1、貴州省某大橋主橋施工監控實施方案監控單位:某某監控項目部 二一五年一月目 錄一 技術建議書項目組織機構及人員組成11.1施工監控實施組織及計劃1施工監控實施組織1施工監控計劃11.2項目組織機構及人員組成4二 監控人員、設備安排及進出場計劃52.1擬投入本項目的主要人員52.2擬投入本項目的儀器52.3擬投入軟件62.4進出場時間安排6三 施工監控實施方案73.1概 述73.2工程特點、難點及對策73.3施工監控目標、原則及方法8(一)施工監控目標8(二)施工控制原則8(三)施工監控方法93.4施工監控工作內容10(一)仿真計算10(二)施工監控計算參數的采集11(三)結構變位、應力、應變及預
2、應力監測113.5施工監控工作要求173.6施工監控實施方案17(一)主梁0#塊施工階段17(二)主梁懸臂施工階段17(三)合攏段施工階段19(四)二期恒載施工階段20(五)階段施工監控驗收21四 施工監控控制精度和原則及總體要求22(一)控制精度和原則22(二)實施中的總體要求22(三)施工監控預警系統23五 監控質量保證體系與措施24(一)建立高效組織機構24(二)建立健全質量保證體系25(三)建立制度保證體系26(四)技術保證體系29(五)建立數據庫管理系統32(六)對影響施工監控質量的重大因素進行專項研究32六 安全保證、現場服務與配合336.1安全保證336.2服務及配合33七 建立
3、后期結構安全巡檢系統及建議347.1安全巡檢系統設計原則347.2安全巡檢系統測點布置347.3建議35一 項目組織機構及人員組成1.1 施工監控實施組織及計劃1.1.1施工監控實施組織施工監控是一個高難度的但不是孤立的施工技術問題,它涉及設計、監理、施工等單位的工作。為做好施工監控工作,在組織形式上分兩個層次開展施工監控工作,即建議成立施工監控領導小組與施工監控工作辦公室,如下圖所示。施工監控領導小組建設單位施工監控單位監理單位設計單位施工單位施工監控領導小組組長由業主擔任,設計、施工、監理、監控單位派員參加,其主要職責是協調設計、施工、監理、施工監控各方之間的工作關系, 協調處理與施工監控
4、相關的重大方案的調整。1.1.2施工監控計劃為保證本項目的順利進行、確保監控質量及最大程度的發揮監控領導小組職能,投標人針對本監控項目計劃建立本項目管理機構、組織結構及監控計劃流程。本項目工程管理框圖某大學校長辦公室某大學公路工程試驗檢測中心土木與建筑學院大橋監控項目部本項目組織結構施工監控領導小組施工監控辦公室組長:由業主擔任結構測試組結構測量組數據處理組組長:組長:組員:組員:組長: 項目負責人:組員:技術負責人:本項目施工監控計劃流程框圖1.2 項目組織機構及人員組成項目組織機構框圖 質量保證體系框圖領導小組:項目負責人、技術負責人技術保證體系質 量 保 證 體 系制度保證體系組織保證體
5、系二 監控人員、設備安排及進出場計劃2.1擬投入本項目的主要人員監控過程中,本項目主要人員安排及分工如下。序號姓名技術職稱分工1教授項目負責人2教授技術負責人3博士研究生計算分析4碩士研究生計算分析5碩士研究生計算分析6碩士研究生實測分析7碩士研究生實測分析上述人員根據實際需要進行增減,以滿足施工控制現場需要。2.2擬投入本項目的儀器監控過程中,本項目擬投入的儀器設備如下表。序號儀器設備名稱型號規格數量國別產地制造年份用 途備 注1水準儀DNA032瑞士徠卡2008年主梁撓度自有2綜合測試儀JMZX-30061中國長沙2007年應力監測自有3溫度測試儀JMT-641中國長沙2007年溫度場監測
6、自有4計算機聯想3中國2012計算分析購買5打印機HP12012中國2012文件輸出購買2.3擬投入軟件該項目中,本單位擬將投入計算軟件如下表所示,用于結構分析。軟件名稱主要功能研發單位備注橋梁結構分析系統(BDCMS)施工監控計算分析某大學良好橋梁結構分析系統(MIDAS)施工監控計算分析Midas公司良好橋梁分析程序(MIDAS)結構計算分析Midas公司良好大跨度橋梁分析程序(TDV)結構計算分析TDV公司良好本項目技術人員在利用大型商業軟件進行橋梁結構分析方面已積累了豐富的經驗,曾成功地利用ANSYS、MIDAS等對黑石溝大橋、臘八斤大橋、冷水河大橋、赤水河大橋、荊州長江大橋、鄂黃長江
