斜拉橋施工監(jiān)控方案及施工控制措施

1、斜拉橋施工監(jiān)控方案及施工控制措施一、項(xiàng)目概況1.1、橋梁概況項(xiàng)目區(qū)位置置，起終終點(diǎn)，橋橋梁形式式、跨徑徑、橋面面布置。主主要結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件：主梁、主主塔、拉拉索等的的材料、形形式、規(guī)規(guī)格、約約束狀況況等。1.2、施施工控制制概況（1）確保保施工過過程中的的結(jié)構(gòu)安安全，施施工過程程中和竣竣工后結(jié)結(jié)構(gòu)的內(nèi)內(nèi)力狀況況滿足設(shè)設(shè)計(jì)要求求；（2）成橋橋的線型型、索力力逼近設(shè)設(shè)計(jì)狀態(tài)態(tài)；（3）精度度控制和和誤差調(diào)調(diào)整的措措施不對(duì)對(duì)施工工工期產(chǎn)生生實(shí)質(zhì)性性的不利利影響；（4）主梁梁合攏前前兩端標(biāo)標(biāo)高誤差差、軸線線偏差能能夠保證證順利合合攏。（5）控制制及監(jiān)測(cè)測(cè)精度達(dá)達(dá)到施工工控制技技術(shù)要求求的規(guī)定定。1.3、監(jiān)監(jiān)

2、控依據(jù)據(jù)公路橋涵涵設(shè)計(jì)通通用規(guī)范范(JJTG D600-20015)公路斜拉拉橋設(shè)計(jì)計(jì)細(xì)則（JTG/T D65-01-2007）公路橋梁梁抗風(fēng)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范（JJTG/T DD60-01-20004）公路橋涵涵鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)木結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范（JTJ025-86）鐵路橋梁梁鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范（TB 10002.2-2005）公路橋涵涵施工技技術(shù)規(guī)范范（ JTGG/T F500-20011）公路工程程質(zhì)量檢檢驗(yàn)評(píng)定定標(biāo)準(zhǔn)(JTGF801-2012)公路鋼筋筋混凝土土及預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土橋涵涵設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范（JTG D62-2004）工程測(cè)量量規(guī)范（GB50026-2007）公路橋涵涵地基與與基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范J

3、TTG_DD63-200071.4、目目的和意意義由于各種因因素的隨隨機(jī)影響響，結(jié)構(gòu)構(gòu)的初始始理論設(shè)設(shè)計(jì)值難難以做到到與實(shí)際際測(cè)量值值完全一一致，兩兩者之間間會(huì)存在在偏差。若若對(duì)偏差差不加以以及時(shí)有有效的調(diào)調(diào)整，就就會(huì)影響響成橋的的內(nèi)力和和線形。施施工控制制的目的的，就是是根據(jù)實(shí)實(shí)際的施施工供需需，以及及現(xiàn)場(chǎng)獲獲取的參參數(shù)和數(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)對(duì)橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行行實(shí)時(shí)誤誤差分析析和結(jié)構(gòu)構(gòu)驗(yàn)算；對(duì)每一一施工階階段，根根據(jù)分析析驗(yàn)算結(jié)結(jié)果給出出結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)力及變變形等施施工控制制參數(shù)，分分析并調(diào)調(diào)整施工工誤差狀狀態(tài)，建建立預(yù)警警體系對(duì)對(duì)施工狀狀態(tài)進(jìn)行行安全評(píng)評(píng)價(jià)和控控制。這這樣，才才能保證證結(jié)構(gòu)的的受力和和變形始

4、始終處于于安全合合理的范范圍內(nèi)，成成橋后的的結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力和線線形符合合設(shè)計(jì)要要求。二、監(jiān)控方方案與內(nèi)內(nèi)容2.1 施施工監(jiān)控控的內(nèi)容容2.1.11 施工監(jiān)監(jiān)控參數(shù)數(shù)的選取?。?）索塔塔軸線、應(yīng)應(yīng)力；通通過施工工過程中中塔頂偏偏位的幾幾何測(cè)量量和關(guān)鍵鍵截面的的應(yīng)力監(jiān)監(jiān)測(cè)確保保索塔的的線形及及應(yīng)力滿足足要求。（2）主梁梁線形、應(yīng)應(yīng)力；通過調(diào)整拼拼裝位置置、索力力等手段段來確保保主梁高高程、軸軸線等線線形指標(biāo)標(biāo)滿足要要求；主主梁應(yīng)力力可以作作為誤差差控制的的輔助指指標(biāo)和結(jié)結(jié)構(gòu)施工工過程安安全監(jiān)測(cè)測(cè)的預(yù)警警指標(biāo)。（3）斜拉拉索索力力；通過建立完完善的誤誤差調(diào)整整與參數(shù)數(shù)識(shí)別體體系并采采用多種種方式對(duì)對(duì)索力

