龍盤北路東延線工程主橋

1、龍盤北路東延線工程主橋施工監(jiān)控方案目 錄1、工程概況11.1 結(jié)構(gòu)描述11.2 施工流程22、施工監(jiān)控的依據(jù)23、施工監(jiān)控的目的與內(nèi)容33.1 施工監(jiān)控的目的33.2 施工監(jiān)控的內(nèi)容34、施工過程仿真分析與計(jì)算45、施工過程現(xiàn)場監(jiān)測45.1 幾何變形測量45.2 應(yīng)力的量測65.3 索力的量測85.4 溫度的量測86、施工監(jiān)控報(bào)告的提交97、施工監(jiān)控預(yù)算101、工程概況1.1 結(jié)構(gòu)描述龍盤北路東延線工程西起碧桂路東側(cè)輔道，由西南向東北延伸，路線穿越了范沙新 村，設(shè)置橋梁跨越規(guī)劃桂畔海水系以及歡樂大道，穿過逢沙村，終點(diǎn)與既有南國路東延 線相交，道路全長約 2.541km。龍盤北路高架橋全長 86

2、7.4m，其中主橋長 158.8m，主橋?qū)?37.5m，主橋采用飛燕式系桿拱橋。主橋跨徑組合為 29.4+100+29.4m。主拱肋采用鋼箱截面，副拱肋采用砼箱型截面， 橋面系采用鋼縱橫梁結(jié)構(gòu)，橋面行車道板采用 6.2m 跨徑的鋼筋混凝土雙向板，先簡支后固結(jié)體系，橋面總寬 37.5m。主跨拱圈采用懸鏈線，計(jì)算矢跨比 1/4，拱軸系數(shù) m=1.3，提籃橫向傾斜角度為13.87°。主拱肋采用鋼箱截面，截面寬 2.0m，高 2.0m。邊跨拱圈采用拋物線，計(jì)算失跨比 1/8.9，提籃橫向傾斜角度為 17.9°。副拱肋采用鋼筋混凝土平行四邊形空心截面，截面寬 2.5m，高 2.0m。

3、全橋共設(shè)置吊桿 11 對，吊桿間距 6.2m，最短索長約 6.184m，最長索長約 15.746m。吊桿采用 GJ 鋼絞線整束擠壓式吊桿。吊桿上端設(shè)于鋼箱拱內(nèi)，吊桿下端設(shè)于吊點(diǎn)橫梁頂， 上端為張拉端。全橋共設(shè)置系桿 10 束，采用 XGK-15-27-B 型全防腐型整束可換可調(diào)高強(qiáng)度低松弛鋼絞線成品拉索（外包 PE 防護(hù)套），系桿采用鋼保護(hù)蓋進(jìn)行防護(hù)，系桿從拱肋及其兩邊通過并錨固與邊拱端部，每片拱肋下布置 6 個系桿張拉孔道，其中 5 束張拉永久系桿，1 束為預(yù)留換索孔道。圖 1 橋型布置圖1.2 施工流程1、施工準(zhǔn)備（含便道修建、場地平整等），棧橋架設(shè)；2、基礎(chǔ)施工；3、施工拱座，安裝拱肋飛

4、鳥區(qū)和邊跨支架；在支架上澆筑邊跨拱肋、吊裝飛鳥區(qū)主 拱肋；4、在支架上施工邊跨拱上立柱、交界墩處壓重混凝土梁；5、邊中跨支架上吊裝立柱橫梁、吊桿橫梁以及縱向小縱梁；6、在中跨主梁上搭設(shè)拱肋支架，并開始系桿的安裝就位工作；7、調(diào)整拱肋支架高度，以符合拱肋施工線型要求，利用塔吊或橋面吊機(jī)，在支架上 分節(jié)段吊裝拱肋，利用臨時連接拼裝拱肋（拱頂合攏段不上）；8、通過支架上的微調(diào)裝置，調(diào)整拱肋線型到符合拱肋合攏前的線型要求后，進(jìn)行拱 肋節(jié)段間的焊縫施工，并逐步解除臨時連接。全部臨時連接解除后，再通過支架上的微調(diào) 裝置，調(diào)整拱肋線型到符合設(shè)計(jì)要求線型后，在拱頂進(jìn)行拱肋合攏段施工；9、拱肋施工完后，拆除梁面

