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1、1296米長高次超靜定斜拉橋結構特大橋梁工程監控施工方案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月 目 錄1 工程概況31.1 工程位置31.2 橋梁主要設計標準31.3 結構特點3橋梁總體布置3橋梁跨徑布置4上部結構4下部結構42. 編制說明52.1 編制原則52.2 編制依據53施工監控立項目的和必要性64 施工監控的實施方案64.1施工監控的任務和作用64.2 施工監控的原則和方法74.3 施工監控的內容和構成94.3.1 基礎數據搜集94.3.2 施工測量104.3.3 數值模擬分析計算164.3.4 施工2、過程設計參數誤差分析、識別與預測174.3.5 施工過程索力、標高調整184.3.6施工過程中穩定分析184.4 組織機構和工作程序184.4.1 施工監控組織機構及其監控管理184.4.2 數據傳輸過程194.4.3 各單位分工201. 業主（建設單位）202. 設計單位203. 施工單位214. 監理單位215. 監控單位214.5 施工監控精度要求214.5.1 控制指令執行原則與允許誤差214.5.2 局部線形控制要求224.5.3 已拼裝梁段系統控制誤差224.5.4 其它224.6 測試儀器設備225工作進度安排225.1、前期數據準備225.2、現場測點埋設235.3、主梁線形和3、內力控制235.4、施工監控總結和報告撰寫236人員配置與工作職責231 工程概況1.1 工程位置XX橋坐落于XX縣境內的XX城西區，處于途徑XX城進入XX的重要門戶位置，是XX快速的重要組成部分，為跨越水面寬度達1公里的獨流減河的特大橋梁工程。它北起XX快速XX區段，橋梁總長度1296米，橋寬45.4米。大橋所在地區土質為亞粘土，地質構造良好，氣候屬于溫帶半濕潤大陸季風氣候，全年平均氣溫13.9，最熱的七月份平均氣溫26，最冷的一月份平均氣溫-4。XX橋橋型布置圖見圖1-1.1.2 橋梁主要設計標準（1）本工程設計基準期為100年，設計安全等級為一級，結構混凝土耐久性要求滿足類環境類別要求，4、主筋凈保護層不小于40mm。（2）橋梁設計荷載：軌道交通荷載：參照XX市地鐵一號線車輛荷載；汽車荷載：城A級；人群荷載：3.5Kpa。（3）設計行車車速及行車道布置：機動車道滿足雙向6車道的通行，每個方向為3個車道，設計車速60公里/小時；（4）建筑界限：機動車道凈高5米，非機動車道凈高2.5米；（5）橋面縱橫坡：橋梁最大縱坡不大于3%，橫坡為1.5%。（6）橋梁設計滿足獨流減河防洪，泄洪的功能要求，規劃行洪能力為3600mm3.（7）抗震要求：橋梁抗震按7度設計，8度設防。1.3 結構特點 橋梁總體布置 XX橋主橋采用了世界上獨一無二的“彩針形”獨塔斜拉橋形式，橋塔向河道中心方向傾斜，橋塔與5、墩柱鉸接，主梁與墩柱固結，引橋采用預應力混凝土連續箱梁。 橋梁跨徑布置本橋采用了兩個彩針形獨塔斜拉橋跨越獨流減河兩側的深槽，斜拉橋主跨138米，副跨230米。河中引橋采用45米+350米和355米兩聯預應力連續箱梁連接獨塔斜拉橋。 上部結構主橋為獨塔斜拉橋結構，跨徑布置為138米主跨+30米邊跨+30米邊跨。主梁采用鋼與混凝土組合結構，即主跨采用鋼箱梁結構，部分邊跨采用預應力混凝土箱梁結構，主梁與主墩固結。其中鋼箱梁段長161米，其中主跨側138米，邊跨側23米，混凝土箱梁段長37米。本橋主塔為彩針形，全長120米，共分三段，下塔和中塔為受力結構，上塔為裝飾結構。下塔采用鑄鋼結構，也分為三段，6、第一段由塔底向上1.5米為鑄鋼實體，亦為橋塔鋼鉸。