橋施工監(jiān)控方案

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限制最根本的目的就是確保大橋施工過程中各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的可控、可知及結(jié)構(gòu)平安。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的須要依據(jù)實(shí)際的施工工序，以及現(xiàn)場獲得的參數(shù)和數(shù)據(jù)，對(duì)橋跨結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)誤差分析、結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，并且依據(jù)分析結(jié)果剛好調(diào)整施工限制指令以確保結(jié)構(gòu)的逐段施工向著志向的方向發(fā)展。依據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，對(duì)結(jié)構(gòu)施工過程中的平安狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。這樣，才能保證結(jié)構(gòu)的受力最終處于可知、可控及平安的范圍內(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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)和施工過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對(duì)成橋目標(biāo)進(jìn)行有效的限制。對(duì)施工各狀態(tài)限制數(shù)據(jù)實(shí)測值與理論值進(jìn)行比較分析，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)識(shí)別調(diào)整，修正在施工過程中各種影響成橋目標(biāo)的參數(shù)誤差對(duì)其的影響，對(duì)成橋狀態(tài)進(jìn)預(yù)料與反饋限制分析，通過對(duì)結(jié)構(gòu)線型及內(nèi)力（應(yīng)力）進(jìn)行監(jiān)測，以分析、預(yù)料和防止施工中出現(xiàn)過大位移和應(yīng)力對(duì)橋梁產(chǎn)生平安隱患，確保施工朝著事先預(yù)定目標(biāo)順當(dāng)進(jìn)行。在橋梁的節(jié)段施工中，每個(gè)工況的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)和變形態(tài)態(tài)達(dá)不到設(shè)計(jì)所確定的志向目標(biāo)的重要緣由在于結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算模型中的節(jié)段自重、施工臨時(shí)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(shí)際狀況有肯定的差距。要得到比較精確的限制調(diào)整量，必需依據(jù)施工實(shí)測得到的結(jié)構(gòu)反應(yīng)修正計(jì)算模型中的這些參數(shù)值，以使計(jì)算模型在與實(shí)際結(jié)構(gòu)磨合一段時(shí)間后自動(dòng)適應(yīng)結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)規(guī)律。這一“施工→量測→識(shí)別→修正→預(yù)報(bào)”的流程就是所謂的“自適應(yīng)限制思路”，依據(jù)多座橋梁施工及限制閱歷，這一思路被普遍認(rèn)為是目前針對(duì)大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)施工最為有效的限制方法。4.3連續(xù)梁拱橋施工監(jiān)控的原則及目標(biāo)4.3.1施工限制原則在連續(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)體系不斷改變，各施工階段由于側(cè)重點(diǎn)不同，因此施工限制原則也不盡相同。