1、目錄第一章 xx路跨運河橋主橋概述11.1xx路跨運河橋主橋概況11.2 xx路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控目的、必要性及依據21.2.1 xx路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控目的21.2.2 xx路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控必要性21.2.3 xx路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控依據3第二章 xx路橋主橋監控內容的分析、理解32.1xx路預應力混凝土連續梁橋主橋監控內容的分析32.2 對xx路預應力混凝土連續梁橋主橋監控內容的理解52.3 對xx路預應力混凝土連續梁橋主橋監控內容的補充5第三章 xx路橋主橋施工監測主要內容63.1 梁段及橋墩線形的監測63.1.1 梁段線形監測
2、63.1.2 橋墩線形監測73.2 梁體及橋墩應力監測73.2.1 主梁應力監測73.2.2 橋墩應力監測123.3 環境溫度場的監測143.4. 穩定問題的非線性有限元分析153.4.1 第一類穩定問題的非線性有限元分析153.4.2 第二類穩定問題的非線性有限元分析163.5 基礎沉降監測163.6 橋面鋪裝過程中施工監控17第四章 仿真分析與施工控制194.1 橋梁施工監控仿真分析194.1.1 仿真分析準備194.1.2 仿真分析方法214.1.3 xx路預應力混凝土連續梁橋主橋仿真分析內容224.2 施工控制主要內容234.2.1 橋梁在施工過程中及成橋后結構分析234.2.2 施工
3、控制誤差分析244.2.3 主跨結構設計參數識別244.2.4 結合控制的實時跟蹤分析244.3 施工控制方法254.4 施工監控質量控制264.4.1 人力方面274.4.2 技術方面274.4.3 監控設備的投入284.4.4 與后期監控維護系統銜接方案284.5 施工監控安全控制294.5.1 事故分類294.5.2 控制措施29第五章 xx路橋主橋施工監控要點及其分析355.1 墩頂0#塊施工監控355.2 掛籃懸澆段箱梁施工監控355.3 合攏段箱梁施工監控355.4 橋墩施工監控365.5 掛籃靜力荷載試驗365.6 支架和托架變形荷載試驗36第六章 施工監控進度計劃及保障措施38
4、6.1 施工監控進度計劃386.2 施工監控項目組織機構386.2.1監控現場結構組織方案386.2.2 施工監控的組織機構396.3 主橋施工監控進度保障措施40第一章 xx路跨運河橋主橋概述1.1xx路跨運河橋主橋概況xx延(一期)工程二標xx路跨運河橋,主橋跨越xx。主橋上部結構采用三跨預應力混凝土變截面連續箱梁,全長260m。跨徑布置為70+120+70m。寬39.5m。按雙幅設計,中間設置2m寬中央分隔帶,兩幅橋梁間凈距1.0m。單幅橋梁寬19.25m,橋面車行道橫坡為單向2.0%,人行道橫坡為反向1.0%。橫斷面布置為2.5m(人行道)+3.5m(非機動車道)+1.0m(機非分隔帶
5、)+11.75m(車行道)+0.5m(防撞墻)。單幅橋梁采用單箱雙室截面,中支點梁高7m(L/17.14),邊支點和中跨跨中梁高3m(L/40),箱梁底板呈拋物線變化,箱梁標準段頂寬19.1m,底寬12.1m,外側挑臂長3.5m,腹板厚0.5m0.9m,頂板厚0.28m,底板厚0.28m0.8m。全橋設置6道主橫隔梁,其中中橫梁、端橫梁厚2.5m,中跨跨中橫隔梁厚0.4m。東側邊跨橋面加寬段挑臂下設置厚0.3m的肋板,在箱梁內相應位置設等厚橫隔梁。箱梁混凝土采用C50,為三向預應力體系。縱、橫向預應力采用15、12s15.2,橋面預應力采用BM15-2扁錨體系,單端張拉,預應力張拉控制應力均為
