1、交GJC甲003淮安市入江水道橋主橋施工監控方案江蘇省交通科學研究院股份有限公司二一年七月目錄1 工程概況11.1 結構概況11.2 技術指標11.3 主梁施工22 監控目的與意義23 監控組織與管理44 監控原則與方法54.1 監控原則54.2 監控方法54.3 調控手段75 結構分析85.1 施工控制計算的一般原則85.2 施工控制的結構計算方法95.3 設計參數誤差分析與識別106 主要測試內容116.1 應力監測116.1.1 測試方法和儀器116.1.2 測點布設116.1.3 測試時間136.1.4 注意事項136.2 位移監測146.2.1 測試方法和儀器146.2.2 測點布設
2、146.2.3 位移觀測的基本要求156.2.4 精度分析166.2.5 測試時間166.3 溫度監測166.3.1 測試方法和儀器166.3.2 測點布設176.3.3 測試時間要求176.4 監測工況176.5 監測儀器196.6 施工控制精度206.6.1 測量控制216.6.2 誤差控制217 工作計劃217.1 施工期監控217.2 施工技術服務218 人員安排228 各單位分工238.1 建設單位238.2 設計單位238.3 施工單位248.4 監理單位248.5 監控單位259 報告提供形式2510 數據傳遞路線2611 注意事項27淮安市入江水道橋主橋施工監控方案1 工程概況
3、1.1 結構概況淮河入江水道特大橋跨越金湖縣縣城西北的淮河入江水道,全橋橋跨布置由南向北為:835m(組合箱梁)+1840m(組合箱梁)+(48+80+48)m(變截面連續箱梁)+1640m(組合箱梁)+3735m(組合箱梁)+45(預應力T梁)+835m(組合箱梁),共18聯,計91跨,箱梁總長3442.28m,起訖樁號是K4+901.931K8+344.211。主橋采用(48+80+48)m變截面預應力混凝土連續箱梁,采用單箱單室截面形式,單箱底寬6.5m,兩側懸臂3.0m,全寬12.5m。箱梁橫橋向底板保持水平,頂面設2%單向橫坡,由箱梁兩側腹板高度形成。中支點處箱梁中心高度4.5m,跨
4、中箱梁中心梁高2.2m,梁高以半立方拋物線變化。頂板厚0.28m,懸臂板端部厚0.18m,根部厚0.65m;腹板厚0.450.65m,底板厚0.250.6m。橫隔板分布設在中支點、邊支點和中跨跨中處,厚度分布為20.75m、1.2m和0.3m,均設置了人孔以便施工。主橋箱梁為兩向預應力結構,分別設縱向預應力束和豎向預應力束鋼筋。縱向和豎向預應力管道均采用金屬波紋管。縱向預應力束體系采用9、11、15、17規格的鋼絞線,分別采用OVM15-9型、OVM15-11型、OVM15-12、OVM15-15、OVM15-17型錨具,采用兩端對稱張拉,錨下控制應力采用。豎向預應力鋼筋采用JL32精軋螺紋粗
5、鋼筋,張拉控制應力為,單根設計張拉噸位為53.7t、采用一端張拉方式,相應錨具為YGM-32型錨具。主橋采用C50混凝土,橋面鋪裝采用6cm后調平層混凝土+10cm后瀝青混凝土。主橋下部結構采用混凝土矩形空心墩,鉆孔灌注樁基礎。1.2 技術指標(1)道路等級:一級公路;(2)設計荷載:公路-I級;(3)設計速度:100km/h;(4)橋梁寬度:橋梁總寬26.0m,橫向布置為0.5m(防撞護欄)+11.5m(行車道)+0.5m(波形護欄)+1.0m(中央分隔帶)+0.5m(波形護欄)+11.5m(行車道)+0.5m(防撞護欄);(5)通航凈空:707m,III級航道;(6)地震烈度:區域內地震動
6、峰值加速度為0.05g,按VII度進行結構設防。1.3 主梁施工主梁為兩向預應力結構,分別是縱向預應力束和豎向預應力束鋼筋。箱梁縱向分0號段、懸臂澆注段、合攏段及邊跨現澆段。0號塊節段長10m,在支架上澆注施工。兩側各9個節段,節段長度依次是43.5m和54.0m,采用掛梁懸臂澆注施工。合攏段均為2.0m,在吊架上澆注施工。邊跨現澆段長7.0m,在支架上澆注施工。主橋連續箱梁懸臂段采用后置式掛籃懸臂澆筑法施工,全橋共投入4套(8個)掛籃,各“T”構同時施工。合攏段采用在箱梁體內設置固結勁性骨架、安裝鋼筋及波紋管,張拉部分頂、底板束,利用單個掛籃及其模板組成的吊架法施工,在氣溫該天最底時一次澆筑