7、大橋、廣東佛陳大橋、岳陽洞庭湖大橋、株洲建寧大橋、廣東太平大橋、四川宜賓南溪長江大橋、廣州平勝大橋等多座橋梁進行過整體分析、局部應力分析等工作。2.4進出場時間安排 所有的儀器設備,保證在施工進場前準備就緒;監控人員進場后,所有儀器設備及軟件隨監控人員進場,直至監控工作完全結束。三 施工監控實施方案3.1概 述某某大橋主橋采用懸澆變截面預應力混凝土連續梁橋方案,跨徑布置為(56+100+56)m,圖2所示;主梁采用單箱單室變截面梁,箱梁梁高、底板厚度均按拋物線變化,設有2%的雙向橫坡。圖1 某大橋示意圖為實現對農高大橋施工期間的線形、應力等內容進行有效的控制和合理調整,施工監控將根據施工全過程
8、實際發生的各項影響橋梁應力、變形的參數,結合施工過程中測得的各階段應力與變形數據,及時分析各施工階段中實測值與設計預測值的差異并找出原因,提出修正對策,以協助施工單位安全、優質、高效的進行施工,并確保全橋建成后橋梁的內力狀態線形狀態達到預定的施工監控目標要求。3.2工程特點、難點及對策連續梁橋具有接縫少、剛度好、行車平順舒適等優點;連續梁橋為超靜定體系,在恒活載作用下,產生的支點負彎矩對跨中正彎矩有卸載的作用,使內力狀態比較均勻合理,因而梁高可以減小,節省材料,且剛度大,整體性好,超載能力大,安全度大,橋面伸縮縫少。連續梁橋設計指定的施工方法和施工工序進行施工后,由于現場實際的差別,會發生結構
9、體系的各類響應值與預期值不一致的情況。國內外已有不少橋梁在建成后主梁的最終外形曲線與設計嚴重不符合,如重慶石門大橋。這樣不僅嚴重影響橋梁的美觀和行車舒適,同時也使橋梁的最終內力狀態偏離設計值,影響橋梁使用壽命。并且糾正線形往往會給施工帶來較大的麻煩。某某大橋的修建對當地的經濟、社會發展有著重大的積極作用,備受社會各界廣泛關注。因此在施工過程中,綜合考慮掛籃剛度對標高的影響、梁段自重誤差對結構的影響、梁和墩的剛度誤差對結構的影響、混凝土收縮徐變對結構的影響、施工荷載變動對結構的影響、溫度的影響、預應力誤差的影響,嚴格對結構的線形及受力進行嚴格監控。3.3施工監控目標、原則及方法(一)施工監控目標
10、通過施工現場的結構測試,跟蹤計算分析及成橋狀態預測得出合理的反饋控制措施,給施工過程提供決策技術依據,也為結構行為控制提供理論數據,從而正確地指導施工。施工監控的目的是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誤差對成橋目標的影響,確保成橋后結構內力和線形滿足設計要求。具體目標為:(1)在施工過程中確保主梁線形、橋墩偏位、主梁應力與設計計算值相近,在懸臂施工階段以主梁標高控制為主,逐步接近最終的設計恒載線形。(2)成橋后(通常是長期變形穩定后),結構的整體變形、線形(主要是主梁的標高)、達到設計的理想狀態。(二)施工控制原則施工控制的目的是對成橋目標進行有效控制,修正在施工
11、過程中各種影響成橋目標的參數誤差對成橋的影響,確保成橋后結構受力和線形滿足設計要求。(1)受力要求反映大跨連續剛構橋受力的因素主要是主梁的截面內力(或應力)狀況,通常起控制作用的是控制截面的上、下緣正應力,不論是在成橋狀態還是在施工狀態,都必須確保各截面應力的最大值在允許范圍之內。(2)線形要求線形主要是橋墩豎直軸線、主梁縱向中軸線及主梁的標高。成橋后(通常是長期變形穩定后)主橋墩豎直軸線和梁的標高,必須要滿足設計要求。(3)調控手段由于懸臂施工屬于典型的自架設施工方法,在施工過程中的已成結構狀態是無法事后調整的,因此施工監控時要采用預測控制法。對于主梁內力(或應力)的調整,只能通過嚴格控制預
12、應力束張拉力的大小來實現。對于主梁線形的調整,調整立模標高是最直接的手段,將參數誤差以及其他因素引起的主梁標高的變化通過立模標高的調整予以修正。(三)施工監控方法連續剛構橋施工過程的影響參數較多。如:結構剛度、梁段的重量、施工荷載、砼的收縮徐變、溫度和預應力等。求施工監控參數的理論設計值時,都假定這些參數值為理想值。為了消除因設計參數取值的不確切所引起的施工中設計與實際的不一致性,我們在施工過程中對這些參數進行識別和預測。對于重大的設計參數誤差,提請設計方進行理論設計值的修改,對于常規的參數誤差,通過優化進行調整。1、監控體系橋梁的施工監控與設計和施工有密切的關系,為了安全優質、符合設計要求地
13、建成橋梁,需要從監控、監測方面建立控制體系,總體內容包括以下幾方面:(1)現場的實時測量體系測量的內容包括物理測量(溫度、時間)、線型測量(軸線、標高等)、力學測量(應力、應變等)。測量的周期(或時間)需根據施工周期的狀況確定。(2)現場測試體系包括混凝土容重、彈性模量;結構的材料特性測試數據;施工荷載及偶然荷載等資料的收集與分析。(3)分析判斷體系根據現場測量與測試資料,對結構的狀態進行分析,與設計資料對比,給出結構當前階段應力、應變、強度穩定狀態及結構線形分析報告,對后續施工狀態進行預測,提出施工監控建議。2、施工監控方法(1)設計參數識別通過在典型施工狀態下對狀態變量(位移和應力應變)實
