的施工技術(shù)水平,及測

18、量控制精度,初定施工控制的主要目標(biāo)如下表2.1.2。4施工監(jiān)控依據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTGB01-2003)公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則(JTG/TB02-012008)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTGD60-2004)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2000)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTGD622004)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(JTJ025-86)公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計規(guī)范(JTG/TD60012004)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2000)公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)(JTGF80/1-2004)精密水準(zhǔn)測量規(guī)范(GB/T15314-940)工程測量規(guī)范(GB50026

19、2007)公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50283-99)紹興市曹娥江袍江大橋相關(guān)設(shè)計圖紙紹興市曹娥江袍江大橋施工期及運營期監(jiān)測監(jiān)控方案 表2。1袍江大橋施工控制目標(biāo)檢查項目允許偏差附注扣塔偏位不大于理論扣塔偏位的土20%;當(dāng)理論扣塔偏位的20%小于30mm時不大于30mm拱肋咼程小于土L/3000L為懸臂長度20mm(L/300020mm)相鄰節(jié)段咼差小于土L/2000L為拱肋節(jié)段長度上下游高程相對偏差30mm軸線偏位小于土L/3000L為懸臂長度20mm(L/300020mm)軸線相鄰節(jié)段咼差小于土L/2000L為拱肋節(jié)段長度主梁高程小于土L/5000L為測點至肋間平臺前端的距離

20、土20mm(L/500020mm)相鄰節(jié)段咼差不大于土L/2000L為箱梁節(jié)段長度上下游高程相對偏差20mm軸線偏位不大于土L/10000L為測點至肋間平臺前端的距離土10mm(L/1000010mm)軸線相鄰節(jié)段咼差不大于土L/2000L為梁段長度索力扣索3%吊桿3%系桿土5%主拱合龍段兩端高差土10mm吊桿咼程偏差土10mm上下游吊桿高程偏差土10mm3施工監(jiān)控現(xiàn)場機構(gòu)組織方案施工監(jiān)控是一個大型的系統(tǒng)工程,必須事先建立完善、有效的控制體系才能達到預(yù)期的控制目標(biāo)。3。1組織體系橋梁施工監(jiān)控是一個系統(tǒng)工程,需要包括建設(shè)單位、監(jiān)控單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位和施工單位的密切配合。為保障橋梁施工監(jiān)控高

21、質(zhì)、高效地完成,必須明確監(jiān)控實施過程中的組織制度和工作制度.本項目施工監(jiān)控組織,由建設(shè)單位牽頭成立施工監(jiān)控領(lǐng)導(dǎo)小組和施工監(jiān)控工作小組。施工監(jiān)控領(lǐng)導(dǎo)小組由建設(shè)單位、監(jiān)控單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位和施工單位領(lǐng)導(dǎo)組成,負(fù)責(zé)重大方案、技術(shù)問題的決定以及相關(guān)協(xié)調(diào)工作。領(lǐng)導(dǎo)小組定期聽取施工監(jiān)控工作匯報,及時總結(jié)經(jīng)驗,明確下一階段的工作內(nèi)容。有重大問題時,可召集臨時技術(shù)討論。施工監(jiān)控工作小組由建設(shè)單位、監(jiān)控單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位和施工單位的一線技術(shù)骨干組成,負(fù)責(zé)施工監(jiān)控的日常工作事務(wù)。遇重大情況時,工作小組及時向領(lǐng)導(dǎo)小組反映。圖3.1施工監(jiān)控組織體系施工監(jiān)控協(xié)作體系1)建設(shè)單位建設(shè)單位是施工監(jiān)控的委托者、管

22、理者和協(xié)調(diào)者.(1)對施工監(jiān)控的內(nèi)容、方案與目標(biāo)提出要求。(2)協(xié)調(diào)各成員單位的工作,必要時召集施工監(jiān)控協(xié)調(diào)會議.(3)組織有關(guān)技術(shù)方案討論及評審。2)監(jiān)理單位(1)審核并確認(rèn)施工單位提供的總施工組織設(shè)計、分項工程的施工方案等.(2)對施工單位或相關(guān)單位采集或提交的施工狀態(tài)參數(shù)、臨時荷載、材料力學(xué)參數(shù)和結(jié)構(gòu)實際尺寸等數(shù)據(jù)予以復(fù)核確認(rèn).(3)負(fù)責(zé)監(jiān)督施工監(jiān)控指令的執(zhí)行并向監(jiān)控單位反饋控制結(jié)果。3)監(jiān)控單位(1)根據(jù)設(shè)計文件和相關(guān)規(guī)范進行施工仿真計算,復(fù)核結(jié)構(gòu)和施工總體方案的安全性。(2)隨施工進度安裝監(jiān)測所需設(shè)備和元件,并進行應(yīng)力、內(nèi)力、撓度、溫度、坐標(biāo)、高程等監(jiān)測。(3)根據(jù)監(jiān)測結(jié)果和理論分析