6、1395MPa。箱梁豎向預應力采用JL32精軋螺紋鋼筋。主橋主、邊墩均采用實體橋墩,主墩為墻式墩,外輪廓尺寸12.1m(橫橋向)3m(順橋向),西側邊墩為墻式墩,外輪廓尺寸12.1m(橫橋向)2.5m(順橋向),東側邊墩為分離式實體橋墩。基礎采用矩形承臺+1.5m鉆孔灌注樁形式,主墩承臺厚3.8m,邊墩承臺厚2.5m。xx路跨運河橋主橋立面示意圖如圖1所示。圖1 xx路跨運河橋主橋立面示意圖(單位:cm)1.2 xx路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控目的、必要性及依據1.2.1 xx路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控目的本項目預應力混凝土連續梁橋都為大跨度超靜定結構,所采用的施工方法、材料性能
7、、澆筑程序及立模標高等都直接影響成橋的線形和受力,且施工現狀與設計的假定總會存在差異,為此必須在施工中采及集需要的數據,及時掌握結構實際狀態,并通過計算,對澆筑主梁立模標高給以調整和控制,并且保證施工過程不產生過大的不合理內力、殘余應力、裂縫等。通過施工過程的數據采集和優化控制,在施工過程中逐步做到把握現在,預估未來,避免施工差錯,縮短工期,節省投資。1.2.2 xx路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控必要性本項目預應力混凝土連續梁橋都為大跨度超靜定結構,為了確保主橋在施工過程中結構受力和變形始終處于安全的范圍內,且成橋后的線形符合設計要求,結構恒載內力狀態接近設計期望,在主橋施工中必須進行嚴格
8、的施工監控。在橋梁施工施工過程中,各種復雜的因素都有可能引起結構的幾何形狀及內力狀況的改變。盡管在設計時已經考慮了施工中可能出現的情況,但是由于施工過程的復雜性,事先難以精確估計結構的實際狀態。通過在施工過程中對橋梁結構進行實時監測,可以根據監測結果對施工過程中的控制參數進行相應的調整。在已建結構偏離控制目標時及時調整下一階段的掛籃定位標高,以保證結構線形的平順,并監控實際內力分布,使箱梁始終處于安全受力范圍內。1.2.3 xx路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控依據1、公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范(JTG D62-2004);2、公路橋涵鋼結構及木結構設計規范(JTJ 025-86
9、);3、公路橋涵設計通用規范(JTG D60-2004);4、公路橋涵施工技術規范(JTG /T F50-2011);5、公路工程質量檢驗評定標準(JTGF80/1-2004);6、公路工程施工監理規范(JTG/ G10-2006);7、公路工程技術標準(JTG B01-2003);8、公路橋涵地基與基礎設計規范(JTG D63-2007);9、公路橋梁抗震設計細則(JTG/T B02-01-2008);10、城市橋梁工程施工與質量驗收規范(CJJ 2-2008); 11、執行蘇州市吳中區東環快速路南延工程(含斜港大橋拆除重建工程)建設指揮部為完成本項目吳中東路跨運河橋,xx東路跨運河橋,南湖
10、路跨運河橋的施工監控工作下發的有關要求和通知、相關管理辦法等;12、執行2005年1月至2012年10月國家頒布實施的相關大橋的施工監控規范、規程、標準;13、經審查通過的施工圖設計文件和相應的變更文件;第二章 xx路橋主橋監控內容的分析、理解2.1xx路預應力混凝土連續梁橋主橋監控內容的分析施工監控應確保竣工成橋時結構的線形、應力狀態與設計成橋狀態保持一致,在施工過程中應力的幅度始終處于容許的安全范圍內。通過對xx路預應力混凝土連續梁橋施工過程的數據采集和嚴格控制,確保結構的安全和穩定,保證結構的受力合理和線形平順,避免施工差錯,盡可能減少調整工作量,為其安全順利建成提供技術保障。(1)梁段