第二段長度4米，為壁厚250毫米的空腔結構。第三段長度為11.5米，為壁厚180毫米的空腔結構。中塔為由三根外景1200毫米厚度70毫米的主塔鋼管組成，高度為72米上塔為裝飾性結構，采用無縫鋼管拼接形成，并設置避雷針，高度為31米。橋塔向主跨側傾斜18度，由于本橋結構方案比較獨特，故主塔與主墩之間為鉸接，使橋塔成為受壓結構，以解決塔底彎矩大的難題。主橋斜拉索采用不對稱布置形式，主跨側斜拉索錨固區位于中央分隔帶，邊跨斜拉索布置在人行道外側，以體現仙鶴奮力振翅的兩翼。主跨布置9對斜拉索，索水平間距12米，邊跨斜拉索錨固區位于人行道外側，索水平間距37、.75米。斜拉索錨固共三種形式，鋼主梁錨固，混凝土主梁錨固和塔上錨固。 下部結構本工程主橋為斜拉橋結構，要求基礎的變形必須控制在一定的范圍內，故本橋基礎采用鉆孔灌注樁基礎形式。主墩基礎形式為：主塔與主墩鉸接，主梁與主墩固結，基礎為多排鉆孔灌注樁上設承臺的形式，樁徑180mm,順橋向為5排樁,橫橋向7根樁和8根樁間隔布置，共計37根樁,樁長采用75米。承臺平面尺寸為42.9m17m，厚度為4.0m。承臺中心線與主墩中心線不重合，偏心值（向主跨側）為1米。圖1-1 XX橋橋型布置圖2. 編制說明本實施方案主要針對XX橋的施工過程的監控監測而編制。2.1 編制原則充分考慮組織設計的科學性、合理性，體8、現我單位的技術服務水平和監控監測、試驗能力。確保工程質量優良：優化監控監測、試驗方案，采用先進的儀器設備，組織專業化的監控監測、試驗隊伍，貫徹我單位的質量方針和目標，精心組織，科學實施，嚴格質量控制，確保工程質量和施工安全。確保安全：實行嚴密的管理和監控監測、試驗措施，針對施工過程、試驗過程中可能出現安全隱患的部位和過程，實行重點控制，確保萬無一失。確保工期：鑒于本項工程的特殊性，從各種資源配置著手，按照總體工期要求，優化監控監測、試驗方案，擬定工期，實行目標控制， 確保富民橋總體工期目標實現。同時，考慮到XX橋位于XX橋坐落于XX縣境內的XX城西區的特點，在施工過程中，采取適當的措施，做到文9、明施工、環境保護。2.2 編制依據監控監測編制依據：業主對工程建設的意見和要求。現場踏勘所掌握的情況和資料。本工程所涉及的相關規范、規程和技術標準、圖集有：l 鋼結構設計規范(GB50017-2003)l 鋼結構工程施工質量及驗收規范(GB50205-2001)l 建筑結構檢測技術標準(GB/T 50344-2004)l 鋼結構檢測評定及加固技術規范(YB92571995)l 公路工程質量檢驗評定標準(JTJ071-98)l “XX橋”有關設計文件3施工監控立項目的和必要性斜拉橋為高次超靜定結構，施工過程中結構體系將隨施工階段不同而發生變化，理想的橋梁幾何線型和合理的內力狀態不僅與設計有關，還10、強烈依賴于科學合理的施工方法。如何通過施工時的索力和標高調整來獲得預先設計的應力狀態和幾何線形，是橋梁施工中非常關鍵的問題，也是橋梁施工監控所要解決的問題。盡管在橋梁設計時已經考慮了施工中可能出現的情況，但是由于施工中出現的諸多因素事先難以精確估計，以本斜拉橋為例，影響因素有材料彈性模量、施工臨時荷載和溫度對結構的非線性影響等。所以在施工中對橋梁結構進行實時監測，并根據監測結果對施工過程中的控制參數進行相應調整是必要的。在國內已建成的斜拉橋中就出現過施工監控不好，造成橋梁內力分配不合理、主梁線形不平順的情況，影響了橋梁的正常使用。因此保證成橋后主梁內力和線型滿足設計及規范要求，同時保證施工過程11、中結構的安全是本項目的立項目的。4 施工監控的實施方案4.1施工監控的任務和作用橋梁施工監控是保障橋梁設計目標順利實現的重要施工輔助措施，對于積累設計和施工資料也具有重要的現實意義。