7、成型,合攏順序為:邊跨中跨。2 監控目的與意義預應力混凝土連續梁橋的施工過程比較復雜,不僅要經歷懸臂澆筑梁段的過程,還要經歷邊、中跨合龍以及解除臨時約束等體系轉換的過程,因此,在整個施工過程中主梁標高和內力都是不斷變化的。通過正逆迭代計算分析,可以得到各施工階段的理想標高和內力值,但由于設計計算是建立在一系列理想化假定的基礎上的,而實際上自開工到竣工整個為實現設計目標而必須經歷的過程中,將受到許許多多確定和不確定因素(誤差)的影響,其中包括設計計算模型、材料性能、施工精度、荷載和溫度等諸多方面在理想狀態與實際狀態之間存在的差異,導致合龍困難,使成橋線型與內力狀態偏離設計要求,給橋梁施工安全、主
8、梁線形、結構可靠性、行車條件和經濟性等方面帶來不同程度的影響。因此,要求在施工過程中,必須實施有效的施工控制。實時監測、識別、調整(糾偏)、預測對設計目標的實現是至關重要的。因此,從某種意義上講,施工監控成了大跨度橋梁修建必不可少的保證措施。橋梁施工過程監控是一項系統工程,主要包括兩部分:一部分是數據采集系統,即監測;另一部分是數據分析處理系統,即監控。施工監測是利用事先在主梁各控制截面埋設數種性能各異的測試儀器,按現場施工的流程和工序測得大量數據;施工監控則是利用高效計算機程序,對數據進行分析處理;與原設計進行比較和誤差分析,并確定和指導下一個階段的施工參數;預報施工中可能出現的不利狀況及避
9、免措施,即施工預警。通過施工監測與控制的有機結合,調整控制橋梁的線形,盡可能使橋跨結構的線形接近或達到設計預期值,保證全橋主要控制截面應力值在整個施工過程中處于安全范圍內,確保橋梁施工安全和正常運營。本橋主要有如下特點:(1)跨徑較大,主梁采用掛籃懸臂澆筑法施工,工藝復雜,施工難度較大;(2)施工過程中溫度變化、施工臨時荷載、砼收縮徐變、容重等計算參數和實測值的不一致以及預應力束張拉誤差等因素往往對主梁線形和內力的影響較大,因此施工控制難度較大;基于本橋上述特點,為保證結構施工安全,成橋內力和線形符合設計要求,應對其施工全過程進行有效的監測與控制,主要包括以下四個方面內容:主梁各節段控制點高程
10、;主墩(承臺)沉降;主梁關鍵截面應力(應變);主梁主要截面溫度場。施工監控的主要目的:(1)通過監測橋梁結構關鍵截面的應力和變形,發現可能存在的異常情況,及時預警,保障施工安全;(2)通過調整和控制立模標高,確保全橋順利合龍、成橋線形符合設計要求;(3)通過對全橋關鍵截面應力進行控制,確保成橋內力符合規范要求。3 監控組織與管理監測、監控是一項集測試、計算、分析、決策于一體的智能行為,必須要有完善的組織上的保證。考慮到入江水道橋主橋施工工藝的難度和復雜性,我院將針對本項目成立院內專家顧問組,由專家顧問組組長負責監測監控專家顧問組會議的招集,對施工監測監控重大技術問題提供建議,以指導監控項目組完
11、成施工控制工作。除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應力測量小組、溫度測量小組和變形測量小組,并成立監控計算與分析小組,以負責施工控制中監測數據分析和施工過程跟蹤計算等具體技術問題。圖3-1為監控組織機構及其工作關系圖。 圖3-1 監控組織機構及其工作關系4 監控原則與方法4.1 監控原則橋梁施工監控是一個施工 量測 識別 修正 預告 施工的循環過程。施工控制最重要的目的是關注施工中結構的受力安全,具體表現為:變形控制在允許范圍內,并保證其有足夠的強度和穩定性。本橋施工監控的原則是穩定性、內力和變形控制綜合考慮。在施工中采取如下的控制策略:主梁控制截面應力和撓度應在施工過程中
12、實時監測并反饋,整個施工過程中以主梁標高和應力作為主要控制指標。標高主要控制線形,確保最終成橋線形和設計線形相一致;應力主要通過定期監測與分析,及時發現施工中可能存在的異常情況,及時預警,保障施工安全。在施工中,如發現全橋應力接近或超出安全控制指標或主梁線形誤差偏大,應暫停施工,查明原因,及時糾正,以盡可能使兩者均滿足要求。4.2 監控方法當連續梁橋在施工過程中,出現施工狀態偏離理想的設計狀態時,如不加以調整,就會造成結構的線形遠遠偏離設計成橋狀態,甚至危及安全。對于預應力混凝土連續梁,其施工精度保證相對較低,且設計計算中所采用的各項參數與現場材料的參數存在一定的差距,因此預應力混凝土連續梁的