在連續(xù)梁施工階段中，施工限制原則是以線形限制為主，關(guān)鍵斷面應(yīng)力限制為輔，通過對(duì)關(guān)鍵部位和重要工序的嚴(yán)格監(jiān)測和限制，精確給定和剛好調(diào)整梁端立模標(biāo)高，確保合攏精度，消退可能對(duì)結(jié)構(gòu)平安和施工平安產(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，施工限制原則為以線形限制為主，同時(shí)兼顧限制斷面應(yīng)力（應(yīng)變），對(duì)關(guān)鍵部位和重要工序嚴(yán)格監(jiān)測和限制，確保拱肋合攏精度和平安；在吊索張拉階段，以主梁的應(yīng)力和拱肋的變形限制為主，兼顧吊索索力，使成橋后的結(jié)構(gòu)線型和內(nèi)力最大程度滿意設(shè)計(jì)要求。4.3.2施工限制目標(biāo)施工限制的實(shí)施，將杜坑特大橋主梁應(yīng)力及線形最大程度的滿意符合設(shè)計(jì)要求，使得結(jié)構(gòu)受力達(dá)到志向的最優(yōu)狀態(tài)，施工監(jiān)控的詳細(xì)目標(biāo)如下：（1）應(yīng)力限制誤差不大于2MPa；（2）主梁合攏誤不超過±1cm，拱肋合攏誤差限制在規(guī)范的允許的范圍內(nèi)；（3）成橋高程符合設(shè)計(jì)線形及施工規(guī)范要求，成橋主梁標(biāo)高與設(shè)計(jì)值相差不超過±2cm；（4）成橋拱軸線與設(shè)計(jì)拱軸線偏差滿意相關(guān)規(guī)范的要求；（5）吊桿索力值與設(shè)計(jì)索力值偏差限制在5%范圍之內(nèi)。4.4連續(xù)梁拱橋施工監(jiān)控內(nèi)容依據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要求和施工方法，結(jié)合我們對(duì)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限制閱歷，本項(xiàng)目橋梁施工限制的主要內(nèi)容有：（1）施工過程的仿真分析與計(jì)算；（2）混凝土主梁及拱肋關(guān)鍵斷面的應(yīng)力監(jiān)測；（3）主梁和拱軸線幾何測量；（4）主梁立模標(biāo)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(jì)算分段施工方法和施工依次干脆影響到各個(gè)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(jì)算必需嚴(yán)格依據(jù)各個(gè)施工階段的實(shí)際形式進(jìn)行。施工過程的仿真計(jì)算是依據(jù)實(shí)測的設(shè)計(jì)參數(shù)（如混凝土容重、強(qiáng)度和彈性模量等），運(yùn)用的施工工藝和工序，掛籃的結(jié)構(gòu)形式和臨時(shí)施工荷載等數(shù)據(jù)，計(jì)算施工過程中各個(gè)施工階段的結(jié)構(gòu)撓度和內(nèi)力，為應(yīng)力測量和撓度限制供應(yīng)理論計(jì)算值。因此，它是確定立模標(biāo)高、分析偏差緣由的主要依據(jù)，是保證合攏精度、評(píng)價(jià)體系轉(zhuǎn)換后結(jié)構(gòu)應(yīng)力改變和結(jié)構(gòu)平安的基礎(chǔ)。對(duì)于大型橋梁的施工過程總體計(jì)算通?？梢圆杉{桿系結(jié)構(gòu)有限元模型進(jìn)行，其中的關(guān)鍵在于對(duì)施工中各種影響因素的精確模擬和考慮。有限元逐步計(jì)算法可較好地模擬實(shí)際的施工過程。本橋跨度大，體系轉(zhuǎn)化和結(jié)構(gòu)受力均較為困難，計(jì)算軟件除了運(yùn)用橋梁專業(yè)分析軟件MIDAS外，還會(huì)采納通用有限元ANSYS進(jìn)行計(jì)算復(fù)核，以確保計(jì)算結(jié)果的精確。施工過程仿真分析計(jì)算內(nèi)容及主要計(jì)算結(jié)果施工過程的模擬計(jì)算主要包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成、預(yù)應(yīng)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(jì)算。由于大橋結(jié)構(gòu)形式特別，在施工過程中涉及到多個(gè)結(jié)構(gòu)的體系轉(zhuǎn)換，因此勢必要對(duì)施工過程進(jìn)行詳盡的模擬和分析，得到各施工階段的理論計(jì)算結(jié)果為評(píng)價(jià)體系轉(zhuǎn)換后結(jié)構(gòu)應(yīng)力改變和結(jié)構(gòu)平安奠定基礎(chǔ)，大橋施工過程仿真分析主要計(jì)算結(jié)果如下：（1）各梁段掛籃前移定位后的主梁內(nèi)力、應(yīng)力和撓度；（2）各梁段澆筑梁段混凝土后的主梁、應(yīng)力和撓度；（3）各梁段張拉梁段預(yù)應(yīng)力后的主梁、應(yīng)力和撓度；（4）合攏段臨時(shí)連