潼南東安大橋監(jiān)控實施方案-201441改PPT

潼南東安大橋主橋

（112+210+112）連續(xù)剛構(gòu)橋梁

施工監(jiān)控方案

陜西海嶸工程試驗檢測有限公司

2014年4月評審匯報目錄一、項目概況二、施工控制的目的和意義三、施工控制系統(tǒng)的組成四、施工監(jiān)控的實施方案五、施工監(jiān)測與施工控制報告的提供方式六、所需先關各方的配合七、施工監(jiān)控工作小組八、施工建議九、投入儀器潼南東安大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)橋梁監(jiān)控方案1、項目概況潼南位于重慶西北部，地處成渝兩個特大型城市的中心地帶，是重慶西北的重要門戶和成渝經(jīng)濟帶上的重要節(jié)點，既是“重慶一小時經(jīng)濟圈“的前沿，又是成渝經(jīng)濟區(qū)的“腹心”，也是渝蓉主軸的支點。潼南是全國無公害農(nóng)產(chǎn)品“蔬菜”優(yōu)秀生產(chǎn)示范基地，是重慶西部綠色菜都?！笆晃濉逼陂g，潼南縣社會經(jīng)濟發(fā)展取得巨大成就，地區(qū)生產(chǎn)總值突破百億元，交通基礎設施規(guī)模有了突破性的增長，運輸服務質(zhì)量和水平穩(wěn)步提升，廣大群眾的出行條件得到根本改善。根據(jù)《潼南縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展十二五規(guī)劃》，“十二五”期末潼南城市規(guī)模發(fā)展到50平方公里，實現(xiàn)新型工業(yè)化、城鄉(xiāng)一體化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化取得重大突破，地區(qū)生產(chǎn)總值、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、工業(yè)總產(chǎn)值、地方財政收入、城鄉(xiāng)居民收入實現(xiàn)“五個翻番”，社會民生顯著改善，建成中國西部綠色菜都、新型工業(yè)基地、生態(tài)文化名城，全面完成建設小康社會目標。

1、項目概況

本橋位的確定是結(jié)合業(yè)主的要求：服從遂渝高速公路潼南立交至江北遂渝鐵路潼南火車站的主干道線形，盡量減少城市建筑的拆遷和占地，結(jié)合現(xiàn)場踏勘的資料確定現(xiàn)橋位。項目建成后形成一條化工園區(qū)至渝遂高速公路一條快速物流通道，可避免?；愤\輸經(jīng)過潼南城區(qū)。東安大橋為8×40m連續(xù)T梁+112+210+112m連續(xù)剛構(gòu)+2×40m連續(xù)T梁，橋梁起止樁號：K11+973.5～K12+818，橋梁全長844.5m。橋面全寬30.5m，最大橋高約70m，設計橋面縱坡為+1.30～-0.50%。最高通航水位：240.530m，設計洪水頻率：1/300，設計水位246.640m。

潼南東安大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)橋梁監(jiān)控方案

1、項目概況潼南東安大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)橋梁監(jiān)控方案圖1潼南東安大橋總體布置圖

2、施工控制的目的和意義

潼南東安大橋主橋施工控制的目的和意義東安大橋主跨徑210米，兩邊跨各112米，對于分節(jié)段懸臂澆筑多工序、多階段自架設體系施工的預應力混凝土變截面連續(xù)梁來說，從開工到成橋要經(jīng)過一個復雜的施工過程，結(jié)構(gòu)要經(jīng)過多次體系轉(zhuǎn)換。其設計時的理論計算與實際各施工狀態(tài)的差異對成橋后橋的標高及內(nèi)力的影響顯得尤為突出，因此如何通過施工澆筑過程中的控制以及主梁標高調(diào)整來獲得預先設計的應力狀態(tài)和幾何線形，是施工中的關鍵問題，施工監(jiān)控是保證大橋建設質(zhì)量關鍵技術環(huán)節(jié)之一。本橋210米跨徑主跨結(jié)構(gòu)，在連續(xù)剛構(gòu)橋梁已算較大跨徑，大跨徑變截面連續(xù)梁的施工方法仍然采用懸臂施工，就施工安全性而言，掛籃施工過程中對應力和撓度的控制顯得極其重要。通過對整個施工過程中的監(jiān)控量測，保證大橋安全合龍，并且使大橋?qū)嶋H線形盡可能地吻合設計線形，這是本次施工監(jiān)測的主要目的。3、監(jiān)控系統(tǒng)的組成