13、施工控制難度相對較大。連續梁橋每個施工工況的變位達不到設計理想施工狀態的主要原因在于:由于設計構件截面尺寸、預應力筋張拉力、材料彈性模量、容重、收縮系數和徐變系數等計算參數往往與施工中實際情況有一定的差距;此外環境溫度、臨時荷載、施工誤差等等也常常影響結構實際變位偏離設計理想狀態。上述影響因素中立模標高、構件超重和預應力筋張拉力誤差影響最大,而溫度影響亦不容忽視。目前,橋梁的施工控制方法主要可以歸納為三類:開環控制、反饋控制和自適應控制。根據本監控項目的實際情況選用目前應用較為廣泛的自適應控制方法,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控制的跟蹤分析程序的相關參數,使計算分
14、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,因而可以達到線形控制的目的。其基本步驟如下:(1)首先以設計的成橋狀態為目標,按照設計參數建立有限元模型進行計算,以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
15、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。連續梁橋的施工控制通過施工中主梁標高及截面尺寸和彈性模量等數據采集,在對所得到的數據進行誤差分析后,不斷修正設計參數,使標高的計算值與實測值之差不斷縮小,從而使計算程序把握住目前的施工過程,進而預估將來的施工狀況,達到施工控制的目的。設置控制目標前期結構分析計算預告主梁立模標高施工現場數據采集設計參數誤差識別主梁標高、應變、溫度及截面尺寸和彈性模量等設計參數誤差預測結構狀態判別、綜合評價是否按原計劃繼續施工理論與實測比較是否1. 查找原因2. 對施工方案進行調整并重新計算結構變形3. 立模標高調整分析4. 預告下一梁端立模標高圖4-1 施
16、工過程控制框圖4.3 調控手段在連續梁橋的施工過程中,首先應注意立模標高誤差;其次應注意主梁的混凝土截面尺寸誤差及施工、測量時的環境溫度影響。此幾項為連續梁橋施工誤差產生的主要原因。當然,在施工過程中,誤差的產生是不可避免的。當主梁的線形誤差每工況能控制在精度范圍之內,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,以立模標高為主要調整手段,以主梁高程為主要控制目標。此外,由于連續梁橋和拱橋、斜拉橋等的施工控制不同,它不可以通過索力來調整主梁的線形,只能通過調整施工中下一梁段的立模標高來進行調整,而立模標高的調整是有限的,否則主梁就可能出現折線線形,
17、并有可能改變結構受力,影響結構安全。因此,要確保連續梁橋成橋線形和設計線形相一致,需要對主要設計計算參數根據現場實測和計算識別進行調整,以盡可能保證每一梁段的理論計算立模標高盡可能精確、符合實際。在中跨合龍前,應進行一晝夜的連續觀測,確定晝夜溫度場變化及合龍口高程差和絕對高程與溫度變化之間的關系,以選擇恰當的合龍時間。如合龍兩端高程差較大,但仍在設計允許范圍內時,可視情況采用適當壓重的方式來平順線形和改善受力情況,防止合龍梁段出現施工裂縫;如合龍兩端高程已超過設計允許范圍,則應召開專家顧問組會議,并對合龍施工方案作重大調整。5 結構分析大跨徑預應力砼連續梁橋的施工采用分階段逐步完成的懸臂施工方
18、法,結構的最終形成必須經歷一個漫長而又復雜的施工過程。對施工過程中每個階段進行詳細的變形計算和受力分析,是施工控制中最基本的內容之一。為了達到施工控制的目的,首先必須通過施工控制計算來確定橋梁結構施工過程中每個階段在受力和變形方面的理想狀態(施工階段理想狀態),以此為依據來控制施工過程中每個階段的結構行為,使其最終成橋線形及受力狀態滿足設計要求。5.1 施工控制計算的一般原則預應力砼連續梁橋的施工控制計算除了必須滿足與實際施工方法相符合的基本要求外,還要考慮諸多相關的其他因素。(1) 施工方案由于預應力砼連續梁橋的內力分布與施工方法和架設程序密切相關,施工控制計算前應首先對施工方法和架設程序作
19、一番較為深入的研究,并對主梁架設期間的施工荷載給出一個較為精確的數值。(2) 計算圖式連續梁橋在施工過程中結構體系不斷地發生變化,因此在各個施工階段應根據符合實際狀況的結構體系和荷載狀況選擇正確的計算圖式進行分析、計算。(3) 結構分析程序對預應力砼連續梁橋的施工控制而言,采用平面結構分析方法一般可以滿足實際施工控制的需要。(4) 非線性影響非線性對中小跨徑連續梁橋的影響可以忽略不計,但對大跨徑則有必要考慮非線性的影響。本橋施工控制計算將考慮非線性的影響。(5) 預加應力影響預加應力直接影響結構的受力和變形,施工控制中將在設計要求的基礎上充分考慮預應力的實際施加程度。(6) 砼收縮、徐變的影響