11、、橋墩線形(包括箱梁中軸線平面位置)的監控線形是指主梁的整體標高和局部平順性要求,成橋后(通常是長期變形穩定后)主梁的標高要滿足這兩方面的要求。主梁的標高觀測是大橋施工控制的一項重要工作,它將反映主梁在整個施工過程中的位移變化情況,為結構控制參數識別,后期施工狀態預測及滿足成橋后橋面線形平順有著重要的作用。(2)梁體及橋墩應力的監控梁體的應力監控,應使梁體的應力控制合適范圍內,不因過大的應力而產生不可恢復的過大塑性變形。通過主跨結構應力監測可迅速知道主跨受力狀況,如剪力滯效應等,并及時制定主跨應力是否超限,從而可知主跨安全狀況。因此,必須進行應力跟蹤觀測,該項觀測在每一施工階段都要進行,并貫穿
12、整個施工過程。對橋墩實行施工監測,并對監測數據進行分析,從而控制整個施工過程中墩的應力、變位;預報墩的應力狀態,確保墩的安全性。(3)環境溫度場的監控溫度是影響主梁撓度的主要因素之一。溫度變化包括季節性溫變和日溫變化兩部分。日溫變化比較復雜,尤其是日照作用,會引起主梁頂底板溫度差,使主梁產生撓曲。選擇早晨太陽出來前對撓度進行觀測,可以有效地消除日照溫差的影響。但考慮到日照溫差不可能完全避免,應在橋上布置測點,進行適時觀測,并分析箱梁日照溫度的情況。季節溫差對主梁撓度的影響比較簡單,其變化是均勻的,可采集各節段在各施工階段的溫度,輸入計算機,分析其對撓度的影響。(4)結構穩定性監控首先確定大跨徑
13、連續梁橋箱梁穩定分析中的本構關系模型,具體包括基于彈塑性理論的鋼筋本構關系模型和基于彈塑性理論的混凝土本構關系模型,在此基礎上,進行大跨徑連續梁橋箱梁施工的第一類穩定分析和第二類穩定分析。根據預應力混凝土連續梁橋懸臂施工流程和其受力特點,通過觀測主梁各控制點高程;基礎沉降位移;主要控制截面應力值;控制截面溫度值和施工過程中環境溫度值等,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免措施,即施工預警。通過施工監測與監控的有機結合,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
14、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。2.2 對xx路預應力混凝土連續梁橋主橋監控內容的理解根據蘇州市吳中區東環快速路南延工程(含斜港大橋拆除重建工程)建設指揮部為完成吳中東路跨運河橋,xx路跨運河橋,南湖路跨運河橋施工監控工作下發的有關要求和通知、相關管理辦法,這xx路預應力連續梁橋的監控主要內容有:(1) 梁段部分:梁段線形監控,梁段應力監控;(2) 橋墩部分:橋墩線形監控,橋墩應力監控;(3) 結構穩定監控;(4) 環境溫度場監控。2.3 對xx路預應力混凝土連續梁橋主橋監控內容的補充在滿足招標文件規定的監控內容外,根據以往監控經驗,認為還應增加以下監控
15、內容以保障主橋成橋質量。(1)基礎沉降監測;(2)橋面鋪裝過程施工監控在進行橋面鋪裝施工過程中,主梁線形將發生變化,對線形需進行監控。(3)臨時支架變形監測。第三章 xx路橋主橋施工監測主要內容3.1 梁段及橋墩線形的監測3.1.1 梁段線形監測xx路預應力混凝土連續梁橋主跨結構位移監測應分為豎直面內的線形、變位監測及繞橋梁中心線的扭轉兩個部分,通過兩個部分的測量才能準確掌握主跨的真實狀況,有效地控制主跨的施工質量,保證施工安全。為盡量減少溫度的影響,觀測均安排在早晨太陽出來之前進行。撓度的觀測資料是施工控制中控制成橋線形最主要的依據。根據以往的經驗,在每個施工塊件上布置兩個對稱的高程觀察點,