5、拱肋支架，并清除梁面多余荷載，安裝吊桿，同時對系 桿進(jìn)行初張拉；10、 吊裝橋面系組合梁預(yù)制橋面板， 利用千斤頂分批分階段對稱循環(huán)張拉吊桿和系桿， 使得主梁逐漸脫離支架，拆除邊中跨支架；11、現(xiàn)澆橋面板濕接縫，橋面系形成整體； 進(jìn)行橋面鋪裝、護(hù)欄等二期恒載施工，調(diào) 整吊桿索力，張拉系桿完成主橋工程。2、施工監(jiān)控的依據(jù)鑒于本項(xiàng)目的重要性，所以有必要通過在施工過程中對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工控制，對關(guān)鍵部位進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，保證結(jié)構(gòu)的線型平順，并監(jiān)控實(shí)際內(nèi)力分布，使箱梁始終處于安全受力范圍內(nèi)。本項(xiàng)目的監(jiān)控依據(jù)主要參考自招標(biāo)文件，包括如下依據(jù)。（1）城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（CJJ2-2008）；（2）公

6、路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）；（3）精密水準(zhǔn)測量規(guī)范（GB/T15314-940）；（4）工程測量規(guī)范（GB 50026-93）；（5）城市測量規(guī)范（CJJ8-99）；（6）公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）；（7）建筑變形測量規(guī)程（DGJ/T8-97）（8）國家及省市建設(shè)主管部門的相關(guān)文件；（9）委托方提供的圖紙等；（10） 施工單位提供經(jīng)業(yè)主及監(jiān)理確認(rèn)的現(xiàn)場試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)等。3、施工監(jiān)控的目的與內(nèi)容3.1 施工監(jiān)控的目的施工監(jiān)控是針對每段實(shí)際施工工序及施工監(jiān)測獲取的數(shù)據(jù)，對橋梁進(jìn)行實(shí)時平差、分析和驗(yàn)算，并根據(jù)分析結(jié)果及時調(diào)整施工監(jiān)控指令，以確

7、保結(jié)構(gòu)逐段施工符合設(shè)計(jì)要求。施工監(jiān)測是采用先進(jìn)儀表和設(shè)備，按施工監(jiān)控要求，對施工過程中橋梁的線型、應(yīng)力、索力等進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，為施工監(jiān)控提供所需要的參數(shù)和數(shù)據(jù)。施工監(jiān)控與施工監(jiān)測的總目標(biāo)是確保結(jié)構(gòu)在施工中應(yīng)力、變形與穩(wěn)定狀態(tài)在允許范圍內(nèi)，從而確保施工階段橋梁結(jié)構(gòu)的安全以及峻工后橋梁的內(nèi)力和線型最大限度符合設(shè)計(jì)目標(biāo)狀態(tài)。3.2 施工監(jiān)控的內(nèi)容根據(jù)龍盤北路主橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要求和施工方法，結(jié)合我們對連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋、拱橋和斜拉橋等同類型橋梁的施工控制經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目橋梁施工控制的主要內(nèi)容有：(1) 施工過程的仿真分析與計(jì)算；(2) 施工過程的現(xiàn)場監(jiān)測，包括應(yīng)力與溫度量測、主梁、拱肋幾何變形測量、索

8、力測量；(3) 施工過程的參數(shù)識別、控制與調(diào)整。4、施工過程仿真分析與計(jì)算施工過程的仿真計(jì)算是根據(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），使用的施工工藝和工序，計(jì)算施工過程中各個施工階段的結(jié)構(gòu)撓度和內(nèi)力，為應(yīng)力測量和撓度控制提供理論計(jì)算值。施工過程仿真分析與計(jì)算的目的體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）通過模擬計(jì)算獲得該橋在施工過程中的變形與應(yīng)力理論變化值，為施工監(jiān)測提供理論參照；（2） 通過模擬計(jì)算尋找影響拱橋的敏感參數(shù)和施工過程中對結(jié)構(gòu)安全性影響較大的施工工序，以便于確定施工控制的具體目標(biāo)，做到有的放矢。 （3）通過模擬計(jì)算對整個監(jiān)控對象的安全性進(jìn)行驗(yàn)算，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中可能存在的不足，以便

9、及時進(jìn)行調(diào)整，確保橋梁施工的安全。5、施工過程現(xiàn)場監(jiān)測5.1 幾何變形測量(1) 主梁標(biāo)高監(jiān)測撓度監(jiān)測對于分節(jié)段施工的橋梁尤為重要。在施工過程中隨著施工的進(jìn)行需要準(zhǔn)確把握箱梁在每道工序下的變形，同時與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核并結(jié)合應(yīng)力測量結(jié)果，分析梁重誤差、預(yù)應(yīng)力張拉誤差、混凝土收縮徐變和溫度變化等因素對梁端標(biāo)高的影響進(jìn)行分析，以期獲得橋梁設(shè)計(jì)線形?？紤]到成橋后主跨長期下?lián)系内厔?，二期鋪裝完成后，期望主跨需達(dá)到的成橋線形為設(shè)計(jì)線形再向上預(yù)一個二次拋物線（拋物線中點(diǎn)拋高值為+L/1000=+110mm），這個拋高值為暫定值，我方將根據(jù)實(shí)際計(jì)算模擬和自身經(jīng)驗(yàn)做適當(dāng)修正。標(biāo)高控制的重點(diǎn)應(yīng)放在底板底面和梁