23、,進行最優(yōu)估計,包括參數(shù)估計和狀態(tài)估計.(4)根據(jù)識別、預(yù)測結(jié)果,重新計算以后各階段目標(biāo)狀態(tài),進行理想狀態(tài)修正,以書面形式出示監(jiān)控報告,擬定監(jiān)控聯(lián)系單,給出下一階段的安裝標(biāo)高和張拉索力.(5)如結(jié)構(gòu)偏差超過一定限度,則采取一定措施進行狀態(tài)調(diào)整。(6)發(fā)現(xiàn)重大問題及時向業(yè)主和監(jiān)理單位匯報,會同設(shè)計單位提出調(diào)整方案并負(fù)責(zé)調(diào)整方案的發(fā)出.(7)將調(diào)控信息及時反饋給各參建單位,共同協(xié)商完成調(diào)控方案。(8)施工方案發(fā)生重大修改時,會同建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位等各方調(diào)整監(jiān)控方案。(9)在設(shè)計文件內(nèi)容全面、合理,施工方案可行、措施得當(dāng)、工期合理,各相關(guān)單位配合良好的前提下,對監(jiān)控指令的正確性、適時性負(fù)責(zé)

24、,使成橋線形、應(yīng)力最大程度地接近期望。(10)技術(shù)上如存在分歧,由建設(shè)單位協(xié)調(diào)解決,或由雙方認(rèn)可的專家委員會解決.(11)主橋完工后三個月內(nèi)提交施工控制與監(jiān)測成果報告。4)設(shè)計單位(1)提供有關(guān)設(shè)計資料,包括:(a)施工圖(b)基本施工方案;(c)各施工階段的設(shè)計結(jié)構(gòu)狀態(tài);(d)成橋狀態(tài)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和索力。(2)負(fù)責(zé)重大設(shè)計和施工方案變更,并及時通知各成員單位.(3)會同建設(shè)單位、監(jiān)控單位、監(jiān)理單位分析結(jié)構(gòu)偏差原因,分析有關(guān)技術(shù)問題.5)施工單位施工單位是監(jiān)控指令的實施者和反饋者。(1)提供總施工組織設(shè)計、分項工程的施工方案和實際施工進度。(2)提供有關(guān)材料的物理、力學(xué)指標(biāo),包括混凝土強度、彈模

25、和容重、拉索模量和容重、鋼材彈模、主梁及橋面板實際重量等.(3)協(xié)助監(jiān)控單位進行橋面施工荷載調(diào)查,包括施工荷載的、位置及數(shù)量等。(4)負(fù)責(zé)承臺的沉降和主梁的標(biāo)高等幾何線形測量工作,并在每一梁段完成后及時將測量成果匯交監(jiān)控單位。(5)協(xié)助監(jiān)控單位安裝測試元件和測點,并采取有效保護措施。(6)為監(jiān)控單位提供現(xiàn)場工作、生活的便利條件。圖3。2監(jiān)控協(xié)作體系監(jiān)控文件資料工作流程監(jiān)控文件資料傳遞的時效性、準(zhǔn)確性、可靠性是保證橋梁施工監(jiān)控成功的基本前提,本橋施工監(jiān)控文件資料傳遞流程見下圖3。3。圖3。3施工監(jiān)控信息傳遞現(xiàn)場施工監(jiān)控工作體系為了現(xiàn)場監(jiān)控工作的展開,明確各自的指責(zé),現(xiàn)場工作由項目負(fù)責(zé)人總體負(fù)責(zé)具

26、體工作安排。具體監(jiān)控監(jiān)測實施體系見圖3.4。實時測量體系線形測量物理測量力學(xué)測量拱肋空間線形環(huán)境溫度拱肋應(yīng)力主梁線形風(fēng)力風(fēng)向主梁、橫梁應(yīng)力扣塔偏位結(jié)構(gòu)溫度場索力混凝土容重、彈模梁段重量、尺寸現(xiàn)場測試體系施工控制計算體系實時計算預(yù)測計算*施工實測數(shù)據(jù)索容重、彈模施工荷載實際目標(biāo)值理論目標(biāo)值設(shè)計參數(shù)實時參數(shù)現(xiàn)場測試參數(shù).參數(shù)識別、修正比較下階段控制指令體系數(shù)據(jù)拼裝空間幾何線形、張拉索力圖3.4現(xiàn)場施工監(jiān)控工作體系比較濾波 4施工監(jiān)控的重點和難點本橋為中承式三跨連拱,結(jié)構(gòu)受力和施工過程均相當(dāng)復(fù)雜,施工監(jiān)控具有較大的難度。具體來講本橋施工監(jiān)控的重點和難點表現(xiàn)在以下幾個方面:1)吊索制造及張拉控制吊索一

27、般在拱肋安裝完成后,通過實測拱肋的線形,并考慮各種因素給出其下料長度。如果吊索制造的太短,根本無法安裝,吊索制造的太長,必須臨時加墊塊才能正常張拉。因此吊索制作前,給出適當(dāng)?shù)牡跛鏖L度也是監(jiān)控的重點。吊索索力也是影響主梁標(biāo)高的主要因素,吊索索力微小的變化都會對其產(chǎn)生較大影響.吊索索力還影響到主拱的整體穩(wěn)定性,因此要加強對吊桿索力和坐標(biāo)的控制。2)邊跨三角區(qū)拱肋施工邊跨三角區(qū)拱肋采用支架法施工,其內(nèi)力和變形直接受支架影響.因此如何準(zhǔn)確預(yù)測并控制其變形和確定拆除時機是施工監(jiān)控的重點之一。支架拼裝完成后,通過預(yù)壓消除非彈性變形,并通過實測彈性變形數(shù)值與理論計算值比較,作為預(yù)拋高的依據(jù)。施工過程中應(yīng)加強