5、進(jìn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)測(cè)來保證證斜拉索索索力誤誤差滿足足要求。（4）主梁梁合攏前前大氣溫溫度與合合攏端標(biāo)標(biāo)高變化化的對(duì)應(yīng)應(yīng)關(guān)系。2.1.22 施工工監(jiān)控計(jì)計(jì)算內(nèi)容容（1）施工工過程安安全復(fù)核核計(jì)算（2）拉索索、主梁梁無應(yīng)力力制造線線形/長(zhǎng)度的的復(fù)核計(jì)計(jì)算（3）施工工控制誤誤差分析析及參數(shù)數(shù)識(shí)別（4）施工工控制實(shí)實(shí)時(shí)計(jì)算算（5）重要要臨時(shí)結(jié)結(jié)構(gòu)的計(jì)計(jì)算2.1.33 施工工監(jiān)控現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)測(cè)參數(shù)（1）實(shí)際際材料的的物理力力學(xué)性能能參數(shù)：混凝土土、斜拉拉索、索索塔或凝凝土的彈彈性模量量及容重重（2）實(shí)際際施工中中的荷載載參數(shù)：恒載：a. 主梁自自重 b.二期恒恒載（橋橋面鋪裝裝、人行行道板，欄欄桿、路路緣石、燈燈

6、柱、過過橋管線線等）施工荷載 臨時(shí)荷載2.2 施施工監(jiān)控控的實(shí)時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)體體系2.2.11 實(shí)時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)內(nèi)內(nèi)容及其其分級(jí)將監(jiān)測(cè)內(nèi)容容的重要要性等級(jí)級(jí)和頻率率等級(jí)進(jìn)進(jìn)行劃分分。例如如:2.2.22 測(cè)點(diǎn)點(diǎn)布置原原則（1）斜拉拉索索力力測(cè)點(diǎn)布布置a.一般原原則：根根據(jù)理論論計(jì)算，滿滿足下式式的拉索索均需設(shè)設(shè)置索力力測(cè)點(diǎn)。b. 對(duì)稱稱布設(shè)。c. 全橋橋通測(cè)線線形時(shí)，索索力也全全橋通測(cè)測(cè)。（2）主梁梁線形測(cè)測(cè)點(diǎn)布置置 一般原則：一個(gè)梁梁段上設(shè)設(shè)置三個(gè)個(gè)主梁線線形測(cè)點(diǎn)點(diǎn)，兩個(gè)個(gè)高程測(cè)測(cè)點(diǎn)一個(gè)個(gè)軸線測(cè)測(cè)點(diǎn)，高高程測(cè)點(diǎn)點(diǎn)宜設(shè)置置在懸臂臂端橫隔隔板與外外側(cè)腹板板交界處處的頂部部，軸線線測(cè)點(diǎn)設(shè)設(shè)置在橫橫向盡量量靠中

7、部部的位置置。線形監(jiān)測(cè)主主要想放放樣或拉拉索索力力控制提提供參數(shù)數(shù)時(shí)可僅僅對(duì)選弊弊端2-3個(gè)梁梁段進(jìn)行行監(jiān)測(cè)。用于誤差分分析、參參數(shù)識(shí)別別時(shí)全橋橋通測(cè)，每每個(gè)梁段段均監(jiān)測(cè)測(cè)。（3）索塔塔偏位測(cè)測(cè)點(diǎn)的布布置索塔在施工工過程應(yīng)應(yīng)在新塔塔段或其其模板上上設(shè)置測(cè)測(cè)點(diǎn)，索索塔水平平撐桿頂頂撐時(shí)為為了確保保頂撐效效果也應(yīng)應(yīng)考慮在在頂撐位位置設(shè)置置測(cè)點(diǎn)，索索塔施工工結(jié)束后后應(yīng)對(duì)索索塔進(jìn)行行至少一一次每個(gè)個(gè)索塔節(jié)節(jié)段的通通測(cè)。主主梁施工工階段應(yīng)應(yīng)在索塔塔塔頂設(shè)設(shè)置偏位位測(cè)點(diǎn)。（4）索塔塔應(yīng)力測(cè)測(cè)點(diǎn)的布布置索塔應(yīng)力測(cè)測(cè)點(diǎn)的布布置主要要根據(jù)計(jì)計(jì)算確定定，并且且盡量考考慮在下下塔柱、中中塔柱、下下橫梁均均設(shè)置測(cè)測(cè)試