XX橋為高次超靜定斜拉橋結構，其成橋線形和結構內力與施工方法有著密切的關系，也就是說，不同的施工方法和工序會導致不同的成橋線形和內力。另一方面，由于各種因素的隨機影響和測量誤差，難以做到結構的理論設計值與實際測量值完全一致，兩者之間會存在一定偏差。施工中的不合理誤差狀態如不能及時地加以識別和處理，就有可能導致主梁和索塔的應力超出設計安全狀態而發生施工事故。XX橋施工監控的任務是：根據實際的施工工序和現場獲取的各類計12、算參數，對橋梁結構進行施工全過程模擬和結構驗算；對每一施工階段，根據分析結果給出其斜拉索的張拉力等施工控制指令；采集各類施工反饋參數，進行施工誤差狀態分析；以應力預警體系及施工誤差容許度指標對施工狀態進行安全度評價和安全預警；對不合理的誤差狀態提出調整措施。本項目將利用通用計算機軟件和自行開發的監測分析程序，對監測數據進行分析處理。通過與原設計進行比較和誤差分析，以確定和指導下一個階段的施工控制參數，預報施工中可能出現的不利狀況及避免措施。通過施工測量、測試與控制的有機結合，及時調控橋梁的內力和線形，確保橋梁施工安全。4.2 施工監控的原則和方法橋梁施工監控廣義上講，指的是施工監控體系的建立和13、正確的運作，狹義上講，是指橋梁施工監控技術的工程實現。一方面，根據擬定的施工方法對施工的每一階段進行理論計算，求得各施工階段施工控制參數的理論值，從而形成施工控制文件；另一方面，針對實際施工過程中由于各種因素所引起的控制參數的理論值與實測值不一致的問題，采用一定的方法在施工中加以調整、控制。針對施工控制中的具體情況，需要建立和正確運作相應的施工控制體系，包括技術體系、組織與協調體系和信息傳遞體系。這就要求橋梁施工監控單位既需要在測量、測試、分析、計算、平差、預測、決策、反饋等諸環節采用較先進的技術和方法，又要采用科學的組織管理措施，協調建設方、設計方、施工方、監理方、運營方的關系，以保證監控指14、令得到有效執行。對于XX橋的施工監控而言，其主要監控原則如下：(1) 受力要求及控制反映斜拉橋受力的因素應包括主梁、塔(墩)和斜拉索的內力(或截面應力)。對XX橋來說，起控制作用的主要是主梁的上下緣正應力，在恒載已定的情況下，成橋索力是影響主梁正應力的主要因素，成橋索力較小的變化都會對其產生較大影響，而索力本身又有一定的變化寬容度(即最大最小索力確定允許變化范圍)，因此，本施工監控項目將索力作為改善成橋后主梁受力的調控手段。(2) 線形要求及控制線形主要是主梁的標高。成橋后(通常是長期變形穩定后)主梁的標高要滿足設計標高的要求。對于主梁線形的調整，調整立模標高是最為直接的手段。當每工況下的主梁15、（索塔）的線形和內力誤差能控制在控制精度范圍之內，則不必調整。當這種誤差超出控制精度范圍或各工況的累積誤差已不允許時，則必須進行調整。調整時，以主梁高程為主要控制目標，同時兼顧索力及主梁和索塔中應力在規范規定的范圍內。本監控項目中根據XX橋的實際情況選用自適應控制方法，其基本原理在于：通過施工過程的反饋測量數據不斷更正用于施工監控的跟蹤分析程序的相關參數，使計算分析程序適應實際施工過程，當計算分析程序能夠較準確地反映實際施工過程后，以計算分析程序指導以后的施工過程。由于經過自適應過程，計算程序已經與實際施工過程比較吻合，因而可以達到線形與內力狀態雙控的目的。其基本步驟如下：(1) 首先以設計的16、成橋狀態為目標，按照規范規定的各項設計參數確定每一施工步驟應達到的分目標，并建立施工過程跟蹤分析程序；(2) 根據上述分目標開始施工，并測量實際結構的變形和應力等數據；(3) 根據實際測量的數據分析和調整各統計參數，以調整后的參數重新確定以后各施工步驟的分目標，建立新的跟蹤分析程序；(4) 反復上述過程即可使跟蹤分析程序的計算與實際施工相吻合，各分目標也成為可實現的目標，進而利用跟蹤分析程序來指導以后的施工過程和必要的調整與控制。