14、測值與理論值的比較,以及設計參數影響分析,識別出設計參數誤差量。(2)設計參數預測根據已施工梁段設計參數誤差量,采用合適的預測方法(如灰色模型等)預測未來梁段的設計參數可能誤差量。(3)優化調整施工監控主要以控制主梁的標高、截面應力為主,優化調整也就以這些因素建立控制目標函數(和約束條件)。通過設計參數誤差對橋梁變形和受力的影響分析。應用優化方法(如采用加權最小二乘法、線性規劃法等),調整本梁段與未來梁段的立模標高,使成橋狀態最大限度地接近理想設計成橋狀態,并且保證施工過程中受力安全。3.4施工監控工作內容在農高大橋施工期間,通過對橋梁施工過程中進行線形監控、變形監測、應力監測、箱梁溫度監測、
15、材料特性監測,利用監測數據進行計算分析,及時掌握結構實際狀態,提供施工監控信息,指導后續施工,確保橋梁施工過程的安全,并使成橋線形與結構內力狀態滿足設計要求。(一)仿真計算采用成熟的大型通用計算程序(平面桿系用橋梁博士,空間分析用TDV、Midas、Ansys等結構計算通用軟件)對本橋進行施工監控仿真計算,復核設計計算所確定的成橋狀態和施工狀態,即對施工過程進行實時仿真,并形成相應的施工仿真分析計算文件。按照施工和設計所確定的施工工序,以及設計所提供的基本參數,對施工過程進行正裝計算,得到各施工狀態以及成橋狀態下的結構受力和變形等控制數據。主要有:1、各施工狀態下以及成橋狀態下狀態變量的理論數
16、據:主梁標高、墩頂偏位以及控制截面應力應變。2、施工監控數據理論值:主梁各節段立模標高。這些數據與設計和設計監理相互校對確認無誤后作為該橋施工監控的理論軌跡。(二)施工監控計算參數的采集為了確保計算模型計算結果的精度,應做好如下幾點基礎資料及試驗數據的收集: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實驗;鋼筋混凝土容重;2、氣候資料:晴雨、氣溫、風向、風速;3、實際工期與未來進度安排;4、掛籃支點反力及其他施工荷載在橋上布置位置與數值。以上數據由施工單位等相關單位提供。(三)結構變位、應力、應變、溫度及預應力監測施工一個梁段稱為一個階段,為了改善施工過程中的掛
17、籃和混凝土主梁的受力,每階段分成3個工況:1、掛籃前移并定位立模;2、主梁混凝土澆筑一半(該施工階段由施工單位單獨測量);3、澆注全部混凝土;4、預應力張拉。在各個工況中,主要測試內容如下:(1)主梁撓度觀測 測點布置每一梁段懸臂端截面梁頂設立三個標高觀測點,同時也作為坐標觀測點。測點須用短鋼筋預埋設置并用紅漆標明編號。當前現澆梁段懸臂端截面同時設立三個臨時標高觀測點,作為當前梁段控制截面梁底標高用,并給出對應的測點的高程關系,截面各測點位置如圖2所示。圖2 主梁撓度測點布置示意 測試方法用精密水準儀測量測點標高。根據理論計算及監控經驗,確定復測頻率為5個梁段一次。(2)墩頂水平變位測量 測點
18、布置主墩頂上下游各設12個測點,測點位置選在墩頂便于觀測的可靠位置處,如圖3所示。圖3橋墩頂偏位及主墩沉降測點布置示意 測試方法用全站儀測量(3)橋墩沉降測量 測點布置主墩承臺上下游各設12個測點,測點位置選在承臺便于觀測的可靠位置處。具體位置和測點布置如圖3所示。 測試方法用全站儀測量測點標高。(4)截面鋼筋應力或混凝土應變觀測 測點布置主梁縱向應力監測斷面選為懸臂根部、L/4、L/2等關鍵截面。主梁截面上重點測試上下緣處的值。由于實際施工中受結構自重,掛籃剛度,施工荷載等復雜因素的影響,可能還需要根據結構的實際狀況,對某些截面進行適當的調整。各截面的具體位置和測點布置如圖4所示。圖4控制截
19、面應變測點布置示意 測試方法應變計采用國產的優質振弦式應變計,振弦式應變計采用相應的專用儀器測試。所有的測試元件都具有可靠的標定數據。(5)溫度場觀測 測點布置主梁:選擇兩個標準斷面,布置相應測點,具體布置如圖5所示。圖5控制截面溫度測點布置示意 測試方法混凝土中溫度選用溫度傳感器,結合讀數精度達5位100點全自動溫度數據采集系統采集。在主梁的標準截面內預埋溫度元件,以測量其內部的溫度場分布。 測試時間在主梁施工期間選擇有代表性的天氣進行24小時連續觀測,例如:每個季節選擇一個晴天、多云天和陰雨天。 溫度對結構變形和受力影響的測量測試內容:主梁標高、墩頂偏位以及相關截面應力應變。測試時間:與溫