16、這樣不僅可以測量箱梁的撓度,同時可以觀察箱梁是否發生扭轉變形。在施工過程中,對每一個截面都需要進行立模時、混凝土澆筑前、混凝土澆筑后、張拉前、張拉后的標高觀測,以便觀測各點的撓度及箱梁曲線的變化歷程,以確保箱梁懸臂端的合攏精度及橋面的成橋線形。高程控制點可布置在離塊件前端25cm處,采用鋼筋在垂直方向與頂板的上下層鋼筋點焊牢并要求豎直。測點(鋼筋)露出箱梁混凝土設計表面2.5cm,測點磨平并用紅油漆標記。(1)測點布置:1)零號塊高程測點布置布置零號塊高程測點是為了控制頂板的設計標高,同時也作為以后各懸澆節段的高程觀察的基準點。每個零號塊的頂板各布置9個高程點,測點位置可如圖所示。圖3.3.1
17、 零號塊高程測點布置示意圖2)各懸澆節段高程觀測點布置每個節段各設2個測點,可對稱布置在翼板外承托的根部,離塊件前端25cm處,測點鋼筋長2.5cm。(2)測量方法:用精密水準儀測量測點標高,每一個節段施工完成后應對全部已完工梁段主梁測點撓度復測一次。用全站儀測量測點平面坐標,一個節段完成后應對全部已完梁段主梁平面坐標復測一次。3.1.2 橋墩線形監測橋墩線形監測是對橋梁結構主墩的垂直度進行監測控制,以保證橋墩按垂直方向施工。(1)測點布置: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。在橋墩上、中、下四角布設測點控制橋墩垂直度。永久點位:墩頂水平變位觀測點和橋墩垂直度觀
18、測點作為長期監控觀測點,同時應注意岸上基準點的設置和保護。(2)測量方法:用全站儀測量。3.2 梁體及橋墩應力監測3.2.1 主梁應力監測通過主跨結構應力監測可迅速知道主跨受力狀況,如剪力滯效應等,并及時制定主跨應力是否超限,從而可知主跨安全狀況。因此,必須進行應力跟蹤觀測,該項觀測在每一施工階段都要進行,并貫穿整個施工過程。1.測試儀器應力觀測的儀器根據對多種應力測試儀器性能的比較,考慮到要適合長期觀察并能保證足夠的精度,故選用質量高的埋入式混凝土應變計、鋼筋應變計和配套的綜合頻率接收儀作為應力觀測儀器。該應變計的溫度誤差小、性能穩定、抗干擾能力強,特別適合于應力長期觀測。2.監測截面根據x
19、x路預應力混凝土連續梁橋特點,在左右幅各選1個邊跨和1/2中跨的箱梁進行應力監測。在箱梁關鍵截面布置應力觀測點,如可在箱梁的根部、L/4、L/2及邊跨現澆段附近等截面布置應力測點。應力觀測采用鋼弦式應力計和配套的頻率接收儀進行。每幅主梁監測截面布置如圖。圖3.3.2 每幅主梁應力監測截面布置示意圖(單位:cm)3.測點布置(1)吳中東路跨運河橋主橋測點布置箱梁根部截面:L/4截面:L/2截面:圖3.3.3 吳中東路跨運河橋主橋應力測點布置圖(2)xx東路跨運河橋主橋測點布置箱梁根部截面:L/4截面:L/2截面: 圖3.3.4 xx東路跨運河橋主橋應力測點布置圖(3)南湖路跨運河橋主橋測點布置箱
20、梁根部截面:L/4截面:L/2截面:圖3.3.5 南湖路跨運河橋主橋應力測點布置圖4.應力計的埋設應力計都按預定的測試方向固定在主筋上,測試導線引至混凝土表面。施工過程中注意對應力計和引出導線的保護。5.應力監測方法 在整個施工過程中,各個施工階段對全部傳感器均測讀一輪次讀數,對每個傳感器每輪次均采三次樣,并取其平均值作為該測點本次讀數,具體按以下規則實施:混凝土應變計所在節段混凝土澆筑后其強度達到張拉預應力設計強度時即測讀一次,以記錄各應力計的安裝初始應力;第i塊施工時,支架前移,立模后測讀一次,澆完混凝土后測讀一次,預應力束張拉錨固后測讀一次;邊跨合攏后測讀一輪次,中跨合攏后測讀一輪次;二