施工監控流程框圖見圖4-1。圖4-1 施工過程控制框圖4.3 施工監控的內容和構成橋梁施工監控主要包括數值模擬分析、現場測量測試、提交施工控制指令及施工控制報告三個基17、本環節，其中的關鍵內容詳述如下。4.3.1 基礎數據搜集(1) 混凝土齡期為3、7、14、28、90天的彈性模量試驗以及按規定要求的強度試驗。如施工現場改變水泥品種批號或砂石集料及配合比時須另做一套試驗；(2) 斜拉索的彈性模量和質量線密度測量；(2) 主梁（塔）結構的實際尺寸；(3) 氣象資料：晴雨、溫度、濕度、風向、風速；(4) 實際工期與未來進度安排；(5)其它施工荷載在橋上布置位置與數值。4.3.2 施工測量4.3.2.1 線形測量由于斜拉橋是高次超靜定的結構體系，它的每個節點坐標位置變化與偏離都會在不同程度上引起結構內力重新分配，甚至造成合龍困難，影響最終成橋線形。為保證斜拉橋線形符18、合設計要求，必須在施工過程中進行線形控制。結合該橋實際情況，線形測量包括以下兩個部分：(1) 塔頂偏位測量；主塔在施工和成橋狀態均通過斜拉索承擔相當部分的荷載，在不平衡荷載和大氣溫差及日照下均會使塔柱產生不同程度的變形，塔柱的變形將直接影響主纜、主梁的線形調整，如果塔柱變形過大還將影響其自身的結構狀態及安全，因此必須掌握主塔在外界環境影響下的變化規律以及在橋梁上部結構施工過程中受影響而偏離位置的程度。塔柱變形測量采用全站儀，對順橋向和橫橋向兩個方向的變位值進行測量。塔柱變形測試截面及測點布置見圖9。通過塔柱變形測量，提供主塔在斜拉索安裝、鋼箱梁吊裝、體系轉換、索力調整和橋面系鋪裝等過程中塔柱的19、變位以及在日照下隨溫度變化發生縱橫橋向偏移的曲線。(a)塔柱受日照溫差影響的靜態變形監測塔柱封頂后上部構造施工前，對塔頂在日照溫差作用下的靜態變形進行監測。由于日照方向的影響，陽面的混凝土溫度比陰面混凝土溫度高，該溫差將導致陽面的混凝土膨脹，而陰面的混凝土收縮，使索塔頂部產生無外力作用下的扭轉變形，隨著時間推移，日照的方向在周期性地變化，這種扭轉變形在一日24h內也呈周期性變化。通過此階段塔柱變形的監測，掌握塔柱靜態變形的大小和規律，確定塔柱在一日中變形最小的時段，并在此時段內放樣塔柱的幾何軸線，測量錨跨和中跨的跨徑，作為主鞍座安裝定位和主纜施工線形計算的基準；同時以在此時段內測量的塔頂控制點20、的基準坐標，作為以后不同工況下塔柱變形量計算的依據。它是斜拉橋施工監控工作的基礎。(b)鋼箱梁吊裝、橋面系施工階段的塔柱變形監測在鋼箱梁吊裝、體系轉換和橋面系施工階段，每張拉或調整吊索索力，塔柱都會發生順橋向和橫橋向的偏位，通過對其進行跟蹤觀測，以便根據塔柱的變形情況及時作出施工調整，控制塔柱變形在限值以內，保證主塔在整個過程中都處于安全狀態。 (2) 主梁高程，中線和位置測量；由于鋼梁拼接時各構件拼裝誤差比較大，極易造成梁體產生傾斜、扭曲、偏離軸心位置，而且鋼梁吊裝進行體系轉換以及橋面系施工過程中，由于索力、吊裝位置等誤差，以及荷載變化，極易造成梁體產生傾斜、扭曲和偏位，為了保證梁預拱度符合21、設計要求和中跨跨中合攏和梁體達到理想的成橋線形要求，必須對主梁線形進行控制。主梁線形控制的內容包括高程、中線和位置。為了便于數據比較，與施工單位采用同一套控制基準點及測點。主梁測點布置在梁體的幾何定位點上。高程和中線的控制點在鋼梁軸線頂面上；位置控制點在主縱梁與橫梁交叉點上，一片橫梁布置兩個控制點。中線、位置的觀測與高程線形的觀測同步進行。由于線形對溫度、日照較敏感，所以測量時間應選在日出前溫度較恒定時段內進行。