20、在施工控制計算時,計入砼收縮、徐變對變形的影響。(7) 溫度溫度對結構的影響是復雜的,通常的做法是對季節性溫差在計算中予以考慮,對日照溫差則在觀測中采取一些措施予以消除,減小其影響。(8) 施工進度施工計算將按實際的施工進度以及確切的預計合龍時間分別考慮各個部分的砼收縮、徐變變形。5.2 施工控制的結構計算方法對于分節段懸臂澆筑施工的預應力砼連續梁橋,施工控制結構計算方法可采用前進分析法。為了計算出橋梁結構在成橋后的受力狀態,只有根據實際結構的配筋情況和既定施工方案逐個階段地進行計算,最終才能得到成橋結構的受力狀態和變形情況。這種按施工階段前后次序進行的結構分析方法稱為前進分析法,它能夠較好地
21、模擬橋梁結構的實際施工歷程。前進分析法具有以下幾個特點:(1)橋梁結構在作前進分析之前,必須先制定詳細的施工方案,只有按照施工方案中確定的施工加載順序進行結構分析,才能得到結構的各個中間階段或最終成橋階段的實際變形和受力狀態。(2)在結構分析之初,先要確定結構最初的實際狀態,即以符合設計的實際施工結果(如跨徑、標高等)倒退到施工的第一階段作為結構前進分析計算的初始狀態。(3)本階段的結構分析必須以前一階段的計算結果為基礎,前一階段的結構位移是本階段確定結構軸線的基礎,以前各施工階段結構受力狀態是本階段結構時差、材料非線性計算的基礎。(4)對砼收縮、徐變等時間效應在各個施工階段逐步計入。(5)在
22、施工分析過程中嚴格計入結構幾何非線性效應,本階段結束時結構受力狀態用本階段荷載作用下結構受力與以前各階段結構受力平衡而求得。前進分析不僅可以成為成橋結構的受力提供較為準確的結果,還為結構強度、剛度驗算提供依據,而且可以為施工階段理想狀態的確定、完成橋梁結構施工控制奠定基礎。5.3 設計參數誤差分析與識別本項目中,施工監控計算中設計參數誤差分析與識別主要內容包含以下6方面內容:(1)掛籃重量、剛度對標高的影響;(2)梁段自重誤差對結構位移的影響;(3)主梁剛度誤差對結構位移的影響;(4)混凝土收縮徐變對結構位移的影響;(5)施工荷載變動對結構位移的影響;(6)溫度的影響。6 主要測試內容入江水道
23、橋主橋施工監控的主要內容包括:施工期結構應力、變形和溫度的監測與控制。6.1 應力監測應力監測主要結合連續梁懸臂施工的受力特點和施工控制的目的、要求進行,并充分考慮了本橋設計過程中設計單位和相關專家重點關注的部位,比如懸臂板根部位置、懸臂板與腹板的交界位置以及結構運營過程中可能存在的偏載效應等,進行了本橋施工監控應力測試截面和測點的布設。 測試方法和儀器考慮要適合長期施工過程觀測并能保證足夠的精度,選用長期性、穩定性較好,精度較高的振弦式砼應變計和配套的振弦式讀數儀進行應力測試,如圖6-1和圖6-2所示。 圖6-1 振弦式讀數儀 圖6-2振弦式應變計 測點布設主行車道主橋應力監測截面共10個(
24、左幅5個,右幅5個)。其截面位置見圖6-4所示。應力測點具體位置見圖6-3所示。全橋應力測點共計48個。a)主梁1-1、5-5截面應力測點布置圖b)主梁2-2、4-4截面中某一截面應力測點布置圖c)主梁3-3截面應力測點布置圖圖6-3主橋各截面應力測點布置圖圖6-4 主橋應力監測截面位置圖 測試時間(1)在應變計安裝完成后開始第一次讀數;(2)砼澆筑完成后48小時進行第二次讀數;(3)預應力張拉完成后進行第三次讀數;(4)后續讀數在每個梁段掛籃移位、砼澆筑前后和預應力張拉前后進行讀數。上述讀數盡可能安排在早晨完成,并注明測試時間、天氣和大氣溫度狀況。 注意事項(1)混凝土應變計是精密儀器,不能
25、受到劇烈撞擊、震動或由高處墜落地面;(2)安裝時將應變計的軸向對準測試截面的軸線方向,用鐵絲將其綁扎于周圍鋼筋上,將傳輸電纜編號,并引出結構表面;(3)應變計在安裝前應進行檢查,并一次讀數,安裝完畢后再進行一次讀數,確保安裝后應變計處于完好的正常工作狀態;(4)砼澆筑過程中要防止振搗棒或重物擊中應變計和導線,以免損壞或改變應變計的安裝位置;(5)砼澆筑初凝后應立即對應變計進行讀數,測試其是否正常,否則應采取在表面重新粘貼應變計等相應補救措施,確保應變計測試數據的可靠性和正確性;(6)注意對應變計引出的電纜插頭保護,每次測試拔出或插入電纜插頭時注意插頭及標簽的保護,防止損壞;(7)讀數儀在使用前
