矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案

1、word 可復制編輯word 可復制編輯新建北京至沈陽鐵路客運專線潮白河特大橋主橋( 65+85+178+93) m 矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案word 可復制編輯潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案word 可復制編輯word 可復制編輯目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document . 工程概況 1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document .施工監(jiān)控的目的、原則、內(nèi)容和方法 3 HYPERLINK l bookmark6 o Current Docume

2、nt 監(jiān)控目的 3 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 監(jiān)控原則 4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 監(jiān)控內(nèi)容 4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 控制方法 4.施工控 制體系 5施工監(jiān)控、監(jiān)測的技術(shù)體系 5 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 施工監(jiān)控、監(jiān)測的組織體系 6 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 施工監(jiān)控、監(jiān)測中的實時監(jiān)測體系及結(jié)構(gòu)安全預

3、報體系 7 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 運用施 工監(jiān)控、監(jiān)測體系進行信息分析 10施工監(jiān)控、監(jiān)測預測計算提供控制目標理論值 10對反饋施工信息分析確定施工誤差狀態(tài) 12利用參數(shù)識別系統(tǒng)對計算參數(shù)進行識別、修正 13確定適用的施工誤差容許度指標和應力預警機制 13利用施工監(jiān)控、監(jiān)測實時計算調(diào)整控制目標值 13.施工監(jiān)控理論計算、跟蹤計算及參數(shù)識別 13施工監(jiān)控理論計算 14結(jié)構(gòu)前期計算 14施工過程的跟蹤計算 14 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 設計參數(shù)識別 16.施工監(jiān)控測點布臵方案

4、16基礎資料及試驗數(shù)據(jù)的收集 16 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 結(jié)構(gòu)幾何變位測點布臵方案 16混凝土主梁立模標高的測量要求 16主梁橋面標高及撓度測量 17主梁軸線偏位控制和塔偏位測量 18結(jié)構(gòu)應力應變及溫度測點布臵方案 18結(jié)構(gòu)應力應變測點布臵方案 18應變計埋設 20應力測試工作中的安全保護細則 20結(jié)構(gòu)應力測量 21測試應力誤差分析及比較 21溫度測量方案 21 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 施工過程中斜拉索力測量方案 22.實施中的總體要求 22.施工監(jiān)控表格 23潮白河特大橋

5、矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯1.工程概況新建北京至沈陽鐵路客運專線工程潮白河大橋，用于跨越京承高速公路及懷河而設，該橋為（ 65+85+178+93 ） m 預應力混凝土雙塔矮塔斜拉橋，采用塔梁固接、墩塔分離的結(jié)構(gòu)體系。斜拉索橫向為雙索面布臵，立面為半扇形布臵，索塔采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，每個索塔設8 對斜拉索。潮白河大橋立面布臵見圖1.1，從北京（左側(cè)）至沈陽（右側(cè)），其橋墩編號依次為139143 號。主梁截面采用單箱雙室、變高度連續(xù)箱梁，中支點截面梁高9.5m，跨中及

6、邊跨等高段梁高 5.5m ，梁底下緣按二次拋物線變化。主梁采用三向預應力體系，縱橫向預應力鋼束采用抗拉強度標準為1860MPa 的高強低松弛鋼絞線，豎向采用直徑為32mm 的螺紋鋼筋。部分主梁截面示意圖見圖1.2 所示。全橋設計荷載采用ZK 標準活載，軌道結(jié)構(gòu)為CRTS型板式無砟軌道，設計最高行車速度為 300km/h 。在靜活載及溫度作用下，梁體豎向撓度限值? 1.1 L /1100 ； ZK 活載作用下，梁體水平撓度應小于或等于梁體計算跨度的1/4000 。1 . 2 主梁截面示意圖根據(jù)設計文件確定的主要施工步驟如下：施工步驟一：139143 號基礎及墩身施工141 、 142 號墩附近拼

7、裝托架并預壓在托架上立模澆筑0 號塊及部分塔身(2m ) ，臨時固接主梁與墩身待混凝土彈模和強度達到設計要求后，張拉并錨固0 號塊的預應力鋼束在箱梁下搭設支架并預壓，分段澆筑橋塔混凝土施工步驟二：在 0 號塊上安裝掛籃，拆除支架在掛籃上懸臂對稱澆筑1 號塊待混凝土彈模和強度達到設計要求后，張拉并錨固1 號塊的預應力鋼束施工步驟三：分別以 141 號、 142 號墩中心線為對稱線移動掛籃至一節(jié)段在掛籃上懸臂對稱澆筑2 號節(jié)段待混凝土彈模和強度達到設計要求后，張拉并錨固2 號塊的預應力鋼束重復 13 步，直至4 號節(jié)段張拉錨固其相應的預應力筋施工步驟四：掛設第一對斜拉索并初張拉移動掛籃至下一節(jié)段在

8、掛籃上懸臂對稱澆筑5 號節(jié)段，張拉并錨固5 號節(jié)段的預應力筋移動掛籃至下一節(jié)段在掛籃上對稱懸臂澆筑6 號節(jié)段，張拉并錨固6 號節(jié)段的預應力鋼束掛設第二對斜拉索并初張拉施工步驟五：重復上面八步，直至18 號節(jié)段懸澆完成，張拉并錨固18 號節(jié)段的預應力筋，掛設第8 對斜拉索并初張拉懸臂澆筑施工的同時，在兩側(cè)邊跨搭設現(xiàn)澆支架并預壓施工步驟六：移動掛籃至下一節(jié)段在掛籃上懸臂澆筑19號、 19 號節(jié)段，同時在19號節(jié)段側(cè)的18號節(jié)段上壓重800KN張拉并錨固19 號、19 號節(jié)段的預應力筋施工步驟七：在支架上現(xiàn)澆兩側(cè)邊跨現(xiàn)澆段22、 23、 24 號段，其中小里程側(cè)現(xiàn)澆段設合攏段25號節(jié)段，同時安裝邊跨