接后的主梁內(nèi)力、應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)力和撓度；（9）對(duì)鋼管泵送混凝土（混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度前，假定為荷載）的主梁和拱肋內(nèi)力、應(yīng)力和撓度；（10）對(duì)鋼管泵送混凝土（混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，鋼管混凝土成為組合截面形成結(jié)構(gòu)）的主梁和拱肋內(nèi)力、應(yīng)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(yīng)力和撓度；（12）吊索張拉前后主梁和拱肋內(nèi)力、應(yīng)力、撓度和吊桿力；（13）橋面鋪裝完成后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、應(yīng)力、撓度和吊桿力。4.6混凝土主梁及拱肋關(guān)鍵斷面的應(yīng)力監(jiān)測4.6.1應(yīng)力測試斷面布置原則及布置（1）通過模擬施工計(jì)算，得到全橋各類構(gòu)件施工全過程中的內(nèi)力包絡(luò)圖，確定以各類構(gòu)件最危急的位置，這些數(shù)據(jù)是截面選取的基礎(chǔ)；（2）截面的選取應(yīng)當(dāng)避開圣維南區(qū)，因?yàn)樵搮^(qū)受力不是很明確，假如不進(jìn)行局部分析，很難預(yù)料出它的應(yīng)力，這樣不利于對(duì)實(shí)測應(yīng)力的分析。（3）充分與設(shè)計(jì)單位溝通，了解設(shè)計(jì)意圖。依據(jù)上述原則，擬在連續(xù)梁上邊跨1/2L處，箱梁根部斷面、主跨1/4L和跨中位置共布置5個(gè)應(yīng)力測試斷面；擬在單個(gè)拱肋的拱腳處，1/4L處和拱頂位置共布置3個(gè)應(yīng)力測試斷面。全橋拱肋共布置11個(gè)應(yīng)力測試斷面，測試斷面位置見圖4.2，其中斷面1~5為連續(xù)梁測試斷面，6~8和9~11分別為單個(gè)鋼管混凝土拱肋測試斷面。各關(guān)鍵截面的應(yīng)力測點(diǎn)布置見圖4.3所示，其中主梁測點(diǎn)采納預(yù)埋混凝土鋼筋應(yīng)變計(jì)，拱肋測點(diǎn)采納精度高讀數(shù)穩(wěn)定的進(jìn)口振弦式傳感器。4.6.2監(jiān)測儀器主梁測試斷面采納預(yù)埋鋼筋應(yīng)變計(jì)，拱肋采納表面粘貼振弦式傳感器的方式全程監(jiān)測主梁和拱肋關(guān)鍵斷面的應(yīng)變。采集儀器為澳大利亞Datataker公司生產(chǎn)的鋼弦應(yīng)變自動(dòng)測試儀DT615（90通道）和日本產(chǎn)手持應(yīng)變儀。4.6.3應(yīng)變測試時(shí)機(jī)的選取1）應(yīng)變零點(diǎn)的選擇選擇應(yīng)變零點(diǎn)的時(shí)間不同，會(huì)對(duì)肯定應(yīng)力的計(jì)算帶來誤差，在混凝土澆注和養(yǎng)護(hù)期間，混凝土凝固過程中，會(huì)對(duì)鋼筋應(yīng)變計(jì)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(yīng)變幅度較大。應(yīng)變的改變和混凝土內(nèi)部的溫度、濕度、水化熱、自生體積變形等因素有關(guān)，也與養(yǎng)護(hù)、氣候等外部因素有關(guān)。同時(shí)由于制作的自由小梁混凝土體積較少，難以反應(yīng)主梁混凝土在該階段的自生體積變形。因此，取預(yù)應(yīng)力張拉前應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變?yōu)榛炷翍?yīng)變測試的應(yīng)變零點(diǎn)。而相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)變測試零點(diǎn)相對(duì)簡潔，取搭設(shè)在支架上已完成鋼管混凝土拱肋合攏但未對(duì)拱肋灌注混凝土前的狀態(tài)作為鋼管混凝土拱肋的應(yīng)變測試零點(diǎn)。2）應(yīng)力測試工況及量測時(shí)間的確定對(duì)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(yù)應(yīng)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。由于一天中結(jié)構(gòu)的溫度是隨著的時(shí)間而改變的，測量應(yīng)力時(shí)要避開是加入局