矮塔斜拉橋安全專項(xiàng)施工監(jiān)控方案

圖9.3.1-2。每個(gè)主塔布置16個(gè)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，全橋兩個(gè)塔柱共布置32應(yīng)變個(gè)測(cè)點(diǎn)。（2）沉降測(cè)點(diǎn)墩頂沉降測(cè)點(diǎn)選擇0#塊墩頂?shù)乃疁?zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)作為測(cè)點(diǎn)，如圖9.3.1-1，此類測(cè)點(diǎn)施工單位一般會(huì)在澆筑0#塊前進(jìn)行預(yù)埋。（3）塔柱塔偏測(cè)點(diǎn)布置塔偏測(cè)點(diǎn)布置在塔頂附近，如圖9.3.1-1中C-C截面。索塔偏位測(cè)量采用全站儀進(jìn)行觀測(cè)，反射片作為反射裝置。主塔施工完后，監(jiān)控單位將在靠塔頂處安裝反射片，用環(huán)氧樹脂粘貼于柱面。反射片的布置須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)視野條件靈活布置，以保證其穩(wěn)定牢固為主，每根塔柱上不少于2個(gè)。圖9.3.11主塔節(jié)應(yīng)力和塔偏測(cè)點(diǎn)斷面布置示意圖（單位：cm）圖9.3.12主塔節(jié)應(yīng)力測(cè)點(diǎn)斷面布置示意圖（單位：cm）9.3.2主塔應(yīng)力監(jiān)測(cè)在懸臂澆筑階段，0#節(jié)段下的臨時(shí)支架起到臨時(shí)支撐作用，但在主梁縱向預(yù)應(yīng)力束和斜拉索張拉的過(guò)程中，主梁梁體會(huì)發(fā)上撓，兩側(cè)臨時(shí)支架上的受力會(huì)部分向橋墩上轉(zhuǎn)移。梁體全部重量及其他荷載主要靠塔柱傳至基礎(chǔ)，斜拉索承擔(dān)的荷載都需經(jīng)塔柱傳遞至下部。監(jiān)測(cè)塔柱容易出現(xiàn)應(yīng)力集中截面處的應(yīng)力變化和累計(jì)情況，分析其是否和理論計(jì)算趨勢(shì)相一致，有助于排查結(jié)構(gòu)的異常情況，保證橋梁結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的安全。塔柱應(yīng)力測(cè)點(diǎn)預(yù)埋后，待混凝土強(qiáng)度和水化熱穩(wěn)定后，一般7天后可采集初值。主塔應(yīng)力測(cè)試工況：主梁節(jié)段澆筑后、縱向預(yù)應(yīng)力張拉后、斜拉索張拉后和成橋后。主塔應(yīng)力測(cè)試時(shí)間：測(cè)量時(shí)間一般選擇在早上8：00前或晚上18：00后進(jìn)行。避免高溫日照影響。9.3.3墩頂沉降監(jiān)測(cè)監(jiān)控單位在每個(gè)梁段澆筑后核查墩頂標(biāo)高變化情況，根據(jù)兩墩的具體沉降，分別修正下一個(gè)梁段的立模高程。9.3.4主塔偏位監(jiān)測(cè)主塔偏位測(cè)量采用全站儀進(jìn)行觀測(cè)，反射片作為反射裝置。主塔施工完后，監(jiān)控單位將在靠塔頂處安裝反射片，位置見(jiàn)圖9.3.1-1中C-C截面處。全站儀后視基準(zhǔn)控制點(diǎn)采用施工單位的平面高程控制點(diǎn)。測(cè)量的工況主要是斜拉索張拉后，主梁合龍后，成橋后。測(cè)量時(shí)間，要避免日照溫差影響，通常在早上8：00前進(jìn)行。為提高各方工作效率，同時(shí)保證測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定連續(xù)可靠，建議施工單位在現(xiàn)場(chǎng)選擇合適地點(diǎn)做一個(gè)觀測(cè)墩，如圖9.3.4-3，用以架設(shè)全站儀。圖9.3.4-3測(cè)量用觀測(cè)墩9.4主梁節(jié)段施工監(jiān)控9.4.10#塊施工監(jiān)控0#塊懸臂端立模高程指令的發(fā)出，需要施工單位先提供0#塊支架預(yù)壓沉降和回彈觀測(cè)的數(shù)據(jù)。施工單位將0#塊支架預(yù)壓沉降和回彈觀測(cè)的數(shù)據(jù)提供給監(jiān)控單位，監(jiān)控單位根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)支架預(yù)壓數(shù)據(jù)的實(shí)際情況結(jié)合施工計(jì)算的預(yù)拱度，向施工單位發(fā)出0#塊懸臂端的立模標(biāo)高指令。