9、支座拆除現(xiàn)澆側(cè)的掛籃及18 號節(jié)段上壓重待混凝土彈模和強度達到設計要求后，張拉邊跨側(cè)底板束、腹板束C1C10 ，頂板束T24、 T25、 T26、 T26 、T23、 T27施工步驟八：拆除邊跨現(xiàn)澆支架移動中跨掛籃至下一節(jié)段在掛籃上懸臂不對稱澆筑20 號節(jié)段張拉并錨固T20、 T20 縱向預應力鋼束及豎向預應力筋、橫向預應力鋼束施工步驟九：拆除中跨掛籃安裝中跨跨中臨時剛性連接構(gòu)造，解除141 、 142 號墩的臨時固接用懸吊支架現(xiàn)澆中跨合攏段21 ，預埋相應預埋件待混凝土彈模和強度達到設計要求后，張拉并錨固中跨底板束B2B12 及中跨頂板束 T21 、 T22施工步驟十：拆除中跨跨中懸吊支架斜

10、拉索終張停梁 60 天后，施工橋面附屬等二期恒載拆除中跨頂板束T22，補張拉中跨底板束B1 、 B13 束施工聯(lián)間墩不等高頂帽，成橋運營2.施工監(jiān)控的目的、原則、內(nèi)容和方法2 .1 監(jiān)控目的為了使新建北京至沈陽鐵路客運專線工程潮白河大橋安全、優(yōu)質(zhì)和高效地建成，即確保主梁在施工中安全而順利地合龍，并在成橋后橋梁的線形符合設計要求，結(jié)構(gòu)恒載受力狀態(tài)接近設計期望值，則在橋梁施工過程中必須進行嚴格的施工監(jiān)測和控制。斜拉橋(本橋主跨跨徑178m)的設計與施工相關(guān)性很強，如所采用的混凝土箱梁的施工 方法及立模標高以及斜拉橋的施工張拉索力等都直接影響橋梁的成橋設計線形與成橋內(nèi)力，而施工的實際參數(shù)與設計的參數(shù)

11、理想取值間差異是客觀存在的，若對偏差不加以及時有效的調(diào)整，就會影響成橋的內(nèi)力和線形。為此必須在施工現(xiàn)場中采集必要的數(shù)據(jù)，通過參數(shù)辨識后，對理論值進行修正計算，最后對混凝土主梁的立模標高以及斜拉橋的施工張拉力等進行控制和調(diào)整，以滿足設計的要求。概括地說，施工控制的目的就是根據(jù)實際的施工工序，以及現(xiàn)場獲取的參數(shù)和數(shù)據(jù)，對橋跨結(jié)構(gòu)進行實時誤差分析和結(jié)構(gòu)驗算；對每一施工階段，根據(jù)分析驗算結(jié)果給出結(jié)構(gòu)應力及變形等施工控制參數(shù)，分析并調(diào)整施工誤差狀態(tài)，建立預警體系對施工狀態(tài)進行安全評價和控制。這樣，才能保證結(jié)構(gòu)的受力和變形始終處于安全合理的范圍內(nèi)，成橋后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和線形符合設計要求。2 .2 監(jiān)控原則監(jiān)控

12、 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，確保成橋后結(jié)構(gòu)受力和線形滿足設計要求。(1)受力要求反映結(jié)構(gòu)受力的因素包括主梁、索塔、橋墩和斜拉索幾部分的截面內(nèi)力(應力)。其中主梁的上下緣正應力起控制作用。斜拉索索力需滿足最大索力(強度 )、最小索力(垂度)要求，成橋索力也是影響主梁正應力的主要因素。(2)線形要求主要控制主梁高程及索塔偏位，使成橋后主梁的線形滿足設計要求。(3)調(diào)控手段監(jiān)控要采用預測控制法。對于主梁和斜拉索內(nèi)力(或應力)的調(diào)整，通過嚴格控制預應力束張拉力和斜拉索張拉力實現(xiàn)。對于主梁線形的調(diào)整，通過調(diào)整立模標高實現(xiàn)，將參數(shù)誤差以及其他因素

13、引起的主梁標高的變化通過立模標高的調(diào)整予以修正。2 .3 監(jiān)控內(nèi)容根據(jù)該橋主橋結(jié)構(gòu)和施工方法的特點，施工監(jiān)控的工作內(nèi)容主要包括以下幾項：橋梁施工階段及成橋階段設計計算復核；在混凝土梁澆筑時提供立模標高；提供斜拉索索力初始張拉值，以及張拉時其他斜拉索的索力及索力變化值；起控制作用施工階段下各控制截面的應力或應變；起控制作用關(guān)鍵工況下的塔柱水平位移；成橋狀態(tài)各控制截面的應力、索力、塔柱水平位移；施工過程監(jiān)控仿真計算。.4 控制方法為了消除因設計參數(shù)取值的不確切所引起的施工中設計與實際的不一致性，在施工過程中對參數(shù)應進行識別和預測。對于重大的設計參數(shù)誤差，提請設計單位進行理論設計值的修改，對于常規(guī)的