21、期恒載作用后測讀一輪次。3.2.2 橋墩應力監測(1)測試儀器:1)埋入式混凝土應變計;2)鋼筋計;3)綜合測試儀。(2)測點布置:根據xx路連續梁橋結構特點,從主橋左右幅各取一個主墩作為觀測對象,在橋墩中部截面處和墩頂截面處布置應力測點,如圖3.3.6所示。圖3.3.6 主橋左右幅主墩應力測試截面(單位:cm)吳中東路跨運河橋主墩截面布置8個應力測點,其中2個鋼筋應變計和6個混凝土應變計,其中測試截面測點布置如圖所示;xx東路跨運河橋主墩和南湖路跨運河橋主墩每截面布置6個應力測點,其中2個鋼筋應變計和4個混凝土應變計。其中測試截面測點布置如圖所示。吳中東路跨運河橋主墩:圖3.3.7 主橋左右
22、幅主墩應力測試截面xx東路跨運河橋主墩和南湖路跨運河橋主墩:圖3.3.8 主橋左右幅主墩應力測試截面3.3 環境溫度場的監測溫度是影響主梁撓度的主要因素之一,溫度變化包括季節性溫變和日溫變化兩部分。季節溫差對主梁撓度的影響比較簡單,由于其變化的均勻性,既不會使主梁發生撓曲,也不會使墩發生偏轉,而是通過使墩身產生軸向伸縮從而對主梁的撓度產生影響。可采集各節段在各施工階段的溫度,輸入計算機,分析其對撓度的影響。日溫變化比較復雜,尤其是日照作用,會引起主梁頂底板溫度差,使主梁產生撓曲,同時也會引起墩身偏移。日照溫度的影響要通過實施觀測來加以修正。選擇早晨太陽出來前對撓度進行觀測,可以有效地消除日照溫
23、差的影響。但考慮到日照溫差不可能完全避免,應在橋上布置測點,進行適時觀測,并分析箱梁日照溫度的情況。日照溫差測試采用測點埋設鉑電阻,引出測試導線,再用溫度測試顯示儀進行適當的觀測,摸清箱梁日照溫度變化的情況。1測試儀器溫度觀測除采用鉑電阻測量混凝土體內溫度外,還可采用鉑電阻表面溫度點溫計測量箱梁混凝土的表面溫度。點溫計測量具有較大的靈活性,可以對任意處的混凝土表面溫度進行測量。溫度測試顯示儀器采用5位數字萬用表。2測點布置在箱梁上選擇斷面A-A(支點)、B1-B1(L/4)、B2-B2(L/4)、C-C(現澆段),具體布置圖如下圖3.3.9。圖3.3.9 主橋溫度監測截面布置示意圖(單位:cm
24、)3.3.4 結構穩定性監測首先確定大跨徑連續梁橋箱梁穩定分析中的本構關系模型,具體包括基于彈塑性理論的鋼筋本構關系模型和基于彈塑性理論的混凝土本構關系模型,在此基礎上,進行大跨徑連續梁橋箱梁施工的第一類穩定分析和第二類穩定分析。 根據預應力混凝土連續梁橋懸臂施工流程和其受力特點,通過觀測主梁各控制點高程;基礎沉降位移;主要控制截面應力值;控制截面溫度值和施工過程中環境溫度值等,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免措施,即施工預警。通過施工監測與監控的有機結合,調整控制橋梁的線形,盡可能使橋跨結
25、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。監控內容如下:1)臨時結構(或桿件)穩定性驗算;2)施工中的結構(局部和整體)穩定性驗算和控制;3)影響施工中結構(含臨時)穩定的因素分析、監測與控制。3.4. 穩定問題的非線性有限元分析3.4.1 第一類穩定問題的非線性有限元分析(1)隨著荷載的增加,在結構發生彈性失穩之前,部分構件已經進入塑性。(2)結構較柔,荷載不斷增加時,荷載結構幾何剛度矩陣與臨界荷載的幾何剛度矩陣失去了線形關系。在解決這類穩定問題時,應該考慮利用第一類穩定求解的方便性,同時要考慮上述兩方面因素影響對現行
26、穩定求解的失真度,將特征值問題與非線性分析結合起來求解,這就是第一類穩定的非線性有限元分析方法。基本思路是:用考慮的幾何非線性和材料非線性的有限元方法,將荷載逐級施加到,為參考荷載,為期望的最小穩定系數,求出結構的幾何剛度矩陣作為,對變形后的構件,有參考荷載線性化求出后期荷載的屈曲系數,最后較精確的臨界荷載為: (3.3)式中:結構在荷載作用下較精確的穩定安全系數。3.4.2 第二類穩定問題的非線性有限元分析對于大跨徑連續梁橋來說,其穩定問題應考慮非線性問題,屬于第二類穩定,即在大變形和材料非線性的問題下,結構達到極限荷載的問題。極限荷載是指橋梁承受外荷載的最大內力,分析橋梁結構的極限承載力,