28、對支架的觀測.支架拆除時是結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的過程,因此在支架拆除前應(yīng)制定詳細(xì)的拆除方案,拆除過程中應(yīng)重點監(jiān)控結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力。3)中跨拱肋吊裝控制中跨拱肋采用纜索吊裝逐段懸臂拼裝,該過程的控制是全橋施工控制的最難點和最重要點.本階段施工控制的重點內(nèi)容包括:臨時扣塔變形和安全控制、斜拉扣錨索索力的確定和優(yōu)化、鋼管拱肋的安裝控制以及鋼拱肋合龍控制。a。臨時扣塔變形和安全控制扣塔作為臨時結(jié)構(gòu),理論上可以通過計算了解其受力情況,但由于結(jié)構(gòu)本身構(gòu)造復(fù)雜,桿件之間的連接均是現(xiàn)場施工,不確定性因素多,實際上理論計算不能完全反應(yīng)其真實受力情況.因此在監(jiān)控中必須采取一定的措施,保證其安全。一般采取的措施除了對重點部

29、位經(jīng)常人工檢查,并在個別截面布置應(yīng)力測點進行應(yīng)力監(jiān)測外,更重要的是加強扣塔變形的測量,及時了解其實際變形和受力情況,發(fā)現(xiàn)異常情況及時采取措施。斜拉扣錨扣點的布置及索力的確定和優(yōu)化拱肋懸臂拼裝過程中,自重作用下本身要產(chǎn)生變形的同時對已安裝節(jié)段的受力和變形也會產(chǎn)生影響。吊裝過程中拱肋的線形和受力是通過扣錨索張拉來調(diào)整,同時扣錨索的索力又作用在臨時塔架上.索力的大小將直接影響拱肋和臨時塔架的變形和受力。如何確定一套合理的索力以保證拱肋和臨時塔架的安全是監(jiān)控計算的一個重點,同時索力的重復(fù)調(diào)整相對比較困難,因此從計算的角度應(yīng)對扣錨索扣點布置和索力張拉方案進行優(yōu)化,盡量減少調(diào)索次數(shù).另外,由于扣索和錨索為

30、通長索,其內(nèi)力之差為索鞍摩阻力,如何準(zhǔn)確地模擬扣索和錨索是一個難點。鋼管拱肋的安裝控制為保證拱橋的受力,其軸線應(yīng)嚴(yán)格符合設(shè)計線形。而拱肋的安裝定位線形從某種程度上就決定了拱肋的線形,因此在確定線形的時候,應(yīng)綜合考慮溫度、臨時荷載等各種因素影響。同時,由于拱肋段數(shù)量較多,拱肋段焊接時對接焊縫收縮量難以控制,其變化積累量對拱肋線形影響較大,因此焊接施工階段必須特別注意觀測。在鋼管拱對接施焊前,要測量拱肋中心線、標(biāo)高及梁段接口情況等,將所測量數(shù)據(jù)與拱肋匹配制造階段的數(shù)據(jù)相比較,對出入較大處做好標(biāo)記,待焊接其環(huán)縫接頭時,給予修正調(diào)整。對于超出中心線允許誤差范圍的,采用調(diào)節(jié)環(huán)縫間隙及拱肋端口微調(diào),修正其

31、中心線超差部分.成橋焊接時按設(shè)定的間距裝配調(diào)準(zhǔn)相鄰兩拱肋段,保證兩拱肋段間焊縫的間隙,用定位馬板點焊固定.d。鋼拱肋合龍控制鋼拱肋的合龍是全橋施工的一個重要工序。如何保證鋼拱肋順利合龍是監(jiān)控的重點,而確定一個合理準(zhǔn)確的合龍段長度是順利合龍的關(guān)鍵。在合龍施工的前一周開始進行天氣的觀察和氣溫的測量,掌握氣溫變化的規(guī)律,以確定最佳合龍時刻。合龍施工時,連續(xù)48小時測量合龍口鋼管拱四個角點坐標(biāo),對合龍段進行長度修正。確定合龍段長度后,選擇與合龍氣溫相同時刻,采用同一量測工具,對鋼管拱肋現(xiàn)場放樣,切割,做好坡口.5)拱座不平衡水平力的控制對于中承式拱橋,拱座在施工過程中由于不平衡水平力的作用會產(chǎn)生較大的