26、必須檢查電池組的電壓,使其在工作電壓范圍內,若低于工作電壓范圍必須更換電池組;(8)傳感器的插頭插入讀數儀插孔后,讀數儀中的激發器開始激勵傳感器中的鋼弦震動約3秒后才穩定,此時方可測量;(9)每次測試拔出或插入電纜插頭時應注意保護,防止損壞。每次測試完畢,需及時套緊防水套筒,防止插頭受潮造成短路而無法測試。6.2 位移監測為確保本橋成橋線形和施工質量,在整個施工過程中需對每一梁段的標高和撓度變化情況進行檢測,為箱梁標高調整和控制提供依據,同時對主墩沉降進行監測。 測試方法和儀器梁段掛籃定位控制點標高采用精密水準儀進行測量。通過測出砼澆筑前立模標高,再測出后續工況梁頂控制點標高變化量,最終得出各
27、工況梁段控制點絕對標高。為消除日照溫差引起的梁體的不規則變化,線形測量選擇在溫度變化小、氣候穩定的時間段進行,并盡可能縮短測量工作持續的時間。主墩沉降監測是采用精密水準儀測試各施工工況中主墩承臺的累計沉降值和不均勻沉降值。 測點布設為實時監測主梁在整個施工過程中的線形,更好的對連續梁橋的施工過程主梁標高進行監控,該大橋主梁標高測試控制截面84個(每幅各42個),每個截面6個測點,共計504個測點,見圖6-6所示;具體位置見圖6-5所示,位移測點編號規則見圖6-7所示,為監測施工過程中的基礎承臺的不均勻沉降和累計沉降,在兩幅主墩布置16個承臺沉降觀測點,每個承臺4個測點,如圖6-8所示。圖6-5
28、 行車道主梁位移測點布置示意圖圖6-6 主梁位移測試截面位置示意圖圖6-7 主梁位移測點編號規則圖6-8 主墩承臺沉降測點布置示意圖 位移觀測的基本要求(1)用相同的圖形(觀測路線)和觀測方法;(2)使用同一儀器和設備;(3)固定的觀測人員;(4)在基本相同的環境和條件下工作;(5)觀測時間一般為凌晨,并盡可能縮短測量工作持續的時間;(6)每次觀測的測站要基本上固定,持尺人員應受過專門的訓練;(7)工作基點要每個月復測一次。 精度分析水準測量采用DZ-02工程水準儀加FS-1測微器。其精度為每公里標準偏差為0.7mm,換算成每測站中誤差為0.3mm,采用多布設工作基點的方法為提高相對精度,工作
29、基點至少每月較核一次,每個工作基點到達所觀測測點不超過4站,距離小于100米,水準觀測的限差為一般取1/2倍的限差作為誤差允許值。注意在同一測站上觀測時,不得兩次調焦。轉動儀器的傾斜螺旋和測微鼓時,其最后旋轉方向,均應為旋進。當環線閉合差超過極限時,應先重測可靠性低的某些測段直到閉合差在極限之內。綜上所述,位移測量精度為:直接水準測量高程:0.6mm;沉降(工況差):0.3mm;撓度(工況差):1.0mm。 測試時間要求嚴格安排在凌晨時間段內觀測完成,特別是對于撓度(高程)觀測,必須嚴格達到,要求記錄開始和終了的環境溫度,如觀測時間超過1小時,要求每小時記錄一次環境溫度。6.3 溫度監測 測試
30、方法和儀器所有應力測點中均帶有溫度傳感器,在應力測試的同時采用VW-102讀數儀進行溫度監控。溫度監控分辯率0.1。 測點布設同應力監控測點。 測試時間要求溫度測量要求與應力測量同步。工況發生變化時進行相應測量。對于某些特殊工況的連續觀測及某些特殊要求另行通知。6.4 監測工況根據設計圖紙提供的施工工序初步確定監測工況,如施工階段有變化,則相應調整。本橋監控工況見表6-1,根據三跨連續梁橋的施工特點,其整個施工過程大致可分為3個階段: 橋墩及現澆梁段施工階段本階段的主要任務是建立各種測量數據的初始值,預埋箱梁根部應力及溫度測試傳感器,讀取初讀數,并按工況對已埋測點進行應力、溫度和位移測量。 循
31、環懸臂澆注施工階段采用標準的連續梁橋三階段觀測法,即以掛籃的前移定位至梁段內預應力筋張拉完成為一個施工周期,在每周期內,于掛籃前移后,澆筑混凝土后和預應力筋張拉后各觀測一次。1)按照預報的掛籃定位標高定位掛籃,掛籃定位必須在午夜0點至清晨7點之間完成,測量定位掛籃標高并記錄溫度,經監理簽認后交項目辦,以向監測監控項目組提供掛籃的定位測量結果。監測監控項目組分析測量結果,如需調整,給出調整后的掛籃定位標高。2)澆注混凝土前,測量懸臂前端梁段的高程測點,并對施工單位掛籃定位標高進行復測。注:施工單位在澆筑混凝土前應進行掛籃預壓,并提供預壓后掛籃標高。3)澆筑完混凝土后第二天測量最接近懸臂前端的三個
32、梁段上的高程測點,測量本梁段端部梁底和預埋在梁頂的測點標高,建立測點與梁底標高的關系,測量控制截面測點應力,報監控,由監控計算、整理后報監理簽收。4)監理方檢查斷面尺寸準確性,并統計澆筑混凝土過程中澆筑方量,向監測監控項目組提供梁段混凝土超重的情況。5)張拉主梁內預應力筋,測量最接近懸臂前端的三個梁段上的高程測點,測量控制截面測點應力,報監理簽收。6)監測監控項目組根據上一施工周期標高測量值、應力測量值進行計算,預報下一施工周期的掛籃定位標高。7)預報標高報監理簽收,并轉給各相關單位,如預報標高與原設計值存在較大偏差應經設計單位與控制單位會簽后報項目辦簽收,項目辦認同后轉給監理單位;8)監理將