14、參數(shù)誤差，通過優(yōu)化進行調(diào)整。（1）設計參數(shù)識別通過在典型施工狀態(tài)下對狀態(tài)變量（位移和應力應變）實測值與理論值的比較，以及設計參數(shù)影響分析，識別出設計參數(shù)誤差量。（2）設計參數(shù)預測根據(jù)已施工梁段設計參數(shù)誤差量，采用合適的預測方法預測未來梁段的設計參數(shù)可能誤差量。（3）優(yōu)化調(diào)整監(jiān)控主要以控制主梁標高、控制截面彎矩和斜拉索索力為主，優(yōu)化調(diào)整也就以這些因素建立控制目標函數(shù)（和約束條件）。通過設計參數(shù)誤差對橋梁變形和受力的影響分析。應用優(yōu)化方法，調(diào)整本梁段與未來梁段的安裝線形，使成橋狀態(tài)最大限度地接近理想設計成橋狀態(tài)，并且保證施工過程中受力安全。.施工控制體系3 .1 施工監(jiān)控、監(jiān)測的技術(shù)體系橋梁的施工

15、監(jiān)控、監(jiān)測與橋梁的設計和施工有密切的聯(lián)系。根據(jù)潮白河橋設計和施工的具體特點，參考國內(nèi)外橋梁施工監(jiān)控、監(jiān)測工作的開展情況，擬建立圖3.1 所示的施工監(jiān)控、監(jiān)測技術(shù)體系，依此進行施工監(jiān)控、監(jiān)測。從工程技術(shù)管理上講，橋梁的施工監(jiān)控、監(jiān)測與橋梁設計、施工及監(jiān)理是密切關(guān)聯(lián)的不可分割的綜合技術(shù)質(zhì)量管理體系。從信息論的觀點來講，橋梁的施工監(jiān)控、監(jiān)測過程是一個信息采集、信息分析處理和信息反饋的過程。通過實時測量體系和現(xiàn)場測試體系的建立和運行，可以采集到橋梁施工過程中的各類所關(guān)心的數(shù)據(jù)信息；借助橋梁施工監(jiān)控、監(jiān)測的計算分析體系，對采集的數(shù)據(jù)信息進行分析，尤其是對施工中各類結(jié)構(gòu)響應數(shù)據(jù)（如變形、內(nèi)力、應力 ）的分

16、析，可以對施工誤差作出評價，根據(jù)需要研究制定出精度控制和誤差調(diào)整的具體措施；最后以施工控制指令的形式為橋梁的施工提供反饋信息。在施工控制計算和誤差分析中，通過對施工容許誤差度指標數(shù)據(jù)體系、施工反饋數(shù)據(jù)（尤其是應力監(jiān)測數(shù)據(jù)）、施工控制目標值數(shù)據(jù)的分析，確立施工狀態(tài)的索力、應力預警體系。潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯為保障施工監(jiān)控、監(jiān)測工作保質(zhì)、保量、高效地完成，必須建立施工監(jiān)控、監(jiān)測實施過結(jié)合潮白河大橋施工的實際情況和施工監(jiān)控、監(jiān)測工作的具體技術(shù)內(nèi)容，建議成立3 .2 施工監(jiān)控、監(jiān)測的組織體系3.1 施工監(jiān)控、監(jiān)測

17、技術(shù)體系程?潮白河大橋主橋施工監(jiān)控、監(jiān)測工作領導組?，由潮白河大橋主橋的建設單位、施工單位、設計單（承擔施工監(jiān)控、監(jiān)測任務的單位）的負責人組成。領導組負責施工監(jiān)控、同時，由承擔潮白河大橋主橋施工監(jiān)控、監(jiān)測任務的單位牽頭建立?潮白河大橋主橋施工?，成員由監(jiān)控監(jiān)測單位參加潮白河大橋主橋施工監(jiān)控、監(jiān)測任務的技術(shù)人見3.2 所示。3.2施工監(jiān)控、監(jiān)測工作組的組織體系施工監(jiān)控、監(jiān)測領導組負責在每月的工地例會中組織施工監(jiān)控、監(jiān)測工作專題內(nèi)容討論，聽取施工監(jiān)控、監(jiān)測工作組對施工監(jiān)控、監(jiān)測工作情況的通報。有重大問題時，組織召集進行臨時技術(shù)討論。在施工監(jiān)控、監(jiān)測工作組的日常工作中，信息傳遞的時效性、準確性、可靠

18、性和通暢性是保證施工監(jiān)控、監(jiān)測工作順利進行的基本前提。建議按圖3.3 所示的信息傳遞機制以監(jiān)控、監(jiān) 測報表體系為核心進行施工監(jiān)控、監(jiān)測的日常工作。圖3.3施工監(jiān)控、監(jiān)測信息傳遞機制施工監(jiān)控、監(jiān)測工作將接受監(jiān)理工程師的全面監(jiān)理。對施工監(jiān)控、監(jiān)測而言，其日常工作需要得到設計和施工部門的大力支持和配合，需要信息和意見的及時交流；其控制指令和結(jié)果則需要借助監(jiān)理權(quán)威和程序予以發(fā)布、執(zhí)行和反饋。3 .3 施工監(jiān)控、監(jiān)測中的實時監(jiān)測體系及結(jié)構(gòu)安全預報體系從施工現(xiàn)場將采集到大量的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。這些實時監(jiān)測數(shù)據(jù)大致可分為：物理測量，包括時間、溫度等；力學監(jiān)測，指主梁及橋塔混凝土應力；潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)