32、水平位移.如果水平位移過大,將超出基礎(chǔ)的承載能力,嚴(yán)重者甚至?xí)?dǎo)致上部結(jié)構(gòu)垮塌。袍江大橋為無推力式系桿拱橋,拱座的水平位移主要由系桿張拉力調(diào)整控制,因此系桿必須根據(jù)施工過程中結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平力進行分批分級張拉,才能保證結(jié)構(gòu)的安全。如何確定系桿的張拉時機和張拉力是施工監(jiān)控的重點。5施工監(jiān)控內(nèi)容和方法施工監(jiān)控的目的就是通過現(xiàn)場監(jiān)測和監(jiān)控計算等手段,對橋梁施工過程中的結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形狀態(tài)進行有效地監(jiān)測、分析、計算和預(yù)測,為施工提供施工監(jiān)控信息(如拱肋和主梁線形,拉索的張拉噸位等)以保證整個結(jié)構(gòu)在施工過程的安全并最終實現(xiàn)設(shè)計成橋目標(biāo)狀態(tài)。本橋施工過程中的施工監(jiān)控主要包括施工監(jiān)控計算和施工監(jiān)測。5.1監(jiān)控

33、工作內(nèi)容監(jiān)控單位在施工階段的具體工作包括下列內(nèi)容:(1)按施工全過程進行有限元計算;(2)提供邊跨現(xiàn)澆拱肋預(yù)拱度、復(fù)測立模坐標(biāo);(3)提供中跨拱肋懸臂拼裝過程中的安裝坐標(biāo)、扣索索力以及其它重要階段的坐標(biāo);(4)若需要,提供拱肋線形的調(diào)整方法;(5)對拱肋合攏過程進行計算、分析、提出合攏意見;(6)提供臨時系桿和永久系桿的張拉和轉(zhuǎn)換過程;(7)提供吊桿力和橋面線形的調(diào)整方法;(8)監(jiān)測下列狀態(tài):a)邊跨現(xiàn)澆拱肋立模坐標(biāo);b)扣索張拉后的拱肋坐標(biāo);c)拱肋線形;d)拱腳位移;e)扣索索力;f)扣塔頂部位移;g)錨碇位移;h)拱肋應(yīng)力;i)橫梁應(yīng)力;j)橋面線形;k)吊桿索力;(9)若需要,提出施工

34、方法的改進意見;(10)按階段提交中間過程監(jiān)控報告;(11)成橋后進行全面測量并提交成橋狀態(tài)報告;5。2施工監(jiān)控計算施工監(jiān)控就是利用建立的監(jiān)控計算體系對主拱、主梁節(jié)段施工過程中每一節(jié)段結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和位移狀態(tài)以及施工監(jiān)控參數(shù)進行計算,在監(jiān)控計算中應(yīng)考慮施工誤差、實際安裝梁段重量誤差、材料屬性差異等因素的影響,根據(jù)控制計算的結(jié)果為各施工節(jié)段提供施工監(jiān)控目標(biāo)值(立模、吊裝標(biāo)高及索力),保證節(jié)段施工的順利進行,保證結(jié)構(gòu)最終達到或接近設(shè)計要求的成橋狀態(tài)。5.2.1計算軟件本橋施工全過程分析擬采用橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件MIDAS/Civil和橋梁博士軟件結(jié)合進行,兩種軟件的結(jié)果相互校核。MIDAS/Civil不僅

35、是通用的結(jié)構(gòu)分析軟件,可以進行施工階段分析、水化熱分析,靜力彈塑性分析、支座沉降分析、大位移分析,是強有力的土木工程分析與優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)。在浙江舟山桃夭門大橋、重慶菜園壩大橋、武漢陽邏長江大橋等橋梁施工監(jiān)控計算分析中運用該軟件取得了較好的效果。同時該軟件已被國內(nèi)多家設(shè)計院作為橋梁設(shè)計的計算分析軟件,在多座大橋的計算分析中得到了驗證。圖5.1MIDAS軟件界面圖橋梁博士系統(tǒng)是一個集可視化數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫管理、結(jié)構(gòu)分析、打印與幫助為一體的綜合性橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工計算系統(tǒng)。該系統(tǒng)自1995年被應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)施工架設(shè)分析以來設(shè)計計算了鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、剛構(gòu)、拱橋、桁架梁、斜拉橋等多種橋梁,

36、系統(tǒng)編制完全按照橋梁設(shè)計與施工過程進行,密切結(jié)合橋梁設(shè)計規(guī)范.圖5.2橋梁博士軟件界面圖5.2。2分析方法在本橋的計算中將采用正裝法和無應(yīng)力狀態(tài)法相結(jié)合。正裝分析法,是指為了計算出橋梁結(jié)構(gòu)成橋后的受力狀態(tài),根據(jù)實際結(jié)構(gòu)配筋情況和施工方案設(shè)計逐步逐階段地進行計算,最終得到成橋結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài).這種計算方法的特點是:隨著施工階段的推進,結(jié)構(gòu)形式、邊界約束、荷載形式在不斷地改變。無應(yīng)力狀態(tài)分析,是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件或單元的無應(yīng)力長度和曲率為一個確定的值,在結(jié)構(gòu)施工中或建成后,不論結(jié)構(gòu)如何加載,在任何受力狀態(tài)下,各構(gòu)件或單元的無應(yīng)力長度和曲率恒定不變,只是構(gòu)件或單元的有應(yīng)力長度和曲率不同而己。將構(gòu)件或單元的無應(yīng)