27、可以為其安全施工提供依據和保障。分析橋梁結構極限承載力的實質就是通過不斷計入幾何非線性和材料非線性的剛度方程,尋找其極限荷載的過程。橋梁結構在不斷增加的外荷載作用下,結構的剛度不斷發生變化,當外荷載產生的壓應力使得結構切線剛度矩陣趨于奇異時,結構承載力就達到了極限,此時的外荷載就為極限荷載。在第二類穩定問題中,當荷載達到臨界值時,荷載位移曲線的斜率為零;超過極值點后,曲線斜率小于零,因此結構失穩的判別式為第j級荷載增量作用結束時, (3.4)結構承受的總荷載和總位移為; (3.5)式中:結構的初始荷載列陣;結構的初始位移列陣。如果在第j次增量作用結束后,結構的總剛度矩陣使上式滿足,那么前j次荷
28、載增量過程的迭加即為結構的臨界荷載,則相應的總變形即為相應的失穩模態。結構承受多個集中荷載或分布荷載作用時,設各個荷載的大小存在固定比例同步增長,可用該參數的臨界值確定各荷載的臨界值。針對上部施工階段最不利狀態,考慮自重、風荷載及掛籃走位等狀態具體思路同上,做以上兩類結構穩定性分析。3.5 基礎沉降監測對預應力混凝土連續梁橋主橋主墩承臺進行沉降觀測,定量確定其在施工過程中隨加載所產生的均勻和不均勻沉降過程。利用于觀測結果可以采取有效的施工措施,如確定合攏前是否采用預頂力措施或是否可采用更合理的合攏次序等,便于主梁合攏,使成橋結構受力更趨合理。1.測點布置:主墩承臺上下游各設12個測點,測點位置
29、選在承臺便于觀測的可靠位置處。永久點位:橋墩沉降觀測點,同時應注意岸上基準點的設置和保護。2.測試方法:用精密水準儀測量測點標高。3.6 橋面鋪裝過程中施工監控橋面鋪裝相當于在橋面上的均布荷載,通過實測橋面鋪裝厚度計算得出均布荷載集度,對理論計算的荷載進行修正重新進行結構分析。(1)支架和托架在混凝土澆筑前需要在現場做靜載試驗,以確保支架和托架在混凝土澆筑過程中的安全并消除結構的非彈性變形,掌握彈性變形數據,為后期施工提供重要的實測依據。(2)支架地基是否穩定、支架彈性變形觀測數據是否合理、支架塑性變形是否消除等這些因素均會影響梁體線形控制,,決定著橋面系施工的難易程度。因此應當對臨時支架進行
30、變形監測,支架變形監測包括支架預壓監測、混凝土澆筑過程監測、箱梁靜置期監測。監測內容包括高程、位移。(3)預壓期間監測重點是監測構件的彈性變形和非彈性變形、地基沉降情況、支架變形等,并根據情況調整支架措施;(4)混凝土澆筑過程監測重點是監測構件的彈性變形和非彈性變形是否與設置的預拱度一致,支架的穩定等;(5)箱梁靜置期監測重點是監測支架構件的穩定。第四章 仿真分析與施工控制4.1 橋梁施工監控仿真分析為了達到施工控制的目的,必須對該標段橋主橋施工過程中每個階段的受力狀態和變形情況進行預測和監控。因此,必須通過合理的計算方法和理論分析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,以
31、便控制施工過程中每個階段的結構行為,使其最終的成橋線形和受力狀態滿足設計要求。從這個意義講,施工控制中的結構計算方法不僅能對整個施工過程進行描述,反映整個施工過程中結構的受力行為,而且還能確定結構各個階段的理想狀態,為施工提供中間目標狀態。因此必須依靠事先提供可靠的計算參數,采用大型有限元分析軟件Midas Civil,利用正裝及倒拆的計算方法精確計算出各種施工狀態線形;再通過嚴格的制造和施工質量的控制,使架設的線形與設計相符,才能達到控制線形的目的。4.1.1 仿真分析準備要確保這橋主橋的最終線形與內力與設計一致,不能單靠施工階段的跟蹤調整來實現設計的主梁線形,而且必須依靠事先提供可靠的計算