10、段的前端與后端高差兩個方面。箱梁平面位置控制的要點(diǎn)是梁軸線和相對于梁軸線的橫向?qū)挾?，每?jié)段應(yīng)埋設(shè)3個標(biāo)高測量點(diǎn)，分別位于左右兩側(cè)腹板頂及梁中線頂板面上，測點(diǎn)采用預(yù)埋鋼筋頭，并用紅色油漆編號。監(jiān)測工況：根據(jù)仿真分析結(jié)果選擇施工過程中的關(guān)鍵工況進(jìn)行主梁標(biāo)高監(jiān)測，測試次數(shù)不少于20次，本方案計(jì)價以20次進(jìn)行計(jì)算。為了減少溫度的影響，復(fù)測全橋各測點(diǎn)標(biāo)高的觀測安排在早晨6:008:00進(jìn)行。測點(diǎn)每個截面設(shè)3個，測試結(jié)果取平均值。全橋共設(shè)15個截面，共45個測點(diǎn)。(2) 拱肋標(biāo)高監(jiān)測橋梁的現(xiàn)場幾何測量是施工監(jiān)測的重要工作之一。幾何測量在鋼箱拱拼裝階段主要包括對鋼箱拱節(jié)段位置、節(jié)段軸線、節(jié)段端面的測量等內(nèi)容

11、，而在主梁架設(shè)階段主要包含對主梁高程、主梁軸線偏位、相鄰節(jié)段間偏位等內(nèi)容。拱肋及主梁的幾何測點(diǎn)標(biāo)志在制造時設(shè)置。幾何測量采用全橋通測。鋼箱拱節(jié)段的幾何測量應(yīng)在拱肋節(jié)段拼裝階段進(jìn)行。主梁節(jié)段應(yīng)在節(jié)段拼裝階段、環(huán)焊縫焊接等階段進(jìn)行。此外，應(yīng)安排一定次數(shù)的高程、軸線南北聯(lián)測和水準(zhǔn)點(diǎn)閉合測量。對于節(jié)段安裝匹配階段（特別是鋼箱拱合龍前、鋼梁焊接前）應(yīng)進(jìn)行多次密集測量以確定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。監(jiān)測工況：根據(jù)仿真分析結(jié)果選擇施工過程中的關(guān)鍵工況進(jìn)行拱肋標(biāo)高監(jiān)測，測試次數(shù)不少于50次，本方案計(jì)價以50次進(jìn)行計(jì)算。在拱腳、邊拱肋端部、主拱肋 S1S5 節(jié)段前端各設(shè)置一個測量標(biāo)志，采用全站儀測量，全橋共 32 個測點(diǎn)。圖

12、2 拱肋變形測點(diǎn)布置圖表1幾何變形測量儀器儀器、設(shè)備生產(chǎn)廠家型號數(shù)量精度全站儀瑞士徠卡TC 18001測角±1.0測距±（1mm+2ppmD）全站儀瑞士徠卡TC 16101測角±1.5測距±（2mm+2ppmD）精密水準(zhǔn)儀瑞士徠卡NA 21±0.4mm/km精密水準(zhǔn)儀日本拓普康A(chǔ)T-G21±0.4mm/km精密垂直儀瑞士徠卡11/40000其他設(shè)備：計(jì)算軟件、徠卡反射片、50m鋼尺、對講機(jī)、手提電腦等。5.2 應(yīng)力的量測應(yīng)力量測與評估原則如下：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)件最危險的位置，這些

13、數(shù)據(jù)是截面選取的基礎(chǔ)；截面的選取應(yīng)該避開圣維南區(qū)，因?yàn)樵搮^(qū)受力不是很明確，如果不進(jìn)行局部分析，很難預(yù)測出它的應(yīng)力，這樣不利于對實(shí)測應(yīng)力的分析；充分與設(shè)計(jì)單位溝通，了解設(shè)計(jì)意圖。(1) 主梁應(yīng)力監(jiān)測應(yīng)力監(jiān)控是以在橋梁上部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力控制斷面上布置應(yīng)力測點(diǎn)，以便觀察在施工過程中這些截面的應(yīng)力變化與應(yīng)力分布情況。在龍盤北路主橋的施工監(jiān)控中，計(jì)劃設(shè)置9個主梁應(yīng)力監(jiān)控?cái)嗝妫總€斷面安裝6個傳感器，上緣下緣各三個，共計(jì)54個。圖 3 主梁應(yīng)力測點(diǎn)布置圖監(jiān)測工況：根據(jù)仿真分析結(jié)果選擇施工過程中的關(guān)鍵工況進(jìn)行主梁應(yīng)力監(jiān)測，測試次數(shù)不少于20次，本方案計(jì)價以20次進(jìn)行計(jì)算。(2) 拱肋應(yīng)力監(jiān)測拱肋應(yīng)力測點(diǎn)設(shè)置如下