主梁線形控制以施工與監理單位提供的主梁各階段測量的高程實測值和中線實測值為依據，并通過測量主梁線形隨溫度變化的曲線，以隨時掌握主梁溫度變形的影響。具體測量按如下步驟進行：(1) 塔頂偏22、位測量塔頂偏位采用坐標法,測點位置選取在塔頂便于觀測的可靠位置處，采用全站儀測量。在每階段施工前放樣，施工完成后復測，斜拉索張拉時對該階段測點偏位進行監測。主塔封頂后在塔頂設固定觀測點，調索及二次施工時觀測該點。儀器架設在橋軸線上一點，后視基準控制點，再瞄準橋塔上的棱鏡，測出塔頂測點的三維坐標后，計算出塔頂偏位。(2) 主梁標高測量高程控制基準點采用本橋水準控制點，并引測到主塔兩側的標記點。主梁標高控制點布置示意見圖4-2。在每節段端部上、下游側及軸線上各布置一個測點。全橋高程控制點布置圖如圖4-3所示。圖4-2 主梁標高測點布置示意圖圖4-3 主梁主塔位移測量斷面示意圖(3) 主梁中線偏差以23、主塔中心線為基準線，預先在塔梁交接處和邊墩處設置標志點。測量時，將全站儀安放在塔根部的梁中心線上，照準兩邊支點中心標志，采用視準線法直接用鋼尺測量每節段主梁中線的偏離值。(4)主梁位置測量以主塔中心線為基準線，預先在塔梁交接處和邊墩處設置標志點。測量時，將全站儀安放在塔根部的梁中心線上，照準兩邊支點中心標志，采用視準線法直接用鋼尺測量每節段主梁與橫梁標志點與中心線的差值，從而計算其偏離值。4.3.2.2 應力監測本橋主橋采用了世界上獨一無二的“彩針形”獨塔斜拉橋形式，橋塔向河道中心方向傾斜，橋塔與墩柱鉸接，主梁與墩柱固結，結構受力十分復雜。主梁共布置8個測試截面，具體應力測點控制截面布置見圖424、-6。主塔四個截面上布置傳感器具體布置見圖4-6。為了保證測量數據的真實性和準確性，各控制截面的控制點均采用一對一的方式進行溫度補償。主梁和主塔控制斷面測點布置如圖4-4和圖4-5所示。（a） 鋼主梁控制截面應力測點布置圖（b） 混凝土主梁控制截面應力測點布置圖圖4-4 主梁控制界面應力測點布置圖 圖4-5 主塔塔根（塔鉸）應力測點布置圖圖4-6主梁、主塔應力測點布置示意圖4.3.2.3 索力測量索力測量擬采用振動頻率法測試并輔以光纖光柵傳感器或磁通量傳感器（光纖光柵傳感器或磁通量傳感器費用不包括在本項目內）進行測量，測量結果應相互校核，同時與斜拉索張拉時的油泵讀數建立對應關系。索力測試有以下25、三種狀態：(1) 監控狀態所謂監控狀態，是指對應于每個梁段斜拉索張拉過程的一種狀態。測量當前張拉索和前一對索的索力，作為施工的依據。(2) 調索狀態施工過程中，為了調整主梁的線形或內力狀態，可能需要對部分索力作一定調整。此時，根據實際需要對部分或全部斜拉索進行索力測量。(3) 成橋狀態在全橋合龍及鋪設二期恒載前后，分別進行全橋索力測量。4.3.2.4 溫度場測量斜拉橋的溫度場是指橋梁結構在各種環境因素的影響下，橋梁結構各部位的溫度狀態，其主要體現在長期季節溫差和短期體系溫差兩種形式的作用上。結構溫度場測試的項目主要包括：環境溫度、主梁溫度、主塔溫度、斜拉索的溫度。溫度測量元件采用采用熱電偶溫度26、傳感器和光纖溫度傳感器，并配合專用儀表進行測量。(1) 測試方法主梁中溫度測試選用NTC型直徑4mm的熱敏電阻，使用讀數精度達4位半的DT數字型阻值表測出。分別在主塔和主梁的標準截面及斜拉索內預埋溫度組件，以測量其內部的溫度。大氣溫度采用水銀溫度計進行。(2) 測點布置配合主梁（塔）控制截面的應力測量，在部分控制截面中預埋熱電偶溫度傳感器。主梁測量截面共有3個，分別為主跨跨中控制截面、靠近主塔處主梁控制截面，每個斷面布置14個測點(圖4-7)。主塔測溫截面與主塔應力測量控制截面相同，采用光纖溫度傳感器測量，每個斷面布置3個測點 (圖4-8)。