37、力長度和曲率保持不變的原理進行結(jié)構(gòu)狀態(tài)分析即無應(yīng)力狀態(tài)分析。對于本橋,為了與設(shè)計單位的計算結(jié)果進行核對和保證施工安全,首先,我們將根據(jù)該橋架設(shè)過程,進行施工架設(shè)直至合龍全過程的計算,并計算該橋在各種荷載作用下橋梁各構(gòu)件的內(nèi)力、變形,與設(shè)計院進行相互校核.其次,我們將結(jié)合本橋的特點及施工架設(shè)方案進行全過程的監(jiān)控計算。計算的主要內(nèi)容有:各階段(每張拉一次扣索和系桿、成橋狀態(tài))的主拱肋的內(nèi)力和變形;各階段系桿的控制張拉力;架設(shè)過程及成橋階段吊桿、拱肋的內(nèi)力及橋面板的高程。經(jīng)多次迭代予以修正后,獲得每個安裝階段的控制高程和索力,此即為本階段監(jiān)控計算所需要確定的目標(biāo)。5。2。3計算內(nèi)容(1)施工前期監(jiān)控

38、計算施工前期計算主要包括以下內(nèi)容:校核主要設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù)是結(jié)構(gòu)分析計算的基礎(chǔ),其取值大小直接關(guān)系到計算結(jié)果。由于某些參數(shù)本身存在一定的不確定性,取值時僅依靠規(guī)范不一定合理,需要結(jié)合實際橋梁及試驗等因素來確定。為了保證施工監(jiān)控計算的準(zhǔn)確性,同時起到設(shè)計復(fù)核的作用,需對主要設(shè)計參數(shù)(材料參數(shù)、截面參數(shù)、荷載參數(shù)等)進行復(fù)核。施工工藝復(fù)核計算及合理優(yōu)化在設(shè)計階段,對于施工工藝計算是理想化的,難免與實際施工過程有差別,因此在施工之前有必要根據(jù)現(xiàn)場實際施工方案對整個施工過程中進行計算。一方面起到設(shè)計復(fù)核計算的作用,另一面,通過計算對施工方案進行合理優(yōu)化,以保證施工過程結(jié)構(gòu)安全,同時方便施工。無應(yīng)力狀態(tài)

39、尺寸計算本橋鋼管拱肋采用焊接連接,某一節(jié)段的偏差對后續(xù)節(jié)段的線形會產(chǎn)生影響。工廠制造線形影響和決定了現(xiàn)場安裝線形,應(yīng)加強對制作線形的控制.吊索是拱橋的重要受力構(gòu)件之一,精確地計算吊索下料長度對于順利、安全地施工是非常重要的。(2)施工期間監(jiān)控計算a.施工過程各狀態(tài)線形及相應(yīng)控制位置內(nèi)力(或應(yīng)力)確定施工過程復(fù)雜,荷載在不斷變化、結(jié)構(gòu)體系也在不斷變化,因此結(jié)構(gòu)的線形、內(nèi)力和應(yīng)力也會隨著不斷變化。施工控制中必須對整個施工過程進行仿真計算,考慮荷載和結(jié)構(gòu)體系的不斷變化,盡可能真實得的模擬實際施工過程。通過仿真計算,得到施工過程各狀態(tài)線形及相應(yīng)控制位置內(nèi)力(或應(yīng)力)。由于施工單位的“纜索吊裝專項技術(shù)方

40、案”中已經(jīng)提出了詳細(xì)的施工過程,包括各階段的扣索力、臨時系桿和永久系桿索力等關(guān)鍵內(nèi)容,我們將首先對此方案進行復(fù)核計算,若可行,則可按方案施工,若有必要,則按我們的計算結(jié)果施工.根據(jù)施工過程,計算結(jié)果將包括以下內(nèi)容:a)成橋線形和內(nèi)力;b)各施工階段下的線形和內(nèi)力;c)扣錨索、纜風(fēng)索、臨時系桿、永久系桿索力以及吊桿的張拉控制力;單側(cè)拱肋最大懸臂狀態(tài)的穩(wěn)定性分析;各階段下的墩頂位移;臨時塔架變形;溫度影響計算;拱肋線形的敏感性分析;合攏階段的線形調(diào)整計算;橋面安裝階段的線形調(diào)整計算b.施工過程各狀態(tài)控制數(shù)據(jù)的實測值與理論值對比分析通過計算分析可以確定橋梁結(jié)構(gòu)各施工階段理想目標(biāo)狀態(tài),但是在實際施工中

41、結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)并不是與理想狀態(tài)吻合,各狀態(tài)控制數(shù)據(jù)實測值與理論值總存在一定的誤差。在監(jiān)控過程中應(yīng)及時進行誤差分析,確定誤差產(chǎn)生的原因。5。2.4計算模型按設(shè)計圖紙建立三維模型,并按實際構(gòu)造模擬扣塔,將雙扣索簡化為一根扣索,將樁基模擬為梁單元,考慮土彈簧剛度,共23591個單元,單元離散圖如下:圖5。3全橋單元離散圖圖5.4拱肋和風(fēng)撐局部圖5。5墩頂扣塔圖5。6北岸主塔5.3施工監(jiān)測施工監(jiān)測就是通過在施工現(xiàn)場設(shè)立的實時測量體系,對施工過程中結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移(線型)、索力和溫度進行現(xiàn)場實時跟蹤測量,為施工監(jiān)控工作提供實測數(shù)據(jù),以保證主梁施工過程結(jié)構(gòu)的安全及為監(jiān)控計算提供實測結(jié)構(gòu)參數(shù)和核校。也就是說