8、斷面面。每個(gè)個(gè)塔肢測(cè)測(cè)試斷面面應(yīng)考慮慮在索塔塔的四個(gè)個(gè)角點(diǎn)上上均設(shè)置置測(cè)點(diǎn)。（5）主梁梁應(yīng)力測(cè)測(cè)點(diǎn)的布布置主梁測(cè)試斷斷面的測(cè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)確確保頂?shù)椎装遢d腹腹板與頂頂板交界界處，縱縱隔板與與頂?shù)装灏宓慕唤缃缣?，主主梁中部部設(shè)置測(cè)測(cè)點(diǎn)以確確保采集集到應(yīng)力力的峰值值點(diǎn)。（6）溫度度場(chǎng)監(jiān)測(cè)測(cè)的測(cè)點(diǎn)點(diǎn)布置斜拉橋的施施工監(jiān)測(cè)測(cè)中整個(gè)個(gè)塔、梁梁、索各各自的溫溫度場(chǎng)比比較接近近，因此此可以各各自選擇擇一個(gè)斷斷面進(jìn)行行溫度場(chǎng)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)測(cè)。索塔塔的溫度度場(chǎng)監(jiān)測(cè)測(cè)應(yīng)至少少在測(cè)試試斷面四四個(gè)角點(diǎn)點(diǎn)設(shè)置測(cè)測(cè)點(diǎn)，主主梁則應(yīng)應(yīng)確保在在頂板、腹腹板、底底板均設(shè)設(shè)置一定定數(shù)量的的測(cè)點(diǎn)，拉拉索可以以通過試試驗(yàn)索來來進(jìn)行溫溫度場(chǎng)的的監(jiān)測(cè)。

9、2.2.33 本橋橋監(jiān)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)布置及及傳感器器選型2.3 施施工監(jiān)控控的技術(shù)術(shù)指標(biāo)體體系2.3.11 各施施工監(jiān)測(cè)測(cè)內(nèi)容的的儀器及及精度要要求指標(biāo)標(biāo)（1）索力力監(jiān)測(cè)可可采用動(dòng)動(dòng)測(cè)法或或在錨下下安裝壓壓力傳感感器的方方法進(jìn)行行。索力力監(jiān)測(cè)儀儀器分辨辨率應(yīng)達(dá)達(dá)到0.1kNN。常用用的穿心心式傳感感器與弦弦振式索索力儀兩兩種。前前者主要要應(yīng)用于于張拉階階段，后后者用于于張拉后后索力監(jiān)監(jiān)測(cè)。（2）線形形監(jiān)測(cè)可可采用水水準(zhǔn)儀、經(jīng)經(jīng)緯儀、測(cè)測(cè)距儀、垂垂準(zhǔn)儀、全全站儀等等測(cè)量?jī)x儀器進(jìn)行行監(jiān)測(cè)，儀儀器測(cè)距距分辨率率應(yīng)達(dá)到到1mmm，測(cè)角角分辨率率應(yīng)達(dá)到到1。（3）應(yīng)力力監(jiān)測(cè)可可采用弦弦振式傳傳感器、光光纖式傳傳

10、感器和和電阻應(yīng)應(yīng)變式傳傳感器，儀儀器分辨辨率應(yīng)達(dá)達(dá)到應(yīng)變變1。（4）溫度度監(jiān)測(cè)宜宜采用鉑鉑式熱電電阻溫度度傳感器器和熱電電偶點(diǎn)溫溫計(jì)，儀儀器分辨辨率應(yīng)達(dá)達(dá)到溫度度0.11。2.3.22 施工工控制技技術(shù)要求求和容許許誤差度度指標(biāo)（1）幾何何控制技技術(shù)要求求（幾何何誤差均均指實(shí)測(cè)測(cè)值與理理論預(yù)測(cè)測(cè)值間的的差異）控控制工況況主梁上上下游高高程測(cè)點(diǎn)點(diǎn)平均值值誤差應(yīng)應(yīng)小于懸懸臂長(zhǎng)度度的1/330000，當(dāng)1/30000懸臂臂長(zhǎng)度小小于400mm時(shí)時(shí)，按440mmm進(jìn)行控控制，相相鄰梁段段間平均均相對(duì)偏偏差不得得大于梁梁段長(zhǎng)度度的1/7500；上下下游高程程相對(duì)偏偏差不大大于155mm。主梁軸線偏偏位不