19、控方案word 可復制編輯潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案word 可復制編輯線型監(jiān)測，指主梁及橋塔線型、軸線偏位。 根據(jù)斜拉連續(xù)剛構(gòu)組合橋施工臨近慣例，監(jiān)控內(nèi)容如下：1 線形監(jiān)控線形控制包括墩身線形和上部箱梁線形兩部分控制。線形監(jiān)控的主要目的是保證上下部結(jié)構(gòu)線形盡可能滿足設計線形。(1)橋塔線形控制影響橋塔線形的因素可以分兩部分，一個是結(jié)構(gòu)自身影響，一個是外在因素影響。所謂結(jié)構(gòu)自身影響是指上部為坡橋，結(jié)構(gòu)本身對橋塔線形就有理論上的影響。所謂外在因素影響是指施工偏差、溫度作用和風荷載作用等。在三種外在影響因素中，溫度作用是主要的。消除溫度影響主要采取兩個措施，一個是清晨較模法，一個是預偏量設

20、臵法。前者是根據(jù)清晨溫度相對均勻的特點，選擇固定的立模時間以消除溫差影響；后者將墩上的模板測量基準點按計算出的溫度偏移量予以預偏，當結(jié)構(gòu)恢復均勻溫度狀態(tài)時，該基準點就會自動恢復到原正確位臵，即偏差為零。本橋?qū)蛩€形監(jiān)測將利用精密全站儀對主橋橋塔在各施工階段完成后的控制點進行線形監(jiān)測，并在橋塔施工結(jié)束后，將各控制點的坐標連線，觀測其與后視點的角度變化，得到橋塔的側(cè)向偏差。(2)上部箱梁線形控制大跨徑橋梁的上部結(jié)構(gòu)線形施工監(jiān)控一般有兩種方法：采用糾偏終點控制的方法。即在施工過程中，對產(chǎn)生主梁線形偏差的因素跟蹤控制，隨時糾偏，最終達到理想線形。這種方法常有kalman 濾波法和灰色理論等。應用現(xiàn)代

21、控制理論中的自適應控制方法。即對施工過程的標高和內(nèi)力的實測值與預測值進行比較，對橋梁結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)進行識別，找出產(chǎn)生偏差的原因，從而對參數(shù)進行修正，達到控制的目的。本橋上部箱梁線形監(jiān)控擬以自適應控制方法為主，灰色理論和純屬回歸方法為輔。高程監(jiān)測是指用精密水準儀對主梁各塊件控制點的標高進行測量。在澆筑梁段前后、預應力束張拉前后及斜拉索張拉前后對梁段塊件標高的測量能反映出實際施工時主梁的撓度變化。這些數(shù)據(jù)是進行施工控制分析的最重要因素之一。應當指出，在任何橋梁的施工過程中都會涉及到各類施工測量工作。施工監(jiān)控、監(jiān)測所要求和關(guān)心的測量內(nèi)容與這些常規(guī)測量既有相同的部分又有特殊的要求。施工控制測量的內(nèi)容和

22、要求專門說明。應力監(jiān)控應力監(jiān)控的主要目的是保證大橋施工全過程安全。一般應力監(jiān)控的方法是在上下部結(jié)構(gòu)中預埋傳感器、對斜拉索張拉力監(jiān)測通過錨索計，然后隨著施工的進程測量相應的結(jié)構(gòu)應力，最后通過對比理論應力與實測應力的偏差確定結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)是否正常。在主梁的控制斷面上，埋設應力測試元件，以測定各施工階段主梁的混凝土應力，可采用混凝土應變計或鋼筋計等元件來測定主梁的應力狀況。把應力監(jiān)測的結(jié)果與施工監(jiān)控、監(jiān)潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯測中其它監(jiān)測結(jié)果相結(jié)合分析，全面地

23、判斷橋梁結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，并形成預警機制，從而保障橋梁施工安全可靠地進行。安裝調(diào)試階段完成測試儀器的定位、布臵導線、采集初始讀數(shù)等工作。施工期間的數(shù)據(jù)要根據(jù)測試進度的安排，隨主梁施工的進行分階段采集各測點的應力數(shù)據(jù)。對采集的應力數(shù)據(jù)資料進行分析計算，對應力異常的施工階段提出應力預警，并按一定周期提供應力測試階段報告。在全橋合龍后，對施工階段的應力測試結(jié)果進行匯總及分析，提交應力測試總結(jié)報告。溫度控制溫度是影響主梁撓度的最主要因素之一。溫度變化包括日照溫度變化和季節(jié)性溫度變化兩部分。日照溫度變化復雜，會引起主梁頂?shù)装鍦囟炔?，使主梁發(fā)生撓曲，同時也會引起橋塔偏移。季節(jié)溫差對主梁撓度影響比較簡單，其變

24、化是均勻的，可采集各節(jié)段在各施工階段的溫度，輸入計算機計算撓度。因此，為了摸清箱梁截面內(nèi)外溫差和溫度在截面上的分布情況，在梁體上布臵溫度觀測點進行觀測，以獲得準確的溫度變化規(guī)律。索力控制在施工過程中，通過監(jiān)控計算與調(diào)整計算等工作，提供各索力的初始張拉力，以及后續(xù)調(diào)索索力。并在施工過程中，對各混凝土節(jié)段施工前后既有斜拉索索力的變化等進行監(jiān)測，并在必要時進行索力調(diào)整張拉等。試驗監(jiān)控(1)施工單位完成掛籃試驗，獲取掛籃彈性變形曲線，為提供立模標高服務。在橋 施工中，掛籃在承受混凝土梁段重量時會發(fā)生彈性變形，因此，需要在確定主梁梁段的立模標 高中預先考慮其變形的影響，以確保主梁線型得到控制。通常，在制