42、,通過對這些測量數(shù)據(jù)進行計算、分析和比較以判斷結(jié)構(gòu)是否符合設(shè)計的要求,結(jié)構(gòu)的狀態(tài)是否和監(jiān)控的目標(biāo)相一致,結(jié)構(gòu)是否處于安全狀態(tài),并根據(jù)需要對結(jié)構(gòu)的狀態(tài)及監(jiān)控目標(biāo)作出必要的調(diào)整。施工監(jiān)測主要包括現(xiàn)場測試體系(物理、幾何參數(shù)測試收集)和實時測量體系(幾何線形測量、應(yīng)力測量、索力測量和溫度測量等)。5。3.1現(xiàn)場測試和收集的參數(shù)在施工監(jiān)控計算中,需要根據(jù)實際施工中的現(xiàn)場測試或核定參數(shù),進行仿真計算,并根據(jù)實際施工中的實時測量數(shù)據(jù)對這些參數(shù)進行分析擬合,以使施工監(jiān)控計算能與實際施工相符。需要進行現(xiàn)場測定的參數(shù)主要包括:實際材料的物理力學(xué)性能參數(shù):鋼結(jié)構(gòu)、混凝土材料的彈性模量及容重各類拉索體系的彈性模量及

43、容重實際施工中的荷載參數(shù):恒載鋼拱肋節(jié)段、吊桿橫梁自重二期恒載(鋪裝、人行道、欄桿、緣石、燈柱、過橋管線等)施工荷載(主要施工機具、壓重等)臨時荷載(臨時堆放的機具、材料等)5.3。2幾何線形測量橋梁的現(xiàn)場幾何線形測量是施工監(jiān)測的重要工作之一。A、測試內(nèi)容幾何線形測量包括拱肋、吊桿橫梁、主梁的高程、線形以及扣塔偏位、基礎(chǔ)變位沉降的監(jiān)測。其中,幾何線形測量在鋼管拱拼裝階段主要包括對鋼管拱節(jié)段位置、節(jié)段軸線、節(jié)段端面的測量以及對扣塔偏位、墩頂位移的測量等內(nèi)容,而在吊桿橫梁及主梁架設(shè)階段主要包含對吊桿橫梁和主梁高程、軸線偏位等內(nèi)容。橋梁幾何線形測量測點布置見圖5.7。 圖5。7袍江大橋線形測點布置示

44、意圖 B、測試方法基礎(chǔ)變位及沉降測量中承式系桿拱橋的一個重要監(jiān)測部位為基礎(chǔ)變位及沉降?;A(chǔ)變位及沉降通過在每個承臺4角設(shè)置測量標(biāo)志,采用全站儀測量,全橋共16個測點。扣塔塔頂偏位測量扣塔偏位通過在塔頂設(shè)置測量標(biāo)志,采用全站儀測量,共4個測點。測量采用坐標(biāo)法,儀器架設(shè)在一個基準(zhǔn)點,后視另一基準(zhǔn)控制點,再對準(zhǔn)橋觀測點上的棱鏡,測出塔頂部測點的三維坐標(biāo)。每一測試工況下的變位即為測試值與初始值的差值。塔頂偏位初始值為扣塔架設(shè)完畢后在氣溫恒定、無日照影響時自由狀態(tài)下的測量值。拱肋幾何線形測量拱軸線線形及位移測量分為豎直平面內(nèi)線形測量和水平面內(nèi)線形測量兩部分。對于拱軸線豎直平面內(nèi)線形測量是利用全站儀對重點

45、截面的高程進行測量;水平面內(nèi)的線形測量主要是利用全站儀對重點截面的橫向偏位進行測量。吊桿橫梁及主梁幾何線形測量吊桿橫梁及主梁高程測量采用全站儀和精密水準(zhǔn)儀進行。吊桿橫梁及主梁高程控制基準(zhǔn)點設(shè)在邊墩上,由大橋測量控制網(wǎng)的基準(zhǔn)點引測其高程.為防止測點位置移動或破壞,每隔一段時間對高程基準(zhǔn)點進行復(fù)核.吊桿橫梁及主梁軸線偏位測量采用全站儀進行.根據(jù)現(xiàn)場架設(shè)梁段的中線標(biāo)志,采用坐標(biāo)法進行中軸線的空間曲線測量.具體做法是:儀器架設(shè)在一個平面基準(zhǔn)點,后視另一個平面基準(zhǔn)控制點,再對準(zhǔn)主梁中軸線某梁端中點,測試該斷面平面坐標(biāo),與設(shè)計坐標(biāo)進行比較。C、測試儀器主梁標(biāo)高測量儀器為萊卡NA2級自動安平水準(zhǔn)儀(圖5。8