11、得得大于1/1100000懸臂臂長(zhǎng)度，懸懸臂長(zhǎng)度度的1/200000小小于100mm時(shí)時(shí)，按110mmm進(jìn)行控控制；相相鄰梁段段間相對(duì)對(duì)軸線偏偏差不得得大于11/50000梁梁段長(zhǎng)度度。索塔偏位誤誤差不得得大于20%，當(dāng)理理論索塔塔偏位的的20%小于300mm時(shí)時(shí)，可按按照30mmm來控控制。索索塔偏位位不作為為施工控控制的主主要指標(biāo)標(biāo)。（2）索力力控制技技術(shù)要求求索力控制拉拉索上下下游平均均控制誤誤差小于于5%、（3）應(yīng)力力監(jiān)測(cè)及及其它技技術(shù)要求求采取措施保保證原件件損壞率率不得大大于200%。索塔應(yīng)力測(cè)測(cè)量 可考慮慮索塔施施工期間間每個(gè)節(jié)節(jié)段測(cè)試試一次，架架梁階段段每個(gè)梁梁段測(cè)試試一次。索

12、索塔當(dāng)應(yīng)應(yīng)力水平平達(dá)到880%材材料允許許強(qiáng)度時(shí)時(shí)或超過過誤差范范圍時(shí)應(yīng)應(yīng)提供預(yù)預(yù)警。應(yīng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)測(cè)結(jié)果應(yīng)應(yīng)在測(cè)試試斷面澆澆筑300天后開開始提供供。主梁應(yīng)力測(cè)測(cè)量當(dāng)應(yīng)應(yīng)力水平平達(dá)到660%材材料允許許強(qiáng)度時(shí)時(shí)或超過過誤差范范圍時(shí)應(yīng)應(yīng)提供預(yù)預(yù)警。應(yīng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)測(cè)結(jié)果應(yīng)應(yīng)在每個(gè)個(gè)梁段完完成后開開始提供供。2.4 施施工監(jiān)控控的技術(shù)術(shù)體系和和組織體體系2.4.11 施工工監(jiān)控的的組織體體系2.4.22 施工工監(jiān)控的的技術(shù)體體系設(shè)置控制目標(biāo)設(shè)置控制目標(biāo)前期結(jié)構(gòu)分析計(jì)算預(yù)告階段施工目標(biāo)施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)參數(shù)誤差識(shí)別結(jié)構(gòu)線形、應(yīng)力、索力、截面尺寸等設(shè)計(jì)參數(shù)誤差預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)狀態(tài)判別、綜合評(píng)價(jià)是否按原計(jì)劃繼續(xù)施工理

13、論與實(shí)測(cè)比較是否查找原因?qū)κ┕し桨高M(jìn)行調(diào)整并重新計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形施工目標(biāo)調(diào)整分析預(yù)告下階段施工目標(biāo)監(jiān)測(cè)控制三、 施工工計(jì)算與與控制3.1、計(jì)計(jì)算流程程3.1.11設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算的校校核施工控制首首先將采采用設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算參參數(shù)對(duì)施施工過程程進(jìn)行分分析，計(jì)計(jì)算出控控制目標(biāo)標(biāo)的理論論值。理理論值由由主梁撓撓度、主主梁理論論軸線、主主梁截面面理論應(yīng)應(yīng)力、斜斜拉索理理論索力力等構(gòu)成成。這一一階段中將將與設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算進(jìn)進(jìn)行相互互校核，以以確保控控制的目目標(biāo)不與與設(shè)計(jì)要要求失真真。3.1.22施工控控制計(jì)算算這一階段的的主要工工作是在在前一個(gè)個(gè)階段工工作的基基礎(chǔ)上，跟跟隨著施施工過程程的進(jìn)行行，根據(jù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的的實(shí)測(cè)

14、參參數(shù)、誤誤差分析析結(jié)果等等對(duì)模型型進(jìn)行修修改，并并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)的施工工目標(biāo)進(jìn)進(jìn)行必要要的調(diào)整整。3.1.33仿真分分析計(jì)算算的方法法斜拉橋結(jié)構(gòu)構(gòu)施工過過程仿真真計(jì)算方方法主要要包括倒倒拆分析析法和正正裝分析析法兩種種。通測(cè)測(cè)，正裝裝計(jì)算比比較直觀觀、簡(jiǎn)便便，施工工過程中中架設(shè)方方案有較較大改變變或施工工參數(shù)有有較大變變化時(shí)，可可以方便便處理。而而倒拆分分析法的的計(jì)算稍稍微復(fù)雜雜些，但但倒拆計(jì)計(jì)算可以以得出斜斜拉橋各各施工階階段的斜斜拉索索索力和主主梁的架架設(shè)線形形等控制制參數(shù)，因因此在實(shí)實(shí)際中也也得到較較多的應(yīng)應(yīng)用。3.2、控控制的原原則3.2.11 受力要要求。反映斜拉橋橋受力的的因素包包括主