25、造掛籃時，應對掛籃進行靜力加載試驗以確定其剛度，或者在掛籃設計時通過仿真計算來確定其剛度，供施工單位使用。在施工監(jiān)控、監(jiān)測工作中，還應根據(jù)掛籃的實際使用情況，通過一定的方法來校核分析掛籃的剛度。(2)施工單位完成混凝土材性試驗，包括混凝土彈性模量E 和混凝土容重 兩項內(nèi)容。在預應力混凝土梁橋梁的施工中，混凝土力學性能的變異性對施工計算的影響很大。如主梁混凝土的實際容重與設計取用值的差異將直接引起恒載計算的差異，混凝土彈性模量實際值與設計值的差異將引起主梁剛度計算的差異，而這些都會導致設計計算得到的主梁施工撓度與實際撓度之間出現(xiàn)偏差?；炷恋牟牧咸匦缘碾x散性往往較大，在以往的施工監(jiān)控、監(jiān)測工作中

26、，曾發(fā)現(xiàn)混凝土的彈性模量實測值較設計取值高出15%，且混凝土的彈性模量隨時間而增長，因此有必要對工地現(xiàn)場用于主梁的混凝土進行專門的彈性模量測試。試驗時取幾組試件做混凝土7天和 28 天的靜彈性模量測試，用其統(tǒng)計平均值作為彈性模量施工控制計算的實測值。根據(jù)以往橋梁施工控制經(jīng)驗，混凝土的實際容重與設計值之間也存在一定的差異?；炷恋娜葜貐?shù)可直接使用施工單位工地試驗室的測試資料。3 .4 運用施工監(jiān)控、監(jiān)測體系進行信息分析3.4.1 施工監(jiān)控、監(jiān)測預測計算提供控制目標理論值施工監(jiān)控、監(jiān)測在實施時的第一步工作是要形成控制的目標文件。施工監(jiān)控、監(jiān)測的預測計算將采用設計計算參數(shù)對施工過程進行分析，計算出

27、控制目標的理論真值。理論真值由主梁理論撓度、主梁理論軸線和主梁截面理論應力等系列數(shù)據(jù)組成。在這一計算過程中將與設計計算進行相互校核，以確?？刂频哪繕伺c設計要求一致。橋梁施工監(jiān)控、監(jiān)測的目的就是使施工與設計盡可能一致。在橋梁的設計計算中通常會采用一些假定的參數(shù)用于計算，譬如材料的彈性模量、容重、施工時間等。另外，在設計計算中還有大量的指定的計算參數(shù)，比如施工順序等。在橋梁的施工控制計算中通常會采用盡可能真實的參數(shù)用于計算，以反映出設計與施工的差異。設計計算和施工控制計算的區(qū)別和聯(lián)系，以及施工監(jiān)控、監(jiān)測的基本流程和控制目標如圖3.4 所示。由于橋梁設計和施工中存在著這兩種既不相同又相互聯(lián)系的計算過

28、程，并且在實際工作中這兩類計算可能采用不同的計算模型，由不同的單位來完成，因此，為使施工監(jiān)控、監(jiān)測指導的施工能與設計結(jié)果相一致，首先要校核設計計算與施工監(jiān)控、監(jiān)測計算的閉合性。其校核過程如圖 3.5 所示。這一校核過程主要是在施工控制計算初期，根據(jù)提供的設計圖紙等資料，建立施工控制計算模型(a)，采用設計計算的主要參數(shù)(B)和設計計算中假定的施工時間(C2)進行計算。用此過程下的施工控制計算結(jié)果與設計計算結(jié)果進行比較核對，以校核二者是否在計算模型(aA)及施工方法模擬(c1C1) 間存在實質(zhì)性差異。只有在兩者計算結(jié)論基本一致的前提下，施工監(jiān)控、監(jiān)測的開展才有實際意義；否則，需要與設計人員一起仔

29、細核對兩種計算過程，找出并解決存在的問題。設計計算施工控制計算A設計計算力學模型B設計計算參數(shù)B1.指定參數(shù)B2.假定參數(shù)C設計計算施工步驟a .施工控制計算力學模型b.施工控制計算參數(shù)b1.設計指定參數(shù)b2. 現(xiàn)場測試及擬合參數(shù)c. 施工控制計算施工步驟D.設計計算結(jié)果D1.各施工階段線型、內(nèi)力D2. 成橋線型、內(nèi)力d. 施工控制計算結(jié)果（形成控制文件 ）d1.各施工階段線型、內(nèi)力d2.成橋線型、內(nèi)力發(fā)布指令，指導施工設計計算施工監(jiān)控、監(jiān)測校核計算控制目標（在絕大多數(shù)情況下與設計結(jié)實際施工結(jié)果1 各階段施工后的線型、內(nèi)力2 成橋后的線型內(nèi)力3 .4 設計計算與施工監(jiān)控、監(jiān)測計算的區(qū)別和聯(lián)系A

30、設計計算力學模型B設計計算參數(shù)C設計計算施工步驟C1. 施工方法模擬C2. 假定施工時間a . 施工控制計算模型b 設計參數(shù)和實測計算參數(shù)c .施工控制計算施工步驟c1.實際施工方法模擬c 2. 實際施工時間設計計算結(jié)果有實質(zhì)差開展下一步施工控制工作施工信息返饋3 .5 設計計算與施工監(jiān)控、監(jiān)測校核計算3.4.2對反饋施工信息分析確定施工誤差狀態(tài)目前 的 各類施工監(jiān) 控、監(jiān)測的 理論的實質(zhì) 上都是基于對 采樣誤差的 分析和確定 調(diào)整方法以 控制 誤差狀態(tài)。 施工誤差的 出現(xiàn)是不可 避免的，但各 類施工誤差 會出現(xiàn)不同的分布形 態(tài)。常見的誤差形態(tài)有圖3.6所示的三類。(a)白噪聲形態(tài)分布誤差(b