圖4-7 主梁截面溫度測點布置示意圖4-8 主塔塔根27、截面溫度測點布置示意(3) 測試時間在主梁施工期間選擇有代表性的天氣進行連續觀測。3.3.2.5 監測時間要求(1) 張拉斜拉索前，對主塔及主梁的竣工位置，包括主梁高程、中線偏位，主塔兩平面內變位等進行測量；(2) 每掛完一對斜拉索后應測量主塔與主梁線形；(3) 斜拉索張拉時對索力進行測量；(4) 每個節段施工時隨時測量該節段前后點高程；(5) 斜拉索張拉完成后對索力、主塔各應力測試截面進行測量；(6) 施工到關鍵工序進行一次全橋線形測量；(7) 線形、應力受溫度影響均較大時，故線形、應力測量應在氣溫相對穩定的時間段進行，一般在凌晨至日出前進行；(8) 在上述索力、應力、線形測量同時，對各溫度28、測點進行測量。另外，在合龍前一周，進行24小時連續溫度及大氣溫度測量；(9) 在全橋合龍及鋪設二期恒載后，分別進行全橋索力及線形測量；(10)施工監測工作需與施工同步進行。因此，施工監測必須與施工密切配合，抓住最佳時機，做到測量及時、快速、準確可靠。以滿足監測和監控計算的需要。4.3.3 數值模擬分析計算理論計算主要是對設計成橋狀態和施工狀態進行獨立復核計算，主要計算內容包括如下兩個方面：(1) 各施工階段及成橋狀態下控制截面應力的理論值； (2) 各施工階段的索力和橋面標高理論值。確定合理的成橋狀態是施工監控的第一步。對于成橋狀態，基于給定結構基本數據，采用基于多約束條件的最小能量法來確定最29、優成橋狀態。該方法考慮因素較為全面，優化判別準則具有明確的工程含義，計算效率較高。比較該方法得出的成橋狀態和設計方提供的成橋狀態，如果兩者相差較小，可以采用設計方提供的合理成橋狀態；如果相差較大，需要進行協商，以確定統一的合理成橋狀態。以確定的合理成橋狀態為基礎，獨立進行斜拉橋施工索力的計算。準確地確定斜拉橋的施工索力在斜拉橋整個施工過程中起著非常關鍵的作用。如何在預先確定斜拉橋施工索力計算中合理、全面的考慮各種計算因素，將直接影響到實際施工過程中的內力、線形和調整工作量。具體在計算斜拉橋施工索力時，采用改進的正裝計算法。該方法的基本出發點是針對倒拆分析中難以考慮混凝土的收縮、徐變和結構幾何非30、線性以及拆除合龍段與支座單元所帶來的結構不閉合的影響，只采用正裝計算，通過最小二乘法將這種不閉合的影響降低到最小。在此基礎上，可求出結構在任意時刻因混凝土的收縮、徐變及鋼束松弛等因素影響的內力和變形。其計算精度直接的計算的時間段劃分有關。因而可以到達到很高的計算精度。綜合考慮上述因素的影響，計算得出的施工索力和設計方提供的施工索力可能存在一定差別。監控方、設計方、施工方應該就此差別進行詳細論證，最終確定一組合理的施工索力。同時在計算過程中，根據計算結果可以對施工步驟進行適當優化，并將優化結果提交施工部門、設計部門。4.3.4 施工過程設計參數誤差分析、識別與預測本斜拉橋采用滿堂支架現澆法施工，31、施工過程復雜，影響參數眾多，如結構的剛度、梁段的重量、施工荷載、溫度等。在設計階段，一般要假定這些參數為理想值，根據初步擬定的施工過程，確定橋梁施工過程中的控制變量，如各施工階段的標高、索力、應力等，從而使得施工完成后橋梁達到理想狀態。但是，在設計階段采用的上述參數在施工過程中由于各種原因很難和設計假設的理論值一致，因此如果在施工中仍然采用原先的理論值進行施工，那么施工完成后的成橋狀態必將偏離理想的成橋狀態。所以，在施工過程中，必須根據橋梁結構的實際反應來適當調整計算參數，使得按照參數調整后的每一施工階段的實測控制值盡量和理論控制值的一致，從而在施工結束后橋梁基本達到理想成橋狀態，這就是施工監32、控中參數識別與調整所要解決的問題。