20、度場觀測同步進行。(6)預應力監測:鋼束伸長量、錨具壓縮量及鋼束內縮值、孔道摩阻損失值等a) 鋼束伸長量、錨具壓縮量及鋼束內縮值:先在鋼絲上做好刻度標記,待預應力筋張拉后,再據此測出鋼絲束的伸長量;鋼束錨固后,測出鋼絲束的內縮值。錨具壓縮量可用位移計單獨測出。b) 孔道摩阻損失值:在預應力筋表面不同位置貼應變片,即可測得預應力筋各處的應變值。利用直筋和彎起筋的測試結果,通過計算分析可得預應力筋與管道壁的摩擦系數和管道每米局部偏差對摩擦的影響系數。但實測數據離散性很大,影響管道摩擦系數的因數很多,如管道直徑及其偏差程度、鋼筋表面的粗糙度及順直度,特別是成孔膠管的定位方式及澆筑混凝土震搗等,影響值
21、和值甚大。所以,監控過程中一定要確保施工質量,以降低摩擦系數。用鋼束伸長量來換算孔道摩阻損失值,是一種簡單可行的方法。雖然不能準確地換算出沿程的損失情況,但可以整體上把握預應力的孔道摩阻損失,能基本滿足工程要求。(7)承臺大體積混凝土水化熱監控與施工單位進行密切配合,對混凝土的配合比進行研究,降低大體積混凝土的水化熱。加強對現澆混凝土的養護,采取有效措施及時散熱。同時,在大體積混凝土區埋設相應的溫度元件,并適時進行觀測,以監控水化熱的影響。(四)設計參數誤差分析和識別 掛籃剛度對標高的影響; 梁段自重誤差對結構的影響; 梁和墩的剛度誤差對結構的影響; 混凝土收縮徐變對結構的影響; 施工荷載變動
22、對結構的影響; 溫度的影響; 預應力誤差的影響。(五)對未來梁段設計參數誤差進行預測(六)預告主梁下階段立模標高(七)重大設計修改如果出現較大的施工誤差,可能需采取以下重大修改措施: 設計參數作重大修改; 合攏施工方案作重大調整。根據設計參數、施工方法和其它條件制定施工監控計劃,在施工仿真計算的基礎上按要求進行應力、內力、溫度等測試,以便隨時掌握各施工階段主梁結構的實際內力和變形,實施動態管理。(1) 施工監控總要求 嚴格控制施工臨時荷載; 有觀測記錄須注明工況(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; 每一施工階段完成后,由有關方進行測試,確認測量結果無誤后方可進
23、行下一工況的施工; 控制指令表經有關方簽認后方可執行,才能進行下一梁段的施工。(2) 施工監控預案當發現施工過程中監測的實際值與計算的預計值相差過大時,及時通知施工單位停止施工,并抄報業主和監理單位,同時進行檢查和分析,以免造成結構損傷和破壞或出現施工事故。積極配合設計和施工單位,對施工過程中出現的問題和意外事故提出合理可行的處理方案,以確保大橋施工的順利進行。(八)提供中間過程及竣工后的全過程監控報告每5個主梁節段完成后,由施工監控方對所有的監測數據和理論分析結果進行整理,向業主、設計、監理方提交相應的階段監控報告。如果施工中出現異常,將提供相應的分析報告供相關單位參考。報告一般包括以下內容
24、:幾何誤差分析、溫度和風速測試分析、應力測試結果分析、施工監控建議等。其報表一般包括以下幾種:報表一:主梁施工幾何監測報表;報表二:主梁應力監測報表。同時,報告中將對結構現處狀態進行描述,對施工監控工作進行階段總結。主橋竣工后三個月內,由監控方對所有的監測和理論分析資料進行整理,提交施工監控與監測成果報告。3.5施工監控工作要求(1) 盡早埋設測點、采集有關數據;(2) 每次測量數據所需的時間盡可能縮短,及時獲得滿足精度要求的可信賴的數據;(3) 測試元件應具備良好的防震、防沖擊波的能力;(4) 測試數據應準確可靠;(5) 測試數據直觀,不必進行復雜的計算即可直接應用;(6) 測試元件應有足夠
25、的安全度;(7) 正確進行預測和反饋;(8) 建立有效的管理體制;(9) 應使用可靠的軟件管理資料。3.6施工監控實施方案(一)主梁0#塊施工階段由于采用支架現澆的施工工藝,因此監控的主要內容為落架前后主梁的標高及控制截面應力應變變化?,F初擬以下兩個工況:工況:在支架上澆注完畢后張拉預應力束;工況:在支架拆除后。(二)主梁懸臂施工階段主梁懸臂施工階段的測量工作較為繁雜,主梁施工過程中主要是對主梁的結構變形和控制截面的應力(應變)進行監控,其中主梁的結構變形主要測試內容包括:混凝土立模標高測量、混凝土澆筑過程中主梁位移測量、節段施工完成后幾何狀態測量。為了確保監控結果可以準確、快速的指導施工,建
26、議監理單位和監控單位組成聯合測量小組。主梁應力(應變)主要測試內容包括主梁邊、主跨的控制截面的應力(應變)。觀測時間一般定在凌晨12點至次日凌晨5點,陰天除外,具體可根據當天的天氣狀況確定測量時間。主梁采用懸臂澆注,每一個梁段作為一個階段,每一個階段又分為三個工況,具體操作流程如下:1、掛籃立模定位施工方按施工監控指令表中的立模標高進行掛籃定位,然后通知監理和監控方檢測其標高值。本工況測試內容:主梁標高:前端5個梁段(包括掛籃上的測點);要求:(1)必須確??諕旎@處于懸臂支承狀態,不能有鋼筋或施工荷載在掛籃上。(2)檢測時間應避開局部溫差影響(在一天中結構內溫度場最均勻的時間)。(3)立模標高