33、上述預報標高最后核定后下指令交施工單位執行。 合龍及合龍后施工階段1)在澆注邊跨現澆段施工完成后,測量所有已澆注梁段高程測點、測量控制截面測點應力,報監理簽收;2)在中跨合龍前一天進行懸臂端測點標高24小時連續觀測,每兩小時觀測一次,記錄懸臂端標高隨時間的變化曲線,控制截面應力及溫度;3)對本階段其余工況,測量所有已澆注奇數號梁段高程測點、測量控制截面測點應力,報監理簽收。表6-1 入江水道橋主橋監控工況工況號工 況描 述測 試 時 機選 擇監測內容主梁標高基礎沉降應力溫度10梁段施工梁段混凝土澆筑后第二天2梁體內預應力束張拉完成后3掛籃對稱懸澆1梁段掛籃定位4梁體內混凝土澆筑后第二天5梁體內
34、預應力束張拉完成后6掛籃對稱懸澆2梁段掛籃定位7梁體內混凝土澆筑后第二天8梁體內預應力束張拉完成后9掛籃對稱懸澆3梁段掛籃定位續表6-1 入江水道橋主橋監控工況10梁體內混凝土澆筑后第二天11梁體內預應力束張拉完成后12掛籃對稱懸澆4梁段掛籃定位13梁體內混凝土澆筑后第二天14梁體內預應力束張拉完成后15掛籃對稱懸澆5梁段掛籃定位16梁體內混凝土澆筑后第二天17梁體內預應力束張拉完成后18掛籃對稱懸澆6梁段掛籃定位19梁體內混凝土澆筑后第二天20梁體內預應力束張拉完成后21掛籃對稱懸澆7梁段掛籃定位22梁體內混凝土澆筑后第二天23梁體內預應力束張拉完成后24掛籃對稱懸澆8梁段掛籃定位25梁體內
35、混凝土澆筑后第二天26梁體內預應力束張拉完成后27掛籃對稱懸澆9梁段掛籃定位28梁體內混凝土澆筑后第二天29梁體內預應力束張拉完成后30邊跨合攏梁體內混凝土澆筑后第二天31梁體內預應力束張拉完成后32拆除邊跨跨掛籃后33體系轉換拆除墩梁臨時錨固后34中跨合龍前一天連續觀測35中跨合攏梁體內混凝土澆筑后第二天36梁體內預應力束張拉完成后37拆除中跨掛籃后38橋面鋪裝橋面鋪裝及附屬設施安裝注:運營期結構主梁高程測試指橋面鋪裝后的結構相對線形測試。6.5 監測儀器上述用于施工監測儀器材料表見表6-2。表6-2 入江水道橋主橋監控測試儀器材料編號分項子項用量備注單項小計1混凝土應變計混凝土應變計48只
36、48只具有溫度傳感功能混凝土應變計導線50m/只482400m三芯屏蔽電纜線2應變讀數儀VW-101型振弦讀數儀2臺2臺3集線箱VW-201型集線箱2臺2臺4精密測量設備徠卡DNA03電子水準儀2臺2臺瑞士進口0.3mm變形觀測尺8把8把5主梁位移測點主梁用高程位移測點標志504個504個6應變傳感器標定架SCS-25型標定架2臺2臺7位移測量測站2個2個儀器材料說明: 混凝土應變計(帶溫度傳感功能)混凝土應變計埋設在主梁各控制截面中,采用國產帶溫度傳感功能的VWS-10型埋入式混凝土應變計,無波紋管、不銹鋼結構、測量范圍,分辨率。 讀數議:VW-101型振弦讀數儀2臺,帶測量數據和計算機通訊
37、功能,測量范圍400Hz4500Hz,分辨率為0.1F、0.1Hz、0.1。 集線箱:VW-201型手動集線箱2臺,每臺23點,密封性好,箱前留有測試端。 電子水準儀設備:瑞士進口高精度徠卡DNA03電子水準儀1臺,精度0.3mm,另配4把變形觀察尺。 主梁位移測點:主梁用高程位移測點標志。 應變傳感器標定架:SCS-25型標定架兩臺,用來標定混凝土應變計。 位移測量測站:4個。6.6 施工控制精度本橋施工控制的最終目標是:使成橋后的線形與設計線形在各測點的誤差均控制在規范規定和設計要求的范圍之內。根據這一目標,按交通部公路工程質量檢驗評定標準(JTG F80/1-2004)和公路橋涵施工技術
38、規范(JTJ0412000)要求,在施工中制定了如下的誤差控制水平: 測量控制 梁頂標高至梁底標高引測測量誤差控制在3mm以內; 其余時刻標高測量誤差控制在1mm以內。 誤差控制 梁段控制測點標高與控制小組預報標高之差超過15mm且大于懸臂長度的1/3000時,需經控制小組研究調整方案后,確定下一步的調整措施。7 工作計劃針對本橋的特點并結合我院的相關經驗,我們主要擬通過開展施工期的現場監控以及提供施工過程中的一些技術服務來保證項目實施的順利和施工質量的控制,具體內容將包括:7.1 施工期監控根據目標橋梁的結構特點和擬采用的施工工藝特點,施工期的監控將主要包括以下幾方面的內容:(1)應力監控:
39、包括主梁應力控制關鍵截面;(2)變形監控:包括主墩沉降和各懸臂澆注梁段變形;(3)溫度監控:包括各應力控制截面的溫度變化情況,合攏環境溫度等。7.2 施工技術服務施工過程中的一些技術服務內容將主要包括:(1)考慮施工過程的結構安全性、穩定性驗算綜合考慮設計單位提供的設計文件以及施工單位采用的施工方案,并結合環境以及施工過程中可能出現的不利因素,進行考慮施工過程的結構安全性、穩定性驗算,并將驗算結果用于指導具體施工,為施工的順利、安全實施提前做好準備。(2)協助進行施工方案以及專項施工工藝的論證作為項目的參建單位,可就施工方案的可行性、可靠性以及部分專項施工工藝實施的高效性為業主及相關單位提供咨
40、詢和技術支持,并可對大橋關鍵測量放樣方案進行審查。8 人員安排江蘇省交通科學研究院對本次監測、監控工作極為重視,人員安排如下:專家顧問組組長:張雄文監測監控項目組項目負責人:段鴻杰技術負責人:陸軍:劉池鈴應力和溫度測量:劉朵內業監控報告整理:丁金超位移測量專家顧問組組長:負責對施工監測監控重大技術問題提供建議,協助監測監控項目組完成施工控制工作。項目負責人:負責施工監測與監控重大技術問題審定。技術負責人:參加各方協調會議,負責監測監控方案和大綱的編寫和簽字認可,負責監測、監控總報告的編寫,參加各方協調會議,負責施工監測與監控一般技術問題審核,負責監測監控月報的審核與送報。應力測量、溫度測量:根
41、據已獲通過的監測監控方案及在其基礎上制定的監測監控大綱,具體負責應力測量小組的日常工作,保證應力測點埋設準確,應力實測結果數據及時、可靠,負責監測、監控月報中應力數據的提供。根據已獲通過的監測監控方案及在其基礎上制定的監測監控大綱,具體負責溫度測量小組的日常工作,保證溫度測點埋設準確,溫度實測結果數據及時、可靠,負責監測、監控月報中溫度數據的提供。負責施工期間氣象資料的收集與整理。監控計算負責人:根據已獲通過的監測監控方案及在其基礎上制定的監測監控大綱,具體負責監控計算小組的日常工作,進行驗證計算、跟蹤計算和成橋索力計算、識別設計參數誤差,并進行有效預測和優化調整分析,保證監控計算數據的及時、
42、合理、可靠。負責施工控制指令表的具體提出和監控月報中理論計算結果的提供。8 各單位分工施工控制是一項技術含量較高、現場工作復雜、需要各方緊密配合才能做好的項目,建議由建設單位、設計單位、監理單位、施工單位和施工控制單位參加。建設單位、設計單位、監理單位、施工單位、施工控制單位等分別出領導同志或技術負責人一人,組建施工控制領導小組,其中建設單位任組長單位。8.1 建設單位(1) 制定橋梁施工總體計劃及分階段工作計劃;(2) 負責施工、監控過程中重大技術方案、施工工藝、重要試驗的審定;(3) 定期召開五方協調會議,協調相互間的工作,研究、解決存在的問題;(4) 督促各參建單位履行各自的職責,對各方
43、的工作質量進行考核;(5) 對監控單位提交的監測監控總報告進行審定:(6) 履行與各方簽訂的合同中規定的各項權利和義務。8.2 設計單位(1) 向現場派駐有經驗的設計代表,做好設計技術交底,參與施工組織設計、監測監控方案的審查和重大技術方案的決策,及時解決施工過程中出現的設計問題;(2) 提供結構計算數據文件、圖紙、各控制工況結構內力狀況和線形括以下內容: a. 成橋狀態下控制截面內力和應力 b. 成橋線形的高程要求 c. 計算中采用的主要設計參數 d. 理論拼裝標高(3) 對關鍵工況及有較大調整時會簽監測監控項目組簽發的控制指令;(4) 在征得建設單位同意的情況下進行重大設計修改;(5) 對
44、監測監控單位布設測點的合理性提出意見,根據監控數據判斷其是否屬于受控狀態,當超出允許誤差控制范圍時,應及時與監控單位協調,并在48小時內達成以設計方意見為主導的答復意見,送交監理單位,并抄送各參建單位;(6) 履行與建設單位簽訂的合同中規定的各項權利和義務。8.3 施工單位(1) 根據總監批準的施工組織設計和分階段工作計劃,制訂各工序更詳細的計劃安排和施工方案,并及時將施工進度情況通知監理單位,由監理單位通知監控單位到現場以便監測,如變更原定施工方案應盡早提出;(2) 提供齡期為7、14、28d的混凝土強度試驗及其它規范規定或監理工程師認為需要的試驗,當原材料發生變化時需重新進行試驗;(3)