9.4.2主梁節(jié)段標(biāo)高立模指令掛籃預(yù)壓試驗(yàn)后，監(jiān)控單位參考施工單位提供的預(yù)壓數(shù)據(jù)，確定出掛籃變形預(yù)抬值并開始發(fā)出梁段立模指令。立模指令中，梁底立模標(biāo)高=梁底設(shè)計(jì)標(biāo)高+掛籃變形預(yù)抬值+施工預(yù)拱度。關(guān)于掛籃變形預(yù)抬值，由于掛籃預(yù)壓試驗(yàn)和實(shí)際梁段澆筑時(shí)掛籃受力方式不同，由此造成的變形規(guī)律可能不同，監(jiān)控單位立模指令中提供的掛籃變形預(yù)抬值主要以預(yù)壓試驗(yàn)結(jié)果和梁段撓度變形結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)綜合得出。關(guān)于施工預(yù)拱度，施工預(yù)拱度考慮了設(shè)計(jì)圖紙中成橋預(yù)拱度余弦曲線和施工仿真計(jì)算的預(yù)拱度。主梁節(jié)段立模指令發(fā)出時(shí)機(jī)：（1）無(wú)斜拉索梁段的（1#塊～2#塊、10#塊～11#塊），主梁節(jié)段縱向預(yù)應(yīng)力張拉完后一個(gè)工作日內(nèi)；（2）有斜拉索梁段的（3#塊～9#塊），斜拉索張拉完后一個(gè)工作日內(nèi)；（3）邊跨現(xiàn)澆段，施工單位支架預(yù)試驗(yàn)結(jié)束后一個(gè)工作日內(nèi)。9.4.3主梁立模時(shí)平面軸線和立模標(biāo)高的復(fù)核關(guān)于主梁立模標(biāo)高和軸線坐標(biāo)，以監(jiān)控單位發(fā)出的立模指令上的立模數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。監(jiān)控單位對(duì)立模標(biāo)高復(fù)核時(shí)間為梁段澆筑前，即本梁段所有鋼筋綁扎完畢之后。主梁節(jié)段立模指令中的立模高程只給出梁端底部的高程，但監(jiān)控復(fù)核高程時(shí)，底模高程和頂模高程均會(huì)復(fù)核。由于受鋼筋重量或掛籃吊桿松緊的影響，綁完鋼筋后模板的高程可能會(huì)發(fā)生變動(dòng)，因此施工方須保留掛籃拉桿調(diào)節(jié)的余地，確保澆筑前模板高程達(dá)到指令要求。監(jiān)控單位在復(fù)核立模標(biāo)高的過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)模板高差超出指令允許范圍，應(yīng)告知施工單位誤差情況，并在其調(diào)正后再次復(fù)核，直到調(diào)整到位。9.4.4主梁節(jié)段撓度測(cè)點(diǎn)預(yù)埋主梁節(jié)點(diǎn)撓度測(cè)點(diǎn)預(yù)埋的方式為在測(cè)點(diǎn)處焊接鋼筋頭，測(cè)點(diǎn)用φ18以上鋼筋制作，底部焊于梁段骨架鋼筋上，頂部磨圓露出混凝土表面3cm。每個(gè)截面焊接5個(gè)（梁頂3個(gè)，梁底2個(gè)），具體如圖9.4.4-1～圖9.4.4-2所示。測(cè)點(diǎn)焊好后，監(jiān)控人員噴紅漆以醒目，并提醒現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員小心避讓，避免絆倒。圖9.4.4-1主梁節(jié)段撓度測(cè)點(diǎn)斷面布置示意圖（單位：cm）圖9.4.4-2主梁節(jié)段撓度測(cè)點(diǎn)平面布置示意圖（單位：cm）9.4.5主梁節(jié)段撓度監(jiān)測(cè)主梁撓度監(jiān)測(cè)采用水準(zhǔn)儀測(cè)量，精度1mm。（1）主梁撓度測(cè)點(diǎn)測(cè)量時(shí)機(jī)1）梁段澆筑前（此時(shí)梁端承重不僅包括掛藍(lán)前移后重量，而且包括模板鋼筋的重量），采集初值；2）主梁節(jié)段澆筑完（橋面新澆凝土強(qiáng)度達(dá)到站人條件后，監(jiān)控單位測(cè)量澆筑后梁端撓度）；3）縱向預(yù)應(yīng)力束張拉完后；4）斜拉索張拉完后；至此，一個(gè)截面撓度測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)達(dá)到了一個(gè)完整的周期。