27、誤差要求小于4mm。2、澆完混凝土本工況測試內容:(1)主梁標高:前3個梁段;(2)墩頂偏位。要求:(1)回避溫度影響;(2)標高誤差控制在2cm。3、主梁預應力張拉完成本工況測試內容:(1)主梁標高:前5個梁段;(2)墩頂偏位;(3)控制截面應力應變。要求:(1)回避溫度影響;(2)標高誤差控制在2cm。(三)合攏段施工階段 合攏段施工是全橋的關鍵階段,需對其進行嚴格的監控,主要內容為主梁的標高、高墩偏位和控制截面應力應變的變化。分為以下四個工況:工況:安裝合攏段配重工況:中跨頂推工況:澆注合攏段混凝土并張拉完畢合攏段預應力束工況:卸掉配重操作流程見施工監控流程,具體操作細則如下:1、配置平
28、衡重配置配重的重量、配重的位置對主梁標高及控制截面的應力影響很大,配重的位置及重量以施工控制指令為準。2、安裝合攏吊架合攏吊架及配重的重量、合攏時掛籃的位置對主梁標高及控制截面的應力影響很大,最終合攏施工方案施工方必須與監控方共同決定。本工況測試內容:(1)立模標高:復檢立模標高準確性;(2)合攏段兩端各梁段標高。要求:立模標高誤差要求小于4mm;檢測時注意回避局部溫差影響。3、澆注合攏混凝土本工況測試內容:合攏段兩端各梁段標高;要求:(1)掛籃上底模平整度控制在5mm以內;(2)以標高控制為主;(3)注意回避日照溫差影響并注意溫度影響的修正。4、拆除合攏吊架后本工況測試內容: (1)合攏段兩
29、端各梁段標高;(2)溫度測量。要求:(1)掛籃上底模平整度控制在5mm以內;(2)注意回避日照溫差影響并注意溫度影響的修正。(四)二期恒載施工階段本階段主橋施工已基本完成,主要工作是監測結構的變化與理論計算是否相符,分為以下三個工況:(1)拆除支架、掛籃; (2)橋面鋪裝、護欄等荷載。 其中(1)、(2)工況主要測試內容為:a、主梁標高;b、控制截面應力;c、墩頂偏位測試;d、橋墩沉降觀測e、溫度場測試。(3)工況完成后,主橋竣工,對全橋進行全面復測,此次復測也作為監控方的竣工驗收,測試內容為:a、主梁標高;b、控制截面應力;c、墩頂偏位測試;d、橋墩沉降觀測e、溫度場測試。(五)階段施工監控
30、驗收預應力張拉完畢,掛籃移動前,是組合橋的一個階段施工結束的標志。一個梁段完成后,由控制方匯集所有的觀測資料,由施工監控工作小組下達下一梁段施工監控指令表,并對上一施工階段的控制情況作簡要評述。指令表經有關方簽認后進入下一梁段施工。在施工5個梁段左右后進行一次施工監控小結,對有關設計參數作一次系統調整。四 施工監控控制精度和原則及總體要求(一)控制精度和原則(1) 控制指令執行原則與允許誤差(a)立模與預應力張拉施工必須在一天中相對穩定均勻溫度場(一般為日出前)中完成;(b)立模標高允許誤差:(+/-)5毫米。(2) 局部線形控制要求相鄰節段高差:(+/-)10mm。(3) 已澆主梁線形控制要
31、求主梁軸線方向允許偏差(+/-)10mm,高程允許偏差(+/-)15mm。(4) 主梁重量控制要求按施工規程要求對主梁橫截面尺寸的誤差嚴格控制。(5) 主墩控制精度施工允許誤差:軸線偏位(+/-)10mm,傾斜度H/3000,墩頂高程允許偏差(+/-)10mm。(二)實施中的總體要求1、嚴格控制施工臨時荷載。測試時橋面吊車必須開至0#梁段位置,材料堆放要求定點、定量。2、測量工作由施工方和監控方平行進行,以便于在現場及時校對,同時由監理方進行監督測量。3、所有觀測記錄須注明工況(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。4、每一施工工況完成后,由有關方進行測試,確認測
32、量結果無誤后方可進行下一工況的施工。5、主梁掛籃立模和預應力張拉前后的測試工作必須回避日照溫差的影響。6、預應力張拉結束、降掛籃后,有關方把數據匯總至監控方,由監控方進行數據分析后,下達下一梁段的控制指令表。7、控制指令表經有關方簽認后方可執行,才能進行下一梁段的施工。(三)施工監控預警系統通過對本橋施工過程中的每一施工階段的仿真分析和計算,可以求每一施工階段施工監控參數的理論值,從而可以確定相關控制參數從施工開始直至全橋竣工時的理論參考軌跡。而實際施工中,由于各種因素的影響,施工監控參數實測值與理論值會產生差異,通過有效的施工監控,這種差異不會很大,但考慮到某些非確定因素的影響,確定差值的上