4.3.4.1 設計參數誤差分析在實際施工過程中，由于實際參數和理論參數的差別導致結構內力和線形變化的情況有：(1) 斜拉索張拉力誤差對結構的影響；(2) 鋼箱梁及鋼管拼裝誤差對標高的影響；(3) 梁段自重誤差對結構影響；(4) 梁、塔和索的剛度誤差對結構的影響；(5) 混凝土收縮徐變對結構的影響；(6) 施工荷載變動對結構的影響；(7) 溫度的影響；4.3.4.2 設計參數識別方法具體的識別方法可采用最小二乘法、加權最小二乘法、遞推最小二乘法以及極大似然估計等方法。本項目擬采用最小二乘法進行參數識別。4.3.4.3 梁段設計參數誤差的預測每當施工一個階段，都33、可以根據該梁段在典型施工狀態下的實測狀態變量值對與該梁段有關的參數進行誤差識別。但是為了對張拉索力進行有效控制，需要預測尚未施工梁段相應參數的誤差。4.3.5 施工過程索力、標高調整在完成上述參數識別后，將識別后的實際參數代入程序進行重新計算，將重新計算后的結果與實測結果進行比較。如果兩者誤差在容許范圍內，那么可以再將預測后的參數一并代入計算程序進行結構計算，以求得下一階段的控制參數。如果用識別后的參數重新計算的結果和實測結果超出容許范圍，那么就需要對結構進行調控。調整索力和調整標高的目的就是使施工誤差控制得盡可能地小。總之，在斜拉橋的主梁架設過程中，索力、標高調整是一項重要的工作。在選擇方法34、時一定要結合本橋的實際情況。在保證了斜拉橋施工和使用安全的前提下，應選擇最優的解決方法。4.3.6施工過程中穩定分析由于本橋結構主塔和主梁構造的特殊性，在體系轉換的施工過程中，應對其穩定進行細致分析。具體計算時認為隨著荷載的不斷增加，結構的整體剛度矩陣（彈性剛度矩陣和應力剛度矩陣之和）會越來越小，當結構的整體剛度矩陣值下降到一個非常小的值時，可以認為結構接近臨界荷載。本項目擬采用MIDAS/Civil和ANSYS的屈曲分析模塊進行橋梁大懸臂階段的穩定性分析，通過穩定系數與施工規范相關要求的比較，保證施工的穩定安全性。4.4 組織機構和工作程序4.4.1 施工監控組織機構及其監控管理監測、監控是35、一項集測試、計算、分析、決策于一體的行為，必須要有完善的組織上的保證。應成立起指導作用的監測監控專家顧問組，其具體成員組成應由監控方和設計單位協商選定，由監控方負責管理與協調監測、監控專家顧問組的日常工作，重大問題最后仍由監控方決策。同時，成立監測監控項目組。二者的工作關系詳見圖3-9。考慮到斜拉橋的施工工藝很復雜，難度也較大，因此，除了上述監測監控組織機構的保證之外，在監測監控項目組下設變形、溫度、應力、索力四個測量小組，并成立監控計算小組，以負責施工控制中數據監測、計算等具體技術問題。監測監控組織機構及其工作關系4.4.2 數據傳輸過程因施工控制涉及諸多數據、信息需在工程各有關單位之間進行36、傳遞，為保證其傳遞的及時性，使監控工作起到應有的作用，監測監控項目組指令傳遞流程如圖3-10所示。圖3-10 監控指令傳遞流程圖對于一般性文件，如監測、監控日報等由監測監控單位報送監理單位、抄報建設單位和設計單位，并由監理單位送達施工單位。一般文件傳遞路線見圖3-11。圖3-11 一般文件傳遞路線圖4.4.3 各單位分工1. 業主（建設單位）協調各成員單位的工作，及時召集多方聯席會議。2. 設計單位(1) 提供結構計算數據文件、圖紙、結構最終內力狀態、索力和線形； 成橋狀態下的索力、主梁和主塔控制截面內力和應力； 成橋線形要求； 考慮施工過程的主梁累計撓度、主塔累計偏位。(2) 會簽監控小組發37、布的控制指令表；(3) 討論決定重大設計修正，負責變更設計后各種驗算。3. 