施工控制系統(tǒng)主要包括：結(jié)構(gòu)設計參數(shù)監(jiān)測、幾何狀態(tài)監(jiān)測、應力監(jiān)測、溫度監(jiān)測等幾個部分，其組成如圖3-1和3-2所示。潼南東安大橋主橋監(jiān)控測試系統(tǒng)圖3-1施工監(jiān)控流程圖

3、監(jiān)控系統(tǒng)的組成潼南東安大橋主橋監(jiān)控測試系統(tǒng)圖3-2施工監(jiān)控測試系統(tǒng)4、施工監(jiān)控的實施方案施工監(jiān)控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影響成橋目標的參數(shù)誤差對成橋目標的影響，確保成橋后結(jié)構(gòu)受力和線形滿足設計要求。因此，預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制的原則為以主梁線形控制為主，應力控制為輔。（1）線形（變形）要求：線形控制主要是嚴格控制主梁每一節(jié)段的豎向撓度及橫向偏移。若偏差較大時，必須立即進行誤差分析并確定調(diào)整方法，為下一節(jié)段更為精確的施工做好準備。主梁線形（變形）控制的最終目標是保證主梁的整體標高和局部平順性，使成橋后（通常是長期變形穩(wěn)定后）主梁的標高滿足上述兩方面的要求。其次主梁的實際橋軸線與理論橋軸線的偏差應符合設計和橋梁工程質(zhì)量評定標準等要求。1、施工監(jiān)控項目要求及原則4、施工監(jiān)控的實施方案1、施工監(jiān)控項目要求及原則（2）應力要求：應力控制是控制主梁在施工過程中和成橋后的應力，尤其是合攏階段的控制，確保主梁應力在安全范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。（3）調(diào)控策略：主梁線形調(diào)整最直接的手段是調(diào)整主梁的立模標高。若應力實測值與理論值之間存在較大偏差，必須找出原因，進行調(diào)整。一般通過額外的壓重、適當調(diào)整預應力張拉力等手段對應力誤差進行調(diào)整。4、施工監(jiān)控的實施方案1、施工監(jiān)控理論計算圖4-1前進分析系統(tǒng)流程圖4、施工監(jiān)控的實施方案1、施工監(jiān)控理論計算圖4-2控制分析流程

4、施工監(jiān)控的實施方案3、主要計算過程

根據(jù)施工控制合同及線形控制的要求對潼南東安大橋進行了撓度計算，計算程序分別采用Midascivil程序?qū)κ┕るA段過程中的各個階段進行了跟蹤計算，并把計算結(jié)果進行分析。（一）主要計算參數(shù)選取1)恒載箱梁采用C55混凝土，箱梁混凝土的容重按26kN/m3計，瀝青混凝土容重：24kN/m3，二期恒載的線荷載集度為52.6kN/m。箱梁縱向預應力鋼束采用fpk=1860MPa，Ep=1.95×105MPa，錨下張拉控制應力σcon=1395MPa，鋼筋松弛率0.3％，管道摩阻系數(shù)0.17，管道偏差0.0015/m。4、施工監(jiān)控的實施方案3、主要計算過程

構(gòu)件材料構(gòu)件材料對應的材料特性彈性模量(MPa)材料容重(kN/m3)線膨脹系數(shù)(×10-5)混凝土3.55×10426.001.0鋼絞線1.95×10578.501.24、施工監(jiān)控的實施方案3、主要計算過程(2)活載汽車荷載：公路－I級。(3)施工荷載掛籃重取110T，吊架80T(4)設計速度：60km/h(5)橋面橫坡：單向2%(6)結(jié)構(gòu)設計基準期：100年(7)高程系統(tǒng)：54北京坐標系。

4、施工監(jiān)控的實施方案3、主要計算過程(二)模型單元劃分：潼南東安大橋主橋計算模型共劃分成228個單元,其中上部結(jié)構(gòu)劃分成134個單元,下部劃分成94個單元，如圖4-4所示（MIDASCIVIL計算圖示）。計算形成的數(shù)據(jù)文件是橋梁結(jié)構(gòu)施工控制的基礎。