33、限,對保證全橋結構安全、控制效果及施工監控的順利進行時十分必要的。農高大橋的相關施工監控參數及其在各個施工階段差值限值見下表。施工監控參數誤差限值表結構部位控制參數單位上限主梁 控制截面正應力 Mpa 2 橫隔板橫向應力 Mpa 2 梁段標高 cm L/5000 同一斷面左右兩點高差 cm 2 軸線偏差 cm 1 縱向位移 cm 2主墩 縱橋向水平變位 cm 3 高程 cm 2 控制截面正應力 Mpa 2承臺沉降 cm 0.5在施工過程中,施工監控參數實測值與理論值偏差如大于表中上限值時,應立即暫停施工,召開施工監控工作小組會議,各方應積極配合監控方,仔細分析情況,查找原因,確定最終解決方案。
34、 五 監控質量保證體系與措施(一)建立高效組織機構施工監控是一個高難度的但不是孤立的施工技術問題,它涉及設計、監理、施工等單位的工作。為做好施工監控工作,在組織形式上分兩個層次開展施工監控工作,即建議成立施工監控領導小組與施工監控工作辦公室,如圖6所示。施工監控領導小組建設單位施工監控單位監理單位設計單位施工單位圖6 施工監控領導小組組成示意施工監控領導小組組長由業主擔任,設計、施工、監理、監控單位派員參加,其主要職責是協調設計、施工、監理、施工監控各方之間的工作關系, 協調處理與施工監控相關的重大方案的調整。施工監控工作辦公室主任由監控方人員擔任,具體負責施工監控的有關事宜,如圖7所示。施工
35、監控領導小組重大問題解決辦法施工監控工作辦公室由控制方進行控制分析并提交施工監控指令表監理方簽發業 主相關單位簽收組織施工由有關方測設數據監理方簽認圖7 施工監控工作程序流程框圖(二)建立健全質量保證體系在本項目中我們將嚴格按照招標文件及有關規定做好質量管理,并深入開展貫徹質量保證標準和質量改進活動,建立本項目的質量保證體系,把質量管理的每項工作具體落實到每個部門、每個人,使質量工作事事有人管,人人有職責,辦事有標準,工作有檢查,檢查有落實,使全體人員都擔負起質量責任。成立以項目總負責人為組長的全面質量管理領導小組,副組長由項目負責人和技術負責人組成,組員由項目參加人員組成。質量保證體系框架如
36、圖8所示。領導小組:項目總負責人、項目負責人、技術負責人技術保證體系質 量 保 證 體 系制度保證體系組織保證體系圖8 質量保證體系框圖(三)建立制度保證體系(1)崗位責任制度將質量管理目標分解細化,實施崗位責任制。確保技術到位,責任到人。(a)項目總負責人項目總負責人代表我單位履行對甲方的工程承包合同,組織貫徹執行項目質量方針、目標、質量手冊和程序文件,確保質量體系的有效運行。(b)項目負責人 負責本項目質量計劃的實施,組織制定本項目各種質量管理辦法。 負責本項目的組織分工,明確人員職責,發揮廣大員工的積極性;負責本項目部員工的質量教育和培訓。 主持對項目質量計劃執行情況的檢查,及時解決質保
37、體系運行中的問題。 組織實施不合格項的糾正和落實預防措施。主持召開本項目部質量工作會議,積極開展各項管理活動,保證實現項目質量目標。 配合內、外部質量體系審核,對審核中發生的不合格項及時采取糾正措施。 認真貫徹落實上級管理評審紀決議。 根據項目部分工,由項目負責人分管質量部門的質量計劃的落實情況。負責了解和掌握分管部門職能的實施情況,負責檢查本項目質量計劃在職責范圍內的實施效果,對質量體系運行狀況提出改進意見。(c)項目技術負責人 貫徹執行有關技術管理規定,組織實施項目部規定的技術措施,組織制定本項目有關質量管理辦法。負責組織實施性施工監控技術文件的編制,確定本項目的特殊過程和關鍵過程,組織制
38、訂特殊控制措施,并確定作業指導書的編寫,指導監控技術人員做好質量記錄。 負責項目質量體系的有效運行,對施工監控過程中產生的問題進行處理,制定并組織實施糾正和預防措施。 積極配合內、外質量體系審核,負責審核中不合格項糾正措施的落實。 負責項目部技術、質量管理等人員素質的培養,監督檢查其履行職責。(d)監控小組 計算編寫實施性施工監控技術文件。 負責監控方案的實施,對有關問題進行分析處理。 負責規范、標準、技術文件和資料日常管理。 負責本項目有關資料、記錄的填寫、收集和匯總工作。(2)設備儀器、材料管理制度 根據施工計劃,設備、材料用量要滿足施工要求,應在開工前提前做好設備、材料的采購工作。所有的
39、儀器設備、材料生產廠家必須具有質量保證體系,進場前必須經抽樣檢驗合格,并在進料全過程中,由驗收人員進行質量檢驗。嚴把質量關,杜絕不合格產品用于工程中。 加強設備、材料的管理。經常進行監控儀器設備的標定、材料的檢驗,確保設備的使用性能、儀器的精度滿足施工監控要求以及確保合格的材料用于工程中。杜絕由設備、儀器和材料原因而引起的工程質量事故?,F場設備、材料的擺放要整齊劃一、分門別類,堆碼有序,不得出現混亂、雜亂無章的現象,避免誤用設備、材料而導致影響工程質量情況的發生。(3)文件和資料管理制度 本項目文件和資料的控制執行按有關的規定,保證施工監控過程中使用有效的文件和資料。 對一般管理性文件由技術負