45、提供各構件預制、現澆尺寸和混凝土數量,提供其它施工荷載的位置和數值,對橋面施工荷載進行控制;(4) 為監測監控單位提供現場測試的便利條件和必要的安全保護措施,并保護測量組件,具體內容以監理指令為準,發現損壞應及時報告; (5) 控制截面所在位置澆筑前應通知監控單位到場預埋混凝土應變計;(6) 履行與建設單位簽訂的合同中規定的各項權利和義務;8.4 監理單位(1) 向監測監控單位提供經批準的施工組織設計、施工方案和各工序時間安排表,并根據施工進度情況及時通知監測監控單位到現場進行相關的準備。(2) 對施工單位提供的原始數據如預應力張拉記錄、構件尺寸、混凝土澆筑數量、現場各種材料試驗數據和其它自檢
46、數據進行監理,現場檢查其質量,監督其對監測監控單位埋設的測試組件進行有效保護;(3) 對施工單位的數據進行必要的校核,對其測試工作如測試組件預埋位置、數量、測試方法和數據進行監理;(4) 對監測結果進行簽收,對施工單位提供的各項數據進行簽認;(5) 參與監測監控方案的審查和重大技術方案的決策:(6) 履行與建設單位簽訂的合同中規定的各項權利和義務。8.5 監控單位(1) 負責監控方案的編制,按批準的方案對本橋施工進行全面有效的監測和監控;(2) 驗算施工過程中各斷面的應力。在施工控制開始前,根據設計圖及施工單位提供的施工方案,對結構進行全施工過程模擬計算。施工過程中進行結構變位、應力應變和溫度
47、監測;(3) 在各施工階段,控制截面應力值和溫度進行跟蹤監測,對提交的位移監測數據(包括基礎沉降、各控制截面撓度)進行分析,并與理論計算結構進行對比,如發現應力和撓度偏差較大、甚至超出強度安全控制指標等,應暫停施工,查明原因;(4) 從施工角度優化設計方案,根據施工單位實際情況及以前的經驗,并根據理論計算對施工方案提出合理的改進方案,及時通報參建各方,并會同設計、監理、施工單位提出調整方案,并報建設單位;(5) 按時向建設單位提交階段監測監控報告,在主橋竣工后兩個月內向建設單位提交施工監測監控總報告:(6) 履行與建設單位簽訂的合同中規定的各項權利和義務。9 報告提供形式根據以往我們施工監控項
48、目的提交形式并結合本監控項目的特點,將按下列要求提交9大類報告,見表9-1所示。表9-1 報告提交形式匯總表序號報告提交形式備注1 施工監控方案施工監控的主要內容與方法2 施工監控實施細則根據施工控制方案的會審意見,組織方案修改和完善,并據此編制施工控制實施細則3 施工監控全過程仿真分析建立施工控制計算模型,對施工設計圖進行復核計算,弄清設計意圖4 施工控制指令在掛籃定位前5 預警通知書在出現數據不正常并可能會對結構產生不利影響時,由監控項目組分析原因后,及時向施工和監理發出預警通知,并立即通報建設單位6 監控月報每月一份,詳細說明與監控工作有關的所有情況,包括測量結果分析等7 監控補充文件如
49、設計或施工方案有變化而導致監控方案的改變,在各方協商一致后提供8 最終報告在監控工作完成后二個月內完成9 運營期監測報告結合運營期內溫度最高和最低時段結構變形、應力測試的結果整理形成相關報告10 數據傳遞路線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傳遞,為保證其傳遞及時性,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10-1所示:監測監控項目組指令項目辦簽收、審查設計方會簽主要控制工況是否有重大調整是監理方審核否施工方執行監理方監督監測監控項目組獲得或測試新數據,并進行新一輪監控計算等項目辦簽收圖10-1 施工監控指令下達路線圖對于一般性文件,如監測、監控月報等由監測
50、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。一般文件傳遞路線圖見圖10-2。設計單位監測監控單位施工單位監理單位項目辦圖10-2 一般文件傳遞路線圖11 注意事項(1) 嚴格控制施工臨時荷載,測試時材料堆放嚴格按要求進行;(2) 所有觀測記錄需注明工況(施工狀態)、日期、時間、天氣、氣溫、橋面特殊施工荷載和其他突變因素;(3) 每一施工工況完成后,由有關方進行測試,確認測試結果無誤后方可進行下一工況的施工;(4) 主梁掛籃立模的測試工作盡可能回避日照溫差的影響;(5) 每一梁段施工完成后,由監控方進行數據匯總分析后,下達下一梁段的控制指令表;(6) 控制指令表經有關方簽收后方可執行,才能進入下一梁段的施工;(7) 所有引出混凝土表面的傳感器導線和應變計導線應準確編號,并采取由專人保護,以防被偷竊和破壞;(8) 施工現場應對監測人員提供必要的安全保護措施。