14、：副拱根部及與主梁交接附近設(shè)置共8個斷面，主拱根部、與主梁交接處附近、第一個拱肋支架附近、第二個拱肋支架附近設(shè)置共16個斷面，合計(jì)24個斷面，每個截面4個傳感器，共計(jì)96個。傳感器的安裝位置需根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果及現(xiàn)場安裝便利性進(jìn)行確定。如拱肋箱室方便進(jìn)入，則傳感器需安裝于拱肋箱室內(nèi)；傳感器安裝位置需注意與拱肋焊接施工位置保持距離并做好保護(hù)；原則上同一截面的4個傳感器需要安裝在拱肋的上緣、下緣、兩側(cè)中性軸位置，但也可根據(jù)仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，選擇重要位置進(jìn)行監(jiān)測。圖 4 拱肋應(yīng)力測點(diǎn)布置圖監(jiān)測工況：根據(jù)仿真分析結(jié)果選擇施工過程中的關(guān)鍵工況進(jìn)行拱肋應(yīng)力監(jiān)測，測試次數(shù)不少于15次，本方案計(jì)價以15次進(jìn)

15、行計(jì)算。 (3)混凝土應(yīng)力應(yīng)變轉(zhuǎn)換技術(shù)通過應(yīng)變傳感器可測出的應(yīng)變是混凝土的總應(yīng)變，由于混凝土總應(yīng)變中包含相當(dāng)一部分的非應(yīng)力應(yīng)變，如何準(zhǔn)確分離這部分應(yīng)變（尤其是徐變應(yīng)變）就成了保證混凝土應(yīng)力測量精度的關(guān)鍵所在。各類應(yīng)變分離措施如下：利用主梁中性軸應(yīng)力與彎矩?zé)o關(guān)這一特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)測預(yù)應(yīng)力求出中性軸應(yīng)力，據(jù)此校準(zhǔn)中性軸的實(shí)測應(yīng)力并識別徐變系數(shù)，繼而求出主梁上下緣應(yīng)力。并各節(jié)段施工養(yǎng)護(hù)期內(nèi)的應(yīng)變測試來識別徐變系數(shù)的方法來對徐變系數(shù)進(jìn)行微調(diào)。該法在其他橋施工監(jiān)控期間的應(yīng)力測試中已得到了驗(yàn)證，取得了良好的效果和測試精度。根據(jù)對多種應(yīng)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，采用帶測溫功能的

16、振弦式應(yīng)變傳感器和與之配套的應(yīng)力觀測儀器。該類型的傳感器適合于各種混凝土及鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)變測量，適用長期監(jiān)測和自動化測量，其指標(biāo)如表2所示。全橋共計(jì)使用應(yīng)力傳感器150個。表2 應(yīng)力監(jiān)測傳感器指標(biāo)類型振弦式應(yīng)變傳感器指標(biāo)測量范圍（）-208025阻值（K）3年穩(wěn)定性1絕緣電阻（M）100耐 電 壓（V）1500耗散系數(shù)（Mw/）2-3外型尺寸（mm）11×150精 度（）± 0.25.3 索力的量測系桿及吊索均采用弦振式索力儀進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)測工況：根據(jù)仿真分析結(jié)果選擇施工過程中的關(guān)鍵工況進(jìn)行索力監(jiān)測，測試次數(shù)不少于25次，本方案計(jì)價以25次進(jìn)行計(jì)算。5.4 溫度的量測由于所使用的

17、振弦式應(yīng)力傳感器具有溫度測量功能，故可直接采用傳感器進(jìn)行結(jié)構(gòu)溫度的采集。在施工中針對不同季節(jié)的特征天氣狀況（晴天、陰天），選擇代表性的時段進(jìn)行構(gòu)件溫度場及環(huán)境溫度的連續(xù)觀測，以掌握該條件下的鋼拱肋、鋼梁、拉索的溫度分布規(guī)律， 模擬各構(gòu)件的特征數(shù)值溫度場，為施工監(jiān)控計(jì)算中溫度修正計(jì)算提供科學(xué)的特征數(shù)據(jù)， 并為合龍時機(jī)選擇提供參考。上述連續(xù)溫度場觀測原則上全橋進(jìn)行每個季節(jié) 2 種天氣情況的測量，同時應(yīng)同步進(jìn)行拱肋線型、主梁線型、應(yīng)力及索力的測量，以找出上述參數(shù)與溫度場分布的規(guī)律用于修正計(jì)算模型的溫度影響計(jì)算方式及參數(shù)，并指導(dǎo)指令參數(shù)的溫度修正。6、施工監(jiān)控報(bào)告的提交（1）施工過程仿真分析報(bào)告（2）施