15、梁梁、塔（墩墩）和索索的三大大部分的的截面內(nèi)內(nèi)力（或或應(yīng)力）狀狀況。通通常起控控制作用用的是主主梁的上上下緣正正應(yīng)力，在在恒載已已定的情情況下，成成橋索力力是影響響主梁正正應(yīng)力的的主要因因素，成成橋索力力小的變變化都會(huì)會(huì)對(duì)其產(chǎn)產(chǎn)生較大大影響。而而主梁的的應(yīng)力與與主梁截截面軸力力和彎矩矩有關(guān)，因因?yàn)檩S力力的影響響較小且且變化不不大，所所以彎矩矩是主梁梁中起控控制作用用的因素素。塔的的情況與與梁類似似，只是是索力對(duì)對(duì)塔的影影響沒有有梁那么么敏感，塔塔中應(yīng)力力通常容容易得到到滿足。索索力要滿滿足最大大最小索索力要求求，最大大索力要要求即鋼鋼絲強(qiáng)度度要求，最最小索力力要求即即拉索垂垂度要求求。3.2.

16、22 線形要要求。線形主要是是主梁的的標(biāo)高。成成橋后（通通常是長(zhǎng)長(zhǎng)期變形形穩(wěn)定后后）主梁梁的標(biāo)高高要滿足足設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高的要要求。3.2.33 調(diào)控手手段。對(duì)于主梁和和塔（墩墩）內(nèi)力力（或應(yīng)應(yīng)力）的的調(diào)整，最最直接的的手段是是調(diào)整索索力。由由于索力力較小的的變化就就會(huì)在主主梁中引引起較大大的內(nèi)力力（或應(yīng)應(yīng)力）變變化，而而索力本本身又有有一定的的變化寬寬容度（即即最大最最小索力力確定的的索力允允許變化化范圍），因因此，索索力調(diào)整整為主要要的調(diào)控控手段。 對(duì)于主梁線線形的調(diào)調(diào)整，調(diào)調(diào)整立模模標(biāo)高是是最直接接的手段段。將參參數(shù)誤差差以及索索力調(diào)整整引起的的主梁標(biāo)標(biāo)高的變變化通過過立模標(biāo)標(biāo)高的調(diào)調(diào)整予以以

17、修正。索力調(diào)整和和立模標(biāo)標(biāo)高的調(diào)調(diào)整分兩兩步完成成，即先先進(jìn)行索索力調(diào)整整，目標(biāo)標(biāo)主要是是梁、塔塔截面的的彎矩；然后進(jìn)進(jìn)行立模模標(biāo)高調(diào)調(diào)整，還還需加入入已建梁梁段的主主梁標(biāo)高高。主梁梁彎矩控控制截面面可選為為各施工工梁段的的典型截截面（一一般為受受拉索錨錨固點(diǎn)局局部應(yīng)力力影響較較小處），塔塔的控制制截面可可只選塔塔底以及及截面變變化處等等少數(shù)控控制位置置。主梁梁標(biāo)高控控制點(diǎn)可可選為每每施工梁梁段前端端點(diǎn)。四、 施工工控制實(shí)實(shí)施的主主要結(jié)果果4.1、施施工過程程控制結(jié)結(jié)果4.1.11 施工階階段的主主梁標(biāo)高高及張拉拉索力的的控制結(jié)結(jié)果4.1.22 主梁梁應(yīng)力控控制結(jié)果果4.1.33 主塔塔偏位和和應(yīng)力的的控制結(jié)結(jié)果4.2 主主梁合攏攏的控制制后果4.2.11 索力力監(jiān)控成成果4.2.22 線形形監(jiān)控成成果4.3 成成橋狀態(tài)態(tài)的控制制實(shí)現(xiàn)結(jié)結(jié)果4.3.11 索力力監(jiān)控成成果4.3.22 線形形監(jiān)控成成果4.3.33 主梁梁縱向伸伸縮量 4.3.44 主梁梁應(yīng)力監(jiān)監(jiān)控成果果附表五、 結(jié)論論及建議議斜拉橋的施施工中進(jìn)進(jìn)行相應(yīng)應(yīng)的施工工控制研研究是對(duì)對(duì)其施工工安全、可可靠進(jìn)行行的重要要保障，是是提高施施工質(zhì)量量的重要要技術(shù)手手段。針針對(duì)XXX大橋的的設(shè)