46、).萊卡NA2級自動安平水準(zhǔn)儀測距精度每公里往返測誤差為土0.7mm。圖5。8萊卡NA2級自動安平水準(zhǔn)儀軸線偏位測量、主拱線形、基礎(chǔ)沉降變位及扣塔塔偏測量采用TOPCONGTS601A型全站儀(圖5。9)。TOPCONGTS-6O1A型全站儀測角精度為0.5,測距精度為土lmm+lppm.圖5。9TOPCONGTS-6O1A全站儀D、測量工況線形測量采用全橋通測。鋼拱肋節(jié)段的幾何線形測量應(yīng)在拱肋拼裝、扣索調(diào)整階段、吊桿張拉、系桿分批張拉等階段進行;吊桿橫梁及主梁節(jié)段的幾何線形測量應(yīng)在梁段吊裝階段、吊桿張拉、系桿分批張拉等階段進行。鋼拱肋合龍前進行48小時合龍口高程、軸線、寬度連續(xù)測量,并在夜間

47、安排兩次幾何線形通測。連續(xù)觀測間隔夜間為0。51小時,白天為12小時.控制施工階段的線形測量安排在相應(yīng)施工階段結(jié)束且在日落后34小時(夏季、秋季為日落后45小時)以后至次日清晨日出前進行。5.3。3應(yīng)力測量由于設(shè)計計算時采用的各項物理力學(xué)或時間參數(shù)和實際工程中的相應(yīng)參數(shù)值不可能完全一致,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)力未必能達到設(shè)計計算預(yù)期的結(jié)果。因此有必要在施工階段對結(jié)構(gòu)控制截面進行施工應(yīng)力監(jiān)控測試,把應(yīng)力監(jiān)測的結(jié)果與施工監(jiān)測中其它項目(索力、線形等)的監(jiān)測結(jié)果相結(jié)合,更全面地判斷全橋的內(nèi)力狀態(tài),形成一個較好的預(yù)警機制,從而更安全可靠地保障橋梁施工,確保大橋安全、優(yōu)質(zhì)建成。A、測試內(nèi)容應(yīng)力測量包括拱肋、橫

48、梁和扣塔應(yīng)力的監(jiān)測。其中,應(yīng)力測量在鋼管拱拼裝階段主要包括對鋼管拱應(yīng)力和扣塔應(yīng)力的測量,而在主梁架設(shè)階段主要包含對主梁應(yīng)力、扣塔應(yīng)力的測量。拱肋應(yīng)力測點布置拱肋的應(yīng)力測試斷面及測點選擇的依據(jù)是:能監(jiān)控懸臂施工階段最大計算應(yīng)力斷面的應(yīng)力水平、能充分反映鋼管拱中縱向應(yīng)力的分布規(guī)律、區(qū)分重點控制斷面及普通參考控制斷面、避開鋼管拱節(jié)段拼裝時焊接收縮影響、兼顧橋梁動靜載試驗對斷面及測點布置的要求、能充分且必要地形成拱肋應(yīng)力監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。根據(jù)該原則,本橋鋼拱肋應(yīng)力測點共布置232個測點,測點布置見圖5。10、圖5。11.風(fēng)撐及橫梁應(yīng)力測點布置風(fēng)撐及橫梁的應(yīng)力測試斷面及測點選擇的依據(jù)是:風(fēng)撐及橫梁最大計算應(yīng)

49、力斷面或特征斷面。根據(jù)該原則,本橋在各跨中風(fēng)撐及橫梁布置1個斷面,應(yīng)力測點共布置21個測點,測點布置見圖5.12、圖5.13. 圖5。10全橋應(yīng)力測試斷面布置示意圖 圖5。11拱肋(AN斷面)應(yīng)力測點布置示意圖圖5。12風(fēng)撐(13斷面)應(yīng)力測點布置示意圖圖5.13吊桿橫梁(I皿斷面)應(yīng)力測點布置示意圖圖5。14北岸主扣合一塔北岸主塔應(yīng)力測點布置暫參考施工單位計算結(jié)果(見下表),選取安全度最小的桿件布置測點(粗體為擬選取桿件):表51主塔桿件內(nèi)力立桿序號荷載組合受壓Smax(KN)容許壓力(KN)安全度受拉Smax(KN)容許拉力(KN)安全度14N1CLB1-669。513742.0591.6

50、137415.0024N1CLB2一698。313741.9785。7137416.0334N1CLB3726.813741。89135。3137410.1644N1CLB4-671.413742。05116.8137411.7654N1CLB5-642.713742.1422.1137462.1764N1CLB6-626.813742.1924.5137456。0874N1CLB7-644。913742.1323.7137457。9784N1CLB8610。313742.2524.7137455。6394N1CLB9-84013741。6434。4137439。94104N1CLB10603

51、.813742.28114。6137411.99114N1CLB11-917。413741。4962613742。19側(cè)面斜桿序號荷載組合受壓Smax(KN)容許壓力(KN)安全度受拉Smax(KN)容許拉力(KN)安全度12N3CLB1一178。74122。3145.94128。9822N3CLB2-1924122。1553。74127。6732N3CLB3-178.54122.3148.34128。5342N3CLB4-1594122.5952。24127。8952N3CLB5134.14123。0721。541219。1662N3CLB6-140.24122。9427.241215.15

52、72N3CLB7一151。14122。7330。741213。4282N3CLB8-152。24122。7138.541210.7092N3CLB9167.14122。474.641289。57102N3CLB10174.94122。36103.14124。0032N5CLB353.61452.7184。21822。16112N3CLB11207。64121。9884.14124.90 正面斜桿平桿序號荷載組合受壓Smax(KN)容許壓力(KN)安全度受拉Smax(KN)容許拉力(KN)安全度12N4CLB1-102.63653。56128.53652.8422N4CLB2119.13653.