施工單位(1) 施工組織設計與進度安排，如有變更原定施工方案應及早提出； (2) 混凝土彈性模量試驗；(3) 橋面施工荷載調查與控制；(4) 負責測試組件的現場保護，并為監控單位提供現場測試的便利條件；(5) 主梁和塔位移測試，測試結果在每一梁段完成后匯交施工控制工作辦公室。4. 監理單位(1) 認真執行監理工作，保證施工質量；(2) 監測主梁標高和塔頂偏位；(3) 提供主梁斷面尺寸測量結果；(4) 監督施工單位對監控單位埋設的測試組件進行有效的保護；(5) 每一梁段完成后將有關監測結果及時匯總給施工控制工作辦公室。538、. 監控單位(1) 擬定施工控制方案；(2) 施工過程結構變位、應力、索力和溫度觀測；(3) 識別設計參數誤差，并進行有效預測；(4) 施工過程數值模擬分析；(5) 預告下階段斜拉索各次張拉力；(6) 發生重大修正及時向領導小組匯報并會同設計單位提出調整方案；(7) 主橋竣工后一個月內提交施工控制與監測成果報告。4.5 施工監控精度要求4.5.1 控制指令執行原則與允許誤差斜拉索張拉完成后，如梁段控制測點標高與控制小組預報標高之差超過1.0cm，需經監控小組研究調整方案后，確定下一步的調整措施。4.5.2 局部線形控制要求成橋后各梁段測點標高與參數調整后理論計算標高之差控制在規范允許范圍內；439、.5.3 已拼裝梁段系統控制誤差(1) 標高誤差滿足規范和設計要求；(2) 按施工規定要求對主梁橫截面尺寸的誤差嚴格控制。4.5.4 其它主梁軸線等參數的允許誤差嚴格按規范取用4.6 測試儀器設備本斜拉橋施工監控中擬投入下列測試儀器設備：(1) 振弦讀數儀：測量布置振弦式傳感器截面處的應力，如主梁和主塔的應力測試；(2) 光柵光纖調制解調儀：用于光柵光纖應力（溫度）傳感器的檢測；(3) 全站儀：測量塔頂位移、主梁的豎向撓度；(4) 精密水準儀：測量主梁端部順橋向位移；(5) 銅鎳熱敏電阻讀數儀：測量布置銅鎳熱敏電阻傳感器截面處的溫度變化；(6) 動態信號采集分析儀：采用具有的索力測試軟件進行斜40、拉索索力測試；(7) 電荷放大器：2臺，用于傳感器的信號進行放大和傳輸到通用計算機中；(8) 對講機：4臺，用于工作組之間信息溝通；(9) 筆記本電腦：3臺；(10) 配套輔助設備：如打印機、穩壓電源、其它臨時傳感器等；(11) 光纖光柵或磁通量索力測試系統（費用另計）。5工作進度安排5.1、前期數據準備合同簽訂后，和有關協作部門聯系，取得施工圖設計、施工組織設計等資料，著手開始準備數據文件，計算后和設計單位核對數據，在可能的情況下進行設計和施工方案優化。5.2、現場測點埋設對于溫度測試、應力測試均在施工過程中、結構未受力前預先埋設測點，如墩塔內測點和主梁測點均應在施工監控進場前派人現場。安裝41、完畢。5.3、主梁線形和內力控制結構正式體系轉換前，施工監控人員必須進入現場，進行現場測試和計算工作，直到全橋橋面鋪裝結束。5.4、施工監控總結和報告撰寫全橋通車后1個月內，提交施工監控總結報告。6人員配置與工作職責姓 名年齡性別職稱項目分工專業67男院士項目顧問結構工程47男教授項目總負責人工程力學44男教授橋梁控制負責人橋梁工程47男副教授項目現場負責人橋梁工程45男教授數值分析負責人結構工程33男講師數值分析交通土建33男博士生數值分析橋梁工程28男博士生測試負責人橋梁工程37男博士后數值分析工程力學25男碩士生測量負責人橋梁工程30男實驗員測量負責人機電工程28男博士生測試元件的選配結構工程28男博士后測試技術結構工程35男博士生數值分析與現場測試防災工程41男實驗員橋梁計算和現場測試測試技術35男工程師橋梁計算和現場測試材料工程25男碩士生現場測試工程力學24男碩士生現場測試橋梁工程23男碩士生數值分析橋梁工程25男碩士生現場測試結構工程