31、)連續(xù)單向分布形態(tài)誤差(c)大峰值誤差圖 3.6 常見誤差形態(tài)分布圖 3.6-a中的誤差分布，由于其單個誤差峰值較小，且正負誤差分布均勻，類似于白噪聲干擾，它對結(jié)構(gòu)的影響很小，是施工控制所追求的理想狀態(tài)。圖 3.6-b 中的誤差分布，雖然其單個誤差的峰值較小，但整體誤差分布出現(xiàn)連續(xù)的正向或負向分布，特殊時會呈現(xiàn)積累放大現(xiàn)象。有積累的連續(xù)分布誤差會對結(jié)構(gòu)線型及內(nèi)力產(chǎn)生嚴重不利影響。圖 3.6-c 中的誤差分布，雖然其整體誤差均值較小，但出現(xiàn)單個誤差峰值較大的情況，會對結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和線型產(chǎn)生嚴重影響，必須加以控制和調(diào)整。施工監(jiān)控、監(jiān)測中應根據(jù)施工反饋的數(shù)據(jù)與施工控制的預測計算的理論目標真值及施工監(jiān)控

32、、監(jiān)測的實時計算結(jié)果的修正目標真值進行比較，確定誤差的實際分布狀態(tài)，對連續(xù)分布誤差和大峰值誤差進行及時調(diào)整。利用參數(shù)識別系統(tǒng)對計算參數(shù)進行識別、修正施工中如出現(xiàn)有發(fā)散趨勢的連續(xù)分布誤差狀態(tài)，這類誤差的產(chǎn)生大多源于計算參數(shù)失真引起的目標值失真，必須進行參數(shù)識別、參數(shù)修正或參數(shù)擬合，提供合理的目標真值。對于產(chǎn)生參數(shù)失真的原因必須進行認真分析，以便在施工中加以控制。在懸臂施工的橋梁中產(chǎn)生誤差發(fā)散的主要參數(shù)是體系剛度和主梁自重。確定適用的施工誤差容許度指標和應力預警機制要確定誤差峰值的大小和確定是否進行誤差調(diào)整，必須確定一套符合施工實際情況的誤差容許度指標體系。過嚴的誤差容許度會為施工帶來困難，延誤施

33、工進度，過松的誤差容許度會為施工留下一定的隱患。誤差容許度的確定還必須滿足設計和監(jiān)理對施工質(zhì)量的要求。利用施工監(jiān)控、監(jiān)測實時計算調(diào)整控制目標值在進行參數(shù)調(diào)整擬合后，利用實際的施工時間參數(shù)和實際的施工荷載參數(shù)進行施工監(jiān)控、監(jiān)測實時計算，產(chǎn)生施工控制實際目標真值，用于下一階段的立模標高確定和誤差分析。4.施工監(jiān)控理論計算、跟蹤計算及參數(shù)識別施工監(jiān)控計算主要包括：校核主要的設計數(shù)據(jù)；根據(jù)施工方法和成橋目標內(nèi)力狀態(tài)確定施工張拉索力；根據(jù)施工方法和成橋目標線形確定混凝土箱梁的立模標高；提供施工各理想狀態(tài)線形及內(nèi)力數(shù)據(jù)；對施工各狀態(tài)控制數(shù)據(jù)實測值與理論值進行比較分析，進行結(jié)構(gòu)設計參數(shù)識別與調(diào)整，對成橋狀態(tài)

34、進行預測與反饋控制分析。施工監(jiān)控理論計算主要采用大型有限元分析軟件MIDAS 和第三方橋梁計算軟件進行，并 相互印證，確保計算結(jié)果的可靠和準確。4 .1 施工監(jiān)控理論計算監(jiān)控理論計算就是利用建立的監(jiān)控計算體系對橋梁施工過程中各階段結(jié)構(gòu)的應力和位移狀態(tài)以及施工監(jiān)控參數(shù)進行計算及預測，為施工提供施工監(jiān)控目標值，保證施工的順利進行并使結(jié)構(gòu)最終達到或接近設計要求的成橋狀態(tài)。監(jiān)控計算的主要內(nèi)容包括：主要設計參數(shù)校核；索力張拉方案、線形控制和應力索力控制計算。(1)索力是斜拉橋施工監(jiān)控最關(guān)鍵的部分，一方面拉索是斜拉橋結(jié)構(gòu)最重要的承重構(gòu)件，斜拉索的應力控制是保證施工安全的關(guān)鍵。另一方面，對于大跨度斜拉橋，各

35、個施工階段的線形和內(nèi)力的控制，主要是通過斜拉索張拉力的調(diào)整來實現(xiàn)的。因此索力控制計算是施工監(jiān)控計算的重點，具體包括施工過程中張拉索力的確定，調(diào)索索力的確定，成橋索力的確定。(2)斜拉橋線形控制計算的主要內(nèi)容有以下幾個方面：按照設計成橋狀態(tài)確定結(jié)構(gòu)成橋線形；確定混凝土主梁的立模標高；根據(jù)現(xiàn)有橋梁狀態(tài)對下一階段施工線形進行預測；根據(jù)施工階段及步驟，考慮臨時荷載、溫度荷載等因素的影響，進行實測值與理論值的誤差分析。(3)應力索力控制計算的主要內(nèi)容，是計算在各個施工階段，在各種施工荷載及臨時荷載組合情況下結(jié)構(gòu)關(guān)鍵截面的應力值及安全程度，并與實測值進行比較，其次是對下一階段施工進行模擬計算，分析并預測關(guān)