32、參數、采用精確的計算方法計算出各種施工狀態線形,再通過嚴格的制造和施工質量的控制,使架設的線形與設計相符,才能達到控制線形的目的。所以在上部結構開始安裝之前監控工作主要是注意收集各種資料,初步建立計算機施工控制仿真分析系統數據庫;與設計人員交流,完全領會設計意圖;確定設計目標狀態;確定安全施工的指標;與監督、監理等單位聯系,獲取各項目的檢驗評定標準及控制標準。4.1.1.1 資料收集由于設計是偏于安全的,采用規范設計參數計算的結構內力及位移均與實測有差異。這些偏差將直接影響到這橋主橋成橋后結構線形及內力是否符合設計要求。因此,要對部分主要設計參數提前進行測定,以便在施工前對部分結構設計參數進行
33、一次修正,從而進一步修正原設計結構線形,為保證這橋主橋成橋后滿足設計要求奠定基礎。影響結構線形及內力的基本參數有兩大類:主要技術參數與次要技術參數。需測定或了解的參數如下:(1)混凝土和鋼材等材料的彈性模量及熱膨脹系數;(2)箱梁尺寸和實際面積;(3)主梁節段的實際重量;(4)混凝土的收縮徐變;(5)預應力有效值;(6)施工荷載(包括施工掛籃);(7)結構剛度;(8)溫度變化;(9)主橋實際工期與進度安排。4.1.1.2 計算機施工控制仿真分析系統資料庫的建立在以上所列數據獲取后,采用橋梁結構有限元分析軟件Midas Civil復核這橋主橋設計計算所確定的理論成橋狀態和施工狀態,同時結合通用有
34、限元軟件ANSYS對這橋的主橋進行局部應力分析。通過對橋主橋各施工工況進行空間模擬分析,得出各施工控制工況下主梁線形、主拱線形及關鍵位置的應力狀態。結合施工過程中測得的各階段數據,考慮溫度的影響,隨時分析橋主橋各施工階段主梁和主拱的內力及變形、實際索力與設計索力預測值的差異并找出原因,提出修正方案,避免誤差的積累,以確保這橋的主橋成橋后的內力狀態和線形與設計保持一致。因此,在分別建立了橋監控數據庫的基本資料后,要通過收集施工過程中的實際參數和已發生變化的參數來修正各主橋數據庫資料。4.1.1.3 監控目標狀態的確定在基于設計數據的橋主橋施工控制仿真分析系統建立后,可以計算出主梁的成橋理論線形,
35、將其作為目標監控線形,后續的控制、預測、反饋等都圍繞此目標線形進行。監控的初始階段,應按照設計的參數和修改后的設計參數,確定各主橋主梁及主拱的最終目標線形。4.1.2 仿真分析方法(1)正裝分析法正裝分析法是按照這橋主橋結構實際施工加載順序來進行結構受力和變形分析,它能較好地模擬橋梁結構的實際施工歷程,能得到這橋主橋結構在各個施工階段的位移和受力狀態,這不僅可用來指導這橋主橋設計和施工,而且對這橋主橋施工控制提供了依據。同時,在計算中,能較好地考慮一些與這橋主橋結構形成歷程有關的影響因素,如結構的非線形問題和混凝土收縮、徐變問題。正裝分析法的目的在于確定這橋主橋成橋結構受力狀態。這種計算的特點
36、是:隨著施工階段的推進,結構形式、邊界約束、荷載在不斷改變,前期結構發生徐變和幾何位置的改變,因而前一階段結構狀態將是本次施工狀態結構分析的基礎。正裝分析不僅可以為這橋主橋成橋結構的受力提供較為精確的結果,為結構強度、剛度驗算提供依據,而且還可以為施工階段理想狀態形成一個描述結構狀態的數據文件,作為完成橋梁結構施工設計、控制的基礎。計算過程中,將以前各施工階段結構受力狀態作為本階段計算的基礎,前一階段結構位移作為本階段確定結構軸線的基礎。在一個施工階段中,新拼裝的桿件用激活兩個接點的新單元進行模擬。計算時對這橋主橋施工階段循環進行,循環結束時的分析結果為成橋若干年后結構的受力狀態。(2)倒拆分
37、析法倒拆分析法是按照這橋主橋結構實際施工加載順序的逆過程來進行結構行為分析。倒拆計算的目的就是要獲得這橋主橋結構在各施工階段的理想安裝位置(主要指標高)、理想的受力狀態。實際施工中這橋主橋結構線形的控制與強度控制同樣重要,線形誤差將造成橋梁結構的合攏困難,影響這橋主橋建成后的美觀和運營質量。為了使竣工的的結構保持設計線形,在施工過程中用設置預拱度和預拋高的方法來實現。而對分階段施工的桁架拱橋這一復雜結構,一般要給出各個施工階段結構物控制點的標高(預拋高),以便最終使結構物滿足設計要求,這個問題用正裝法難以解決,而倒拆分析法能夠解決這一問題。倒拆分析法的基本思想是:假設t=t0時刻結構內力分布滿