53、061563652.3432N4CLB3127.63652.86161。83652。2642N4CLB41003653.65160.33652。2852N4CLB5-95.13653.8498.83653.6962N4CLB6105.13653。471083653。3872N4CLB7803654。56106。63653.4282N4CLB8-89。13654。10107。23653.4092N4CLB9一128。73652.84127.13652.87102N4CLB10一142。73652。56144。93652。52112N4CLB11793654.62123.43652。96序號荷載組

54、合受壓Smax(KN)容許壓力(KN)安全度受拉Smax(KN)谷許拉力(KN)安全度12N3CLB1-163.74122.52106.14123.8822N3CLB2-172。54122。39120.24123。4332N3CLB3-160.84122.56112.54123。6642N3CLB4-147。34122。80111.84123.6952N5CLB5106。51451.3685.82743.1962N5CLB6-109.91451.3288.72743.0972N3CLB7-162.24122。54118.74123。4782N3CLB8一162。84122。53120。4412

55、3.4292N5CLB91361451。0769。12743。97102N3CLB10151.24122.7288。74124。64112N3CLB11一160。44122.5780。254125.13注意:安全度不足的桿件位于角隅處,將該處的桿件換成了2N3.平面斜桿序號荷載組合受壓Smax(KN)容許壓力(KN)安全度受拉Smax(KN)谷許拉力(KN)安全度12N5CLB1-58。61452.47103。81821。7522N5CLB2-70.21452.07117.91821。5410112N52N52N52N52N52N52N52N5CLB4CLB5CLB6CLB7CLB8CLB9C

56、LB10CLB115255-5767.7一64。624.7-57.888.21451451451451451451451452.792。642。542.142。245。872。511。6471。850。263。671.779.36893。7104.31821821821821821821821822。533.632.862.542.302.681.941.74加強平桿序號荷載組合受壓Smax(KN)容許壓力(KN)安全度受拉Smax(KN)谷許拉力(KN)安全度14N4CLB1101.95475.37142。65473。8424N4CLB2112.35474.87142。25473.8534N

57、4CLB3-124.75474.39113。45474。8244N4CLB4-129.75474。22128。85474。2554N4CLB5-303.15471.80228.15472。4064N4CLB6323。35471。69245.95472。2274N4CLB72935471。87228.15472.4084N4CLB8-311。95471。752465472。2294N4CLB950。354710.874854711。40104N4CLB10一189。25472。89175.85473。11114N4CLB1159.95479。1336.654714。94圖5。15墩頂扣塔墩頂扣塔

58、應(yīng)力測點布置暫參考施工單位計算結(jié)果(見下表),選取安全度最小的桿件布置測點(粗體為擬選取桿件):表52中跨吊裝時墩頂扣塔桿件內(nèi)力計算結(jié)果立桿序號荷載組合受壓omax(MPa)容許壓應(yīng)力(MPa)安全度受拉omax(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)安全度14N1CLB1-104.341511。456.1415124.5924N1CLB2一109。811511。385。9815125.2534N1CLB3-123。041511.236.9415121。76側(cè)面 斜桿序號荷載組合受壓omax(MPa)容許壓應(yīng)力(MPa)安全度受拉omax(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)安全度12N3CLB120.9690

59、4。2922。95903。9222N3CLB2-28.4903。1724。85903。6232N3CLB325.12903.5821。76904.14正面平桿、側(cè)面平桿序號荷載組合受壓omax(MPa)容許壓應(yīng)安全度受拉omax(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)安全度力(MPa)12N4CLB128.38792.7829。40792。6922N4CLB251.93791。5243.74791。8132N4CLB346.33791。7151。67791。53正面斜桿、平面斜注意:安全度不足的桿桿F件為橫聯(lián)與立柱相交角隅處的正面斜桿,將該處桿1件換成了2N3序號荷載組合受壓omax(MPa)容許壓應(yīng)力

60、(MPa)安全度受拉omax(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)安全度12N5CLB1-47。77571。1920.77572.7422N3CLB272.53901。2429.53903。0532N5CLB352。08571.0923.77572.40圖5。16塔架應(yīng)力測點布置參考照片B、測量方法及原理影響鋼拱肋和鋼箱梁應(yīng)力測試的因素較復(fù)雜,除荷載作用引起的彈性應(yīng)力應(yīng)變外,還與溫度等因素有關(guān).應(yīng)力測試方法一般通過應(yīng)變測量換算應(yīng)力值,即:O=E(5彈彈1)式中:。荷載作用下的應(yīng)力;彈E材料彈性模量;荷載作用下結(jié)構(gòu)的彈性應(yīng)變.彈實際測出的應(yīng)變則是包含溫度變形等影響的總應(yīng)變.即:=+彈無應(yīng)力(5-2)式中

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