圖4-3midas分析的計算模型圖4、施工監(jiān)控的實施方案3、主要計算過程（三）施工階段劃分模型將主橋上部結(jié)構(gòu)共定義94個施工階段，其中每個節(jié)段施工細分為：上(移）掛籃、澆筑混凝土、張拉預應力三個施工階段。（四）邊界條件模擬將橋墩墩底設置為固端，把預應力箱梁兩端永久支座設置為活動支座，為了使墩頂與主梁連接處有相同位移，采用彈性連接類型中的剛接將其連接起來，邊跨現(xiàn)澆段的臨時支座設置為固定鉸支座。（五）施工臨時荷載模擬施工階段臨時荷載主要包括掛籃荷載和吊架荷載，模型中采用節(jié)點荷載進行模擬，根據(jù)設計和施工方提供的資料掛籃和吊架節(jié)點荷載分別取1100kN和800kN。4、施工監(jiān)控的實施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測方案（一）應力監(jiān)測在大橋上部結(jié)構(gòu)（箱梁）的控制截面布置應力測點，以觀察在施工過程中這些截面的應力變化與應力分布情況。結(jié)合反饋控制的實時跟蹤分析，由反饋控制子系統(tǒng)提供最優(yōu)可調(diào)變量的調(diào)整方案，由實時跟蹤分析系統(tǒng)分析在計入誤差和變量調(diào)整之后每階段乃至竣工后結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)，同時可根據(jù)當前施工階段向前計算至竣工，預告今后施工可能出現(xiàn)的狀態(tài)并預報下一階段當前已安裝構(gòu)件或即安裝的構(gòu)件是否出現(xiàn)不滿足強度要求的狀態(tài)，以確定是否在本施工階段對可調(diào)變量實施調(diào)整。（1）測試儀器的選擇根據(jù)對多種應力測試儀器的性能比較，考慮要適合長期觀測并能保證足夠的精度，選用鋼弦式應變計（埋入式）和配套的頻率接收儀作為應力觀測儀器。該應變計的溫度誤差小、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強，適合于應力長期觀測。4、施工監(jiān)控的實施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測方案（2）測點布置根據(jù)結(jié)構(gòu)的對稱性，上部結(jié)構(gòu)（箱梁）應變測點以單幅橋為主，總共布置6×11＝66個應力測點，主梁測點布置在懸臂根部和各懸澆節(jié)段端截面等關鍵截面上，測試儀器采用精度較高的、能滿足施工監(jiān)控要求的混凝土應變計、鋼筋應變計。應變測點縱向布置見圖4-2。主梁（控制截面）測點布置如圖4-3(a)。下部結(jié)構(gòu)雙肢薄壁墩共布置6×4＝24個測點，布置如圖4-3(b)。（3）監(jiān)測方法跟蹤檢測箱梁混凝土澆筑、預應力張拉、掛籃移動等施工過程以及早晚溫差變化的控制截面應力變化。若發(fā)現(xiàn)觀測值與理論計算值相差較大，則應立即分析原因并提出有效的措施，科學指導施工。4、施工監(jiān)控的實施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測方案圖4-4潼南東安大橋應變測點縱向布置圖

4、施工監(jiān)控的實施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測方案圖4-5a潼南東安大橋控制截面應變測點布置示意圖

圖4-5b潼南東安大橋橋墩應變測點布置示意圖

4、施工監(jiān)控的實施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測方案（二）高墩垂直度測試在模板上布置測點，采用全站儀、水準儀、水平尺和鋼卷尺等配合進行測試（三）撓度觀測連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃懸臂澆筑每一個箱梁節(jié)段分三個階段，在掛籃前移后、澆筑混凝土后和張拉預應力后，均需對已施工箱梁上的監(jiān)測點進行觀測，該觀測程序，稱為三階段撓度觀測法，觀測采用精密水準儀、全站儀等測量儀器。標高測點布置在節(jié)段接縫處，縱向布置在各節(jié)段端部，截面高程測點布置如圖4-6所示。4、施工監(jiān)控的實施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測方案圖4-6潼南東安大橋高程測點截面布置圖（四）溫度觀測日照溫差測試采用測點預埋，用帶溫度測試功能的JMZX-215AT型應變傳感器進行適當?shù)挠^測，記錄箱梁日照溫變的情況。季節(jié)溫差則采集各節(jié)段在各施工階段的溫度，輸入計算機，分析其撓度變化規(guī)律。4、施工監(jiān)控的實施方案4、施工控制的具體流程編號工況測量內(nèi)容時間限制備注1掛籃定位掛籃三條線測點無精度±1cm,上下游高差<1cm2掛籃定位后第二天所有已施工梁段測點0時至日出前3澆筑混凝土前掛籃三條線測點無確定頂?shù)装鍦y點標高關系4混凝土完全澆筑后所有已施工梁段測點0時至日出前5混凝土完全澆注后本節(jié)段箱梁頂面標高0時至日出前6混凝土完全澆注后本節(jié)段箱梁軸線位置7混凝土完全澆注后墩頂水平位移每5個節(jié)段一次8預應力鋼筋張拉后所有測點0時至日出前表1施工控制測量內(nèi)容及時間5、施工監(jiān)測與施工控制報告的提供方式