（2）主梁撓度測(cè)點(diǎn)測(cè)量時(shí)間主梁撓度測(cè)量時(shí)，要避免日照溫差影響，通常在早上8：00前進(jìn)行。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控人員須提前關(guān)注當(dāng)?shù)匾恢軆?nèi)天氣預(yù)報(bào)的情況，并熟悉當(dāng)?shù)厝粘鋈章鋾r(shí)間隨季節(jié)變化的規(guī)律，適時(shí)調(diào)整最佳的測(cè)量時(shí)間。9.4.6主梁截面應(yīng)變和溫度測(cè)點(diǎn)的布置（1）應(yīng)變和溫度測(cè)量傳感器擬選用型號(hào)為JMZX-215（溫度）的埋入式應(yīng)變計(jì)測(cè)量主梁截面應(yīng)變。其量程為±1500με，靈敏度為1με。同時(shí)此型號(hào)傳感器同時(shí)也可測(cè)量梁體溫度，量程為-30℃～150℃，靈敏度為0.5℃。此型號(hào)傳感器輕巧結(jié)構(gòu)，能確保傳感器與被測(cè)結(jié)構(gòu)體同步變形。振弦采用特種超強(qiáng)鋼絲（進(jìn)口），國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)錨焊工藝錨固，具有高穩(wěn)定性、高性能、高精度等特性，設(shè)計(jì)使用壽命50年。正確的安裝和導(dǎo)線保護(hù)時(shí)埋設(shè)成活率98%以上。具備超高的防水性能，防水：2MPa。可滿足此類預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變的監(jiān)測(cè)。圖9.4.6-1埋入式智能鋼弦傳感器（2）主梁截面應(yīng)變和溫度傳感器的安裝與布置此類橋梁主梁采用懸臂法施工技術(shù)，根據(jù)懸臂梁施工技術(shù)規(guī)范和施工仿真計(jì)算分析，在0#塊截面端部（0#塊與1#塊截面交界面），1/4L（6#與7#塊交界面）以及1/2L（跨中合龍段中部）布置主梁截面應(yīng)變計(jì)，如圖圖9.4.6-2中的1～9截面所示。主梁傳感器測(cè)點(diǎn)布置9個(gè)截面，每個(gè)截面6個(gè)測(cè)點(diǎn)，如圖8.4-5，主梁部分共計(jì)54個(gè)測(cè)點(diǎn)。由于0#塊～1#塊截面交界面和6#～7#塊交界面，在前一個(gè)梁段施工完拆模后都會(huì)在交界處對(duì)混凝土面鑿毛，此截面節(jié)傳感器會(huì)布置在1#塊和7#塊內(nèi)截面一側(cè)，以避免因脫模鑿毛施工對(duì)交界處的傳感器和線路造損壞。圖9.4.6-2主橋應(yīng)力監(jiān)測(cè)截面布置示意圖圖9.4.6-3主梁傳感器布斷面置示意圖圖9.4.6-4主梁傳感器安裝示意圖9.5張拉斜拉索施工監(jiān)控9.5.1斜拉索張拉索力指令施工單位在張拉斜拉索之前，關(guān)于拉索的初拉力，須以監(jiān)控單位發(fā)出的拉索張拉指令上的初拉力為準(zhǔn)。按照指令張拉完后，監(jiān)控單位對(duì)比校核。9.5.2斜拉索索力的監(jiān)測(cè)（1）索力的監(jiān)測(cè)方法體外索力監(jiān)測(cè)一般采用振動(dòng)頻率法。索的索力與其固有頻率存在著映射關(guān)系，見(jiàn)下式：T式中：Tn——對(duì)應(yīng)于n階自振頻率的索的張力（索力）；fn——索的第n階自振頻率；L——索的計(jì)算長(zhǎng)度；n——索的振動(dòng)階數(shù)；W——單位索長(zhǎng)的重量；g——重力加速度；EI——索的抗彎剛度。因此可以通過(guò)隨機(jī)環(huán)境激振，測(cè)試?yán)鞯那?～8階自振頻率，利用前5階頻率計(jì)算結(jié)果的均值作為索力的實(shí)測(cè)值。頻率法測(cè)量索力具有快速準(zhǔn)確、使用方便之優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域。圖9.5.2-1索力儀組成（2）索力的監(jiān)測(cè)由于采用振動(dòng)頻率法測(cè)索力，索的有效振動(dòng)長(zhǎng)度影響索力連續(xù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果，因此施工單位作業(yè)的器具或橋上的堆放物品，不得依靠或牽掛于索體，橋面走線不得羈絆索體，以免影響測(cè)量結(jié)果。