40、責人負責管理;對上級、外來或本部制定的技術文件和與質量管理有關的文件、資料、圖紙、規范、規程、標準、質量記錄等由監控技術人員負責統一管理; 本項目部使用的各類文件要及時進行編號,并對“作廢”文件按有關規定進行處理。 現場使用的設計圖、定型圖等均經文件和資料保管人員檢驗。保證持有效版本。 甲方、設計單位發來的變更設計圖紙、文件等,由項目技術負責人負責通知每一個有關人員。 向甲方、監理、設計等單位和本項目部上報的文件和資料由項目負責人審批和簽發。(4)質量管理制度(a)施工準備階段的質量控制 圖紙會審。對設計圖紙認真審核,弄清設計意圖,對圖紙不明確的地方及時請教設計單位,予以澄清。 施工監控技術文
41、件的制定。施工監控方案和施工監控仿真計算書是指導施工監控的全面性技術文件,控制方法的正確性以及控制計算的準確性是影響工程質量的重要因素。在工作中要嚴格執行技術復核制度,需對計算結果、控制方案進行多次審查核實,并做好開工前的各項技術交底工作。 根據施工監控的特點,制定施工監控質量預防措施,消除施工監控過程中潛在的不合格因素,消除質量通病。(b)施工階段的質量控制 嚴格做好技術交底。包括施工監控方案技術交底,沒有技術交底的項目不得開工。 選派責任心強的技術人員,加強對整個工程的施工監控,嚴格執行質量管理制度。 嚴格按規定做好各項監控工作,建立健全自檢體系,堅持復核制度。 要保證儀器設備的準確性。對
42、各類儀器按期進行檢查、維修和保養,保證儀器的精度和準確性,使其滿足施工需要。 如出現質量事故,由技術負責人組織有關人員對事故原因進行分析,提出缺陷修復方案和質量整改措施,報監理工程師批準后實施。對事故責任者將予以經濟處罰,通報批評,直至限令其離開工地,以杜絕類似事故的再次發生。 服從業主、監理單位、設計單位的檢查、指導和監督,虛心接受他們提出的改進意見,積極與建設、設計、監理單位搞好配合工作。根據合同條款的要求,在監理工程師的監督和指導下施工,并如實地向監理工程師匯報工程進度和質量情況。 建立工程監控技術檔案,做好竣工資料的編制。平時注意資料的積累,工程竣工時按建設單位的要求,提交竣工文件。(
43、5)教育和培訓制度對進場的全體技術人員進行質量、技術規范化教育,由項目負責人或技術負責人進行培訓、授課或技術交底,有計劃地提高人員素質,確保工程質量。(四)技術保證體系本工程的技術管理除了按管理權限及工作內容進行詳細的分解并落實到所有技術管理人員外,我們還將實行如下的管理制度,確保工程質量。(1)施工監控方案審批及技術復核制度(a) 施工監控技術文件由技術負責人組織編寫。施工監控計算采用功能強大、計算結果可靠準確、應用成熟的專業軟件。技術文件的編寫實行嚴格的復核制度。(b) 施工監控技術文件必須在開工前15天上報工地負責人審核。并報項目負責人審批。(c) 施工監控技術文件必須經監理等各級審批并
44、按審批意見進行修改完善,并經業主批準后方可進行實施。(2)技術、質量交底制度技術、質量的交底制度是技術管理的一項基本工作,通過技術交底,使得技術工作傳遞信息時,做到全面、準確。交底必須采用書面簽證和語言表述相結合的形式,具體可分以下幾種情況:(a) 實施性施工監控方案編制完畢,并審批后,由項目負責人牽頭,技術負責人組織全體人員認真學習方案,并進行技術、質量、安全書面交底,列出監控部位及監控要點。技術人員必須做到交底不明確不上崗,不簽證不上崗。(b) 在施工過程中,所有發生的技術方案、監控成果等在向基層進行信息傳達的時候,都必須進行技術交底。(3)技術保證措施(a)設置的變形觀測基準點必須穩定可
45、靠,并定期對其穩定性進行檢查,加強對監測設施的保護。(b)所有變形觀測應在施工前讀取初始值。應力及內力量測應在元件埋設好后,立即測出初始值。應力檢測與變形觀測同步進行。(c)監控應按計劃、有步聚的進行,嚴格按照施工監控方案實施,使用的儀器在監控過程中應保證其精度和可靠性。(d)組織有經驗的專業工程技術人員進行監控施工,做好監控的記錄和資料保存,并報送監理審查。當發現超過預警監測值時,及時報告監理并及時采取補救措施。(e)對大量的量測信息,使用計算機引進計算和繪圖軟件進行數據現場處理和繪圖,及時利用量測信息反饋來指導工程施工。確保全過程安全施工。施工監控具體包括預測、監控和反饋等幾個主要階段,對