（1）在每一施工循環(huán)完成以后，向建設方提交相應的階段檢測報告。報告中將對結(jié)構(gòu)當前狀態(tài)進行評述，并提出下一施工階段墩身高程和節(jié)段標高的建議值，經(jīng)設計方確認簽字后實施。（2）整個項目完成以后，將提供項目研究的全部正式報告?？刂茍蟾嫣峁┓绞?、所需相關各方的配合圖6-1施工控制工作框圖現(xiàn)場各方配合所需為做好監(jiān)控工作，需要各單位通力合作。建議業(yè)主牽頭成立施工監(jiān)控領導機構(gòu)，在組織形式上分兩個層次開展施工監(jiān)控工作，即設立施工監(jiān)控領導小組與施工監(jiān)控工作小組。重大技術問題由領導小組討論決定，具體工作由施工監(jiān)控工作小組（監(jiān)控方）實施。6、所需相關各方的配合現(xiàn)場各方配合所需

1)建設單位加強現(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，決定監(jiān)控決策。2)設計單位提供結(jié)構(gòu)計算數(shù)據(jù)文件、圖紙、結(jié)構(gòu)最終內(nèi)力狀態(tài)、和線形；討論決定重大設計修改，負責變更設計后各種驗算；審查施工控制方案和施工控制指令。3)施工單位施工組織設計與進度安排，如變更原定施工方案應及早提出；進行有關參數(shù)的試驗；橋面施工荷載調(diào)查與控制；主梁位移測試；6、所需相關各方的配合現(xiàn)場各方配合所需負責測試元件的現(xiàn)場保護，并為監(jiān)控單位提供現(xiàn)場測試的便利條件；提供施工控制工作所需電源和臨時用設施等。4)監(jiān)理單位監(jiān)測結(jié)構(gòu)線形；監(jiān)督施工單位對監(jiān)控單位埋設的測試元件進行有效的保護；每一施工階段完成后將有關監(jiān)測結(jié)果及時匯總給施工控制小組，協(xié)調(diào)施工單位與監(jiān)控單位的工作。5)監(jiān)控單位擬定施工控制方案及施工控制計算；施工過程結(jié)構(gòu)變位、應力、應變和溫度觀測；識別設計參數(shù)誤差，并進行有效預測；6、所需相關各方的配合現(xiàn)場各方配合所需優(yōu)化調(diào)整分析；預測下一節(jié)段的立模標高；匯總所有的測試數(shù)據(jù)；進行溫度影響測試；發(fā)生重大修改及時向工作小組匯報并會同設計單位提出調(diào)整方案；各個施工階段發(fā)出相應監(jiān)控指令。7、施工監(jiān)控工作小組施工監(jiān)控工作小組劃分施工監(jiān)控工作小組分為現(xiàn)場測試組和理論分析組。1）現(xiàn)場監(jiān)測組施工過程結(jié)構(gòu)變位、應力、應變和溫度觀測；進行溫度影響測試；初步處理現(xiàn)場測得的數(shù)據(jù)；2）理論分析組施工控制理論計算，提供立模標高的理論值；處理施工實測數(shù)據(jù)，進行參數(shù)識別與預測；對實測值與理論值的誤差進行分析，并對下階段狀態(tài)進行預測；優(yōu)化調(diào)整分析；預測下節(jié)段的立模標高；做出初步監(jiān)控方案，并提交領導小組進行審核。8、施工建議東安大橋施工建議

施工控制精度受到環(huán)境因素、施工條件因素及測量精度等多種因素的影響。而合理的施工措施、嚴格的精度控制，以及施工方與監(jiān)控方的緊密配合是保證橋梁順利實施的基礎。為此在滿足設計文件及相關規(guī)范要求的基礎上，提出如下要求：（1）施工掛籃拼裝完成后應進行荷載試驗，記錄荷載－變形關系；在節(jié)段施工中，應采取有效措施，防止“錯臺”現(xiàn)象；（2）懸臂施工中，應保持對稱施工，不對稱荷載應小于節(jié)段底板重量；（3）要求各T的懸臂施工進度盡量保持一致，最大進度差不大于7天；（4）施工單位需制定一套適應工程環(huán)境的混凝土養(yǎng)生的詳細措施，并嚴格實施；（5）橋面上需堆放施工材料時，應盡量靠近0號塊附近對稱布置，如橋梁臨時荷載發(fā)生改變時，應