38、足正裝計算t0時刻的結果,線形滿足設計要求。在此初始狀態下,按照正裝分析的逆過程,對結構進行倒拆,分析每次卸除一個施工段對剩余結構的影響,在一個階段內力分析得出的結構位移、內力狀態便是該階段施工的理想狀態。正裝計算分析不僅可以為成橋結構的受力提供較為精確的結果,為結構剛度、強度驗算提供依據,而且可以為施工階段理想狀態的確定,為完成巧了結構施工控制奠定基礎。但是,對于分段施工的這橋主橋這種復雜的結構,要給出各個施工階段結構控制點的標高,以便最終使結構滿足設計要求,這個問題只用正裝分析法難以解決。故需要結合兩種分析方法進行綜合分析,使結構在成橋時滿足設計要求。4.1.3 xx路預應力混凝土連續梁橋
39、主橋仿真分析內容預應力混凝土連續梁橋施工過程中每個階段的變形計算和受力分析,是橋梁施工控制中最基本的內容。預應力混凝土連續梁橋主橋施工控制的目的就是確保施工過程中結構的安全,保證橋梁成橋線形及受力狀態和變形基本符合設計要求。為了達到施工控制的目的,我們必須對預應力混凝土連續梁橋主橋施工過程中每個階段的受力狀態和變形狀態進行監控和預測。因此,必須通過合理的計算方法和理論分析來確定預應力混凝土連續梁橋主橋結構施工過程中每個階段在受力和變形方面的理想狀態。以便控制施工過程中每個階段的結構行為。使其最終的成橋線形和受力狀態滿足設計要求。1.預應力混凝土連續梁橋主橋整體分析根據預應力混凝土連續梁橋主橋設
40、計資料及有關規范的理想參數,采用橋梁結構分析軟件Midas Civil進行正裝、倒拆相結合計算分析。正裝計算法是按照橋梁結構實際施工加載順序來進行結構變形和受力分析,能較好的模擬橋梁結構的實際施工歷程,能得到橋梁結構在各個施工階段的位移和受力狀態,對設計和施工控制提供了保證。倒拆計算法是按照橋梁結構實際施工加載順序的逆過程來進行結構分析,即從設計的最終成橋狀態開始,逐步倒拆來得到施工各階段中間的理想狀態和初始狀態。對預應力混凝土連續梁橋主橋成橋階段及各施工階段的設計應力及設計線形(主梁預拱度)等進行計算并與設計計算資料進行相互校核比較。2.預應力混凝土連續梁橋主橋施工階段全過程分析對預應力混凝
41、土連續梁橋主橋施工各階段運用橋梁結構分析軟件Midas Civil進行跟蹤計算。由于理論設計參數與實際參數存在差異以及施工荷載、應力、線形等不可能與理論計算完全一致,必須根據實測應力、線形、及溫度等修改計算控制參數,進行反復計算,擬合橋梁控制參數值,使計算值與實測值之間的差別達到最小,再根據前面階段所擬合的參數值及實測應力、線形及溫度等計算下一階段的合理施工量及線形的調整量。3.預應力混凝土連續梁橋主橋施工過程穩定性分析穩定性分析在施工過程中是極其重要的,關系著預應力混凝土連續梁橋主橋的建設質量與安全。務必在施工過程中進行穩定性分析,擬采用橋梁結構分析軟件Midas Civil和空間有限元軟件
42、ANSYS進行預應力混凝土連續梁橋主橋全橋施工過程穩定性分析驗算,主要包括一下內容:(1)支架和托架的穩定性分析(2)箱梁澆筑過程中的穩定性分析(3)結構局部穩定性分析4.2 施工控制主要內容4.2.1 橋梁在施工過程中及成橋后結構分析結構分析是結構施工控制的主要工作內容之一,該項工作根據施工過程與成橋運營情況來完成各施工狀態及成橋后的內力與位移計算,進而確定出結構各施工階段的內力與位移理論值。計算可考慮施工的進程、時間、相應狀態臨時荷載、環境溫度、截面的變化、結構變化、混凝土的收縮與徐變、預加應力等因素。可確定出橋梁的預拱度,預測下一施工狀態及施工成橋狀態的內力與位移。結構施工過程的結構行為
43、分析可運用倒拆分析與正裝分析兩種方法,結構分析