46、監測結果采用反分析法和正分析法進行預測和評價,以預測施工參數,進行綜合分析判斷,預測結構物的安全狀況,指導施工,反饋設計。監控-預報反饋系統框圖見如圖9所示。施工現場監控數據處理數據反分析及其檢驗有限元或邊界元分析及預測預測結果輸出預測變形曲線結構穩定性評判安全度評價工程決策及措施實踐及監控對預測結果的驗證 反饋圖9 監控-預報反饋系統框圖(4)技術管理措施(a)監控的組織由于監測工作重要性和復雜性等特點,選3位具有豐富監測經驗并有受力計算、分析能力的技術人員擔任監控工作,對監控數據進行分析、研究;對監控小組內部進行詳細分工,使其各負其責,組織機構如下圖10所示。組長:1人負責監控工作的組織計
47、劃、外協以及監控資料的質量審核,對監控工作負總責組員:2-4人具體負責工程各項監控項目量測的原始數據積累負責監控量測的圖表繪制負責各項報表的編制,按安全判別標準對施工狀態進行判別并及時上報負責監控資料的管理和歸檔圖10 監測小組成員及主要職責框圖(b)監控的管理為確保監測結果準確、加快反饋速度,全部監測數據均由計算機管理。根據時態曲線回歸結果,建立監控量測管理等級,并將監控結果以日報表的形式及時上報,定期向監理工程師、設計單位提交監控周(月)報,并附相應測點時態曲線圖,對當周(月)的施工情況進行評價并提出施工建議。(五)建立數據庫管理系統按照高墩施工監控的總體方案,通過對測試元件的埋設和測試,
48、建立高墩施工監控數據庫,并將監測數據錄入存儲在數據庫中,以便能定期進行數據分析與已建結構狀態評定,保證高墩施工的順利進行。(六)對影響施工監控質量的重大因素進行專項研究針對本橋施工監控質量有重大影響的因素進行專門深入研究,建立詳細的施工監控預案。如溫度變形對施工監控精度的影響分析與消除方法、施工方案優化等。這些專項研究是確保高精度完成監控工作的關鍵技術。六 安全保證、現場服務與配合6.1安全保證(1)制定嚴格具體的施工監控安全生產管理辦法、規程及操作規程;(2)對監控使用的量測機具均應經檢查合格才能使用;(3)在通行的道路橋梁所進行的施工監控作業如果影響到行車和行船,在業主的協助下應當采取措施
49、,設置必要的安全防護標志及措施,確保行車、通航的安全。(4)充分關注和保障現場工作人員的安全,定期檢查安全管理辦法的執行情況。6.2服務及配合(1)嚴格遵守國家和地方有關環境保護和水土保持及內河通航的有關法律法規;(2)施工監控作業現場實行秩序化、標準化、規范化管理,落實崗位責任制;(3)施工監控人員現場作業時著裝標示醒目;(4)合理放置材料、施工監控量測設備,不得亂停亂放;(5)嚴禁破壞及污染正常使用的道路設施;(6)保持駐地、作業現場等區域的環境衛生、秩序井然;保證現場生活設施及有關預防措施符合衛生要求;(7)協調好施工監控量測工作與施工作業的關系,盡量避免影響施工進度和發生不文明行為。七
50、 建立后期結構安全巡檢系統及建議為提高橋梁的養護管理水平,保證橋梁安全運營,建議對農高大橋建立橋梁結構安全監測巡檢管理系統。7.1安全巡檢系統設計原則本系統的設計原則遵循原則:適用、經濟、長期、穩定;采用技術先進可靠的傳感器及其測試系統。7.2安全巡檢系統測點布置根據該橋的結構特點,可對主墩、主梁等結構進行長期監測:(一)主墩主墩監測內容:墩底截面應力及橋墩偏位。橋墩根部與承臺結合面為應力突變區,在該截面設應力測點6個,溫度補償點2個,或自帶溫度補償的傳感器。選擇在橋墩便于觀測的部位布置棱鏡,長期觀測偏位。(二)主梁主梁監控重點:主梁撓度及主梁應力。主梁撓度:在主跨跨中和次邊跨跨中斷面各設置永
51、久性撓度測點。主梁應力:在主跨跨中、次邊跨跨中、主跨及邊跨墩頂處。(三)基礎沉降觀測在橋墩承臺上設置沉降觀測點。(四)環境監測主要觀測主梁的溫度。安全巡檢系統所需要布置的測點均在本監控方案中包括(圖2所示為撓度測點布置示意圖、圖3為沉降及墩頂偏位測點布置示意圖、圖4為主梁應變測點布置示意圖、圖5為溫度場測點布置示意圖),本監控方案所布置的傳感器及采集系統性能穩定、耐久,技術國內領先,施工過程中若施工單位配合監控加以保護,在本橋后期的安全巡檢過程中可再利用。7.3建議1. 設計、實施后期巡檢監測系統,開發與系統相配備的數據管理、工程安全評定軟件,包括傳感器的布設和監測系統的具體實施,傳感系統、數據采集和存儲系統的集成及實施。2. 定期采集有關數據,有效監測橋梁結構在運營荷載及外界自然條件(如溫度)作用下的關鍵構件截面的受力及安全狀態(包括應力分布、季節及日照溫度變化、靜力及動力位移、加速度等)。3. 定期進行數據分析與結構運營狀態評定(包括設計狀態與實際狀態的比較、動力特性、安全水平和有關建議)。