36、鍵部位的應力水平，對施工方案是否可行進行判斷。.2 結(jié)構(gòu)前期計算計算 初 始狀態(tài)一般 可以取用設 計部門確定 的設計成橋狀 態(tài)作為監(jiān)控 計算的基礎 。監(jiān)控計算應對設計成橋狀態(tài)進行復核驗算，并進行優(yōu)化，以確定最優(yōu)的設計成橋狀態(tài)，并以此作為監(jiān)控計算的目標狀態(tài)。根據(jù)橋梁的幾何參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)和初始狀態(tài)建立有限元模型。按照施工方案對整個施工過程進行仿真計算。施工監(jiān)控計算結(jié)果應與設計計算結(jié)果相核對，以校核二者在計算模型及施工模擬等方面是否存在實質(zhì)性差異。只有當二者計算結(jié)論基本一致時才開展后續(xù)的施工監(jiān)控工作。否則，通過與設計人員一起仔細核對兩種計算過程，找出并解決存在的問題。.3 施工過程的跟蹤計算施工監(jiān)控

37、過程中應選擇結(jié)構(gòu)的某些參數(shù)作為計算控制參數(shù)。計算控制參數(shù)選擇原則是所選擇的參數(shù)在施工現(xiàn)場是經(jīng)常變化的，并且其變化應能較敏感地反應出在施工過程中其對橋潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯(1)斜拉橋主梁的各控制截面在階段施工前后位移值及位移增量；(2)斜拉橋主梁和橋塔各控制截面在階段施工前后應力值及應力增量；(3)各施工階段中斜拉索的索力及索力增量；階段施工完畢后，將計算控制參數(shù)結(jié)果與施包括：數(shù)進整個施工監(jiān)控計算分析的流程如圖施工監(jiān)控計算分析流程圖潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯潮白河特大橋矮塔斜

38、拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯4 .4 設計參數(shù)識別設計參數(shù)的識別就是通過量測施工過程中實際結(jié)構(gòu)的行為，分析結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)與理想狀態(tài)的偏差，用誤差分析理論來確定或識別引起這種偏差的主要設計計算參數(shù)，經(jīng)過修正設計參數(shù)，來達到控制橋梁結(jié)構(gòu)的實際狀態(tài)與理想狀態(tài)的偏差的目的。主要有以下因素引起誤差：(1)斜拉索張拉力誤差對結(jié)構(gòu)的影響；(2)支架變形對標高的影響；(3)結(jié)構(gòu)自重誤差對結(jié)構(gòu)的影響；(4)索塔、主梁及斜拉索的剛度誤差對結(jié)構(gòu)的影響；(5)施工荷載變動對結(jié)構(gòu)的影響；(6)日照、溫差、溫度升降的影響。.施工監(jiān)控測點布臵方案5 .1 基

39、礎資料及試驗數(shù)據(jù)的收集(1)混凝土容重以及齡期為3、 7、 14、 28、 90 天的彈性模量。(2)斜拉索容重及彈性模量。(3)氣候資料：晴雨、氣溫、濕度、風向、風速。(4)階段實際工期與未來進度安排。(5)掛籃重量、支點位臵及前端點的彈性和非彈性變形值。(6)施工荷載及其在橋上布臵位臵。5 .2 結(jié)構(gòu)幾何變位測點布臵方案5.2.1 混凝土主梁立模標高的測量要求( 1 )測點布臵：立模標高的測點位臵見圖5.2.1 中的 ?|? 所指處，即：底板模板兩個特征位臵。( 2) 測量方法：用水準儀或高精度全站儀測量立模測點標高。立模標高由施工單位測量。( 3)測量時間：觀測時間一般定在夜晚23 點至

40、凌晨5 點，由監(jiān)理根據(jù)當天的天氣狀況確定測量時間。圖 5.2.1 混凝土主梁截面立模標高測點位臵示意圖主梁橋面標高及撓度測量(1)測點布臵：在每一梁段前端點頂板設立三個標高觀測點，同時也作為撓度觀測點，主梁標高及撓度測點示意圖如圖5.2.2 所示。測點須用短鋼筋預埋設臵并用紅漆標明，跨中設永久觀測點。通過對應測點的高程關(guān)系，可換算各測點主梁撓度。(2)測試方法：用水準儀或高精度全站儀測量。橋面標高標高由施工單位測量。(3)測試時間：觀測時間一般定在夜晚23 點至次日早晨7 點前(一般是太陽升起之前完成測量工作)，由監(jiān)理根據(jù)當天的天氣狀況確定測量時間。5.2.2 主梁撓度測點布臵圖主梁軸線偏位控

41、制和塔偏位測量主梁平面線形監(jiān)控主要是監(jiān)控每施工一個主梁節(jié)段，橋軸線實際平面坐標是否與設計平面坐標吻合。平面線形控制屬常規(guī)測量監(jiān)控，平面監(jiān)控測點設在每個梁段前端頂面中心。索塔偏位測量同樣采用全站儀測量。在索塔施工封頂完成后，每個索塔左右塔柱頂各設1個測點 (設臵反射棱鏡作為測點)，測點位臵選在塔頂便于觀測的可靠位臵處。塔偏位在每根斜拉索按施工張拉索力張拉完成后對其進行測量。5.3 結(jié)構(gòu)應力應變及溫度測點布臵方案通過結(jié)構(gòu)的應力應變測量，一方面可以掌握結(jié)構(gòu)實際受力狀態(tài)，另一方面用來評價施工質(zhì)量。本橋主梁、橋塔選用振弦式應變傳感器，具有量程大、精度高、非線性范圍大、零漂、溫漂范圍微小，自身防破損的能力