初張拉時(shí)實(shí)測(cè)索力值的確定，以千斤頂油壓表?yè)Q算出得索力值為準(zhǔn)，監(jiān)控單位索力儀測(cè)得的值為輔。校核張拉過(guò)程中的索力時(shí)，在施工單位張拉完斜拉索，過(guò)5分鐘后，監(jiān)控單位測(cè)量索力值，并確定振動(dòng)區(qū)的有效索長(zhǎng)。張拉到位后，監(jiān)控單位再采集前兩對(duì)斜拉索索力。9.5.3成橋索力調(diào)整成橋后監(jiān)控單位結(jié)合成橋索力的實(shí)際大小，判斷索力是否需要調(diào)整，如需要調(diào)索，分析并計(jì)算索力的調(diào)整順序和調(diào)整量，施工單位調(diào)整后，監(jiān)控單位再校核，直到全部拉索索力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。監(jiān)控單位最后給出斜拉索的振動(dòng)法取值的有效索長(zhǎng)值（在最終的施工監(jiān)控總結(jié)報(bào)告中體現(xiàn)），供以后其他單位進(jìn)行荷載試驗(yàn)或維護(hù)檢修等工作時(shí)作為參考。9.6合龍階段施工監(jiān)控合龍施工是懸臂梁施工的最重要的環(huán)節(jié)之一，涉及到橋梁結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。大量工程經(jīng)驗(yàn)和施工仿真計(jì)算結(jié)果表明，不同的合龍方式會(huì)產(chǎn)生明顯不同的施工預(yù)拱度。為保證成橋線形能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在主梁施工過(guò)程進(jìn)行之前，施工單位須提供詳細(xì)的合龍方案，而且主梁施工過(guò)程中合龍方案不應(yīng)有所變更。合龍前兩個(gè)節(jié)段，監(jiān)控單位通過(guò)兩墩之間的聯(lián)測(cè)，確定兩墩柱的沉降偏差，及時(shí)通過(guò)調(diào)整立模指令進(jìn)行立模高程修正。合龍前，監(jiān)控單位對(duì)主梁結(jié)構(gòu)的高程、變形、應(yīng)力等監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤測(cè)量和測(cè)試，并進(jìn)行環(huán)境溫度的監(jiān)測(cè)，掌握主梁最大懸臂端的“溫度-位移”的變化對(duì)應(yīng)關(guān)系，為選擇合理的合龍時(shí)間提供參考。合龍前，施工單位須將配重的重量、預(yù)壓的方式以及配重加載的在梁上區(qū)域告知監(jiān)控單位。合龍過(guò)程中，監(jiān)控單位根據(jù)澆筑進(jìn)度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)合龍口高差變化情況，促使現(xiàn)場(chǎng)澆筑進(jìn)度和卸載配重進(jìn)度基本一致，達(dá)到配重荷載和混凝土濕重荷載平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。合龍后，監(jiān)控單位測(cè)量索力、應(yīng)力、主梁線形。9.7施工監(jiān)控精度要求（1）立模標(biāo)高允許誤差：±5mm。（2）相鄰節(jié)段相對(duì)高程誤差不超過(guò)節(jié)段長(zhǎng)度的±0.3%。（3）合龍口：高差不超過(guò)20mm；軸線不超過(guò)10mm。（4）成橋線形：標(biāo)高誤差：±L/5000，其中L為跨徑；主梁軸線偏位控制在L/10000以內(nèi)。（5）梁體應(yīng)力不超過(guò)設(shè)計(jì)要求，橋梁不得出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。（6）成橋索力與理論索力差值不超過(guò)±5%。9.8預(yù)警機(jī)制（1）主梁撓度和塔偏變形與計(jì)算理論發(fā)生偏差，結(jié)合監(jiān)控采集的數(shù)據(jù)修正模型參數(shù)后仍于理論不符，當(dāng)偏差超過(guò)10%的話，下一節(jié)段的立模指