42、好，便于長期觀測的優(yōu)點。結(jié)構(gòu)應力應變測點布臵方案為了測量結(jié)構(gòu)主要控制截面的應力應變，需在這些截面相應位臵上布臵振弦式應變計。(1)主梁應力測點布臵主梁每個截面所有傳感器的導線均引至橋面翼緣板，主梁應力監(jiān)測截面編號見圖5.3.1 。箱梁應力測試截面主跨擬布臵在0 號塊附近(1# 塊懸臂梁根部)、L/4 及合攏段(L/2) 關(guān)鍵截面處，邊跨擬布臵在0 號塊附近(1# 塊 懸臂梁根部)、 L/4 及 L/2 處，另選取左端梁橋合攏段處以及 140 號墩所對應梁截面作為控制截面，全橋共布臵13 個測試截面。具體截面?zhèn)鞲衅鞑寂Z如下：截面 5、 6、10、11 擬埋設 10 個傳感器，傳感器布臵示意圖見圖

43、5.3.2；截面 2、 4、 7、 9、 12 擬埋設 6 個傳感器，傳感器布臵示意圖見圖5.3. 3；截面 1、 3、 8、 13 擬埋設 4 個傳感器，傳感器布臵示意圖見圖5.3.4。全橋主梁共埋設應力傳感器個數(shù)共計86 個，現(xiàn)場埋設根據(jù)實際情況進行相應的調(diào)整。5.3.2截面5、 6、 10、 11 傳感器布臵示意圖（單位cm）5.3.3截面2、 4、 7、 9、 12 傳感器 布臵示意圖（單位cm）5.3.4截面1、 3、 8、 13 傳感器布臵示意圖（單位cm）（2）橋墩及索塔應力測點布臵橋墩應力測試截面擬布臵在橋墩底部，索塔應力測試截面擬布臵在索塔的底部。全橋主墩各布臵一個測試截面，

44、索塔各布臵一個測試截面。每個橋墩測試截面擬埋設6 個傳感器，潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯潮白河特大橋矮塔斜拉橋施工監(jiān)控方案 word 可復制編輯 word 可復制編輯，為方便測試懸臂施工過程不平衡力狀況，亦可0號塊與墩的臨時固結(jié)處。每個索塔測試截面擬埋設4 個傳感器，索塔應力測試截面?zhèn)鞲衅鞑寂Z示意如圖5.3.6。全橋橋墩及索塔擬共計埋設28 個傳感器?，F(xiàn)場埋設根據(jù)實際情況進行相應的調(diào)整。5.3 . 5橋墩應力監(jiān)測截面?zhèn)鞲衅鞑寂Z示意圖（單位：cm）橋塔應力監(jiān)測截面?zhèn)鞲衅鞑寂Z示意圖（單位：cm）5.3.2應變計埋設對于梁體與橋塔，采用振弦應變計。在混凝土澆筑前，在控制截

45、面位臵將應變計綁扎在相為保證主梁、墩埋設的振弦應變計有較高的成活率和測量精度，需對埋設的應變計特殊處并在接頭處用絕緣膠布反復包703 硅膠進行密封；然后用萬用電表測量有無斷路，檢查引線與被測構(gòu)件有無短路。在安裝傳感器之前對傳感器進行標定，確保數(shù)據(jù)采集的準確。5.3.3應力測試工作中的安全保護細則1） 施工中應注意應力測試的安全標識，在含有測試斷面的梁段中進行施工時應注意避免對測試元件、測試線路、集線器的損害。嚴禁非測試人員擅自移動、打開測試元件及集線器。嚴禁破壞應力測試元件、線路和儀器，嚴禁切割測試線路。應力測試時在測試元件及線路附近應避免使用高溫或強電磁設備。嚴禁將液體物質(zhì)傾倒于測試元件、線

46、路及轉(zhuǎn)接器上或附近。嚴禁涂污線路及測點編號。請勿任意在箱梁內(nèi)測點附近堆放施工荷載。嚴禁故意敲打、擠壓測試元件。對違反本保護細則的行為將進行追究、處罰。結(jié)構(gòu)應力測量主梁和橋塔的應力測量主要按以下步驟進行：混凝土澆筑、養(yǎng)生，即梁段預應力張拉前；梁段預應力束張拉后；斜拉索張拉錨固后；并對體系轉(zhuǎn)換、橋面鋪裝各工況的應力進行監(jiān)測，直至全橋竣工。要求在每一施工階段，各工況測量時的溫度變化不宜太大。測試應力誤差分析及比較橋梁結(jié)構(gòu)的實際狀況與理論狀況總是存在著一定的誤差，主要由設計參數(shù)誤差、施工誤差、測量誤差、結(jié)構(gòu)分析模型誤差等綜合因素干擾所致。只有通過理論分析、誤差分析等手段，使測試應力結(jié)果盡可能地接近于實際結(jié)構(gòu)，才能較準確地掌握結(jié)構(gòu)的真實應力狀態(tài)。溫度測量方案橋梁施工過程中，環(huán)境溫度的變化及日照溫度會影響到結(jié)構(gòu)體系內(nèi)的內(nèi)力分布。結(jié)構(gòu)的溫度變化還影響到測量的結(jié)果，雖然控制節(jié)段測量的時間均安排在清晨日出前進行(一天溫度較穩(wěn)定的階段)，但仍然以消除跨季節(jié)的體系溫度差及主梁的頂?shù)装鍦夭?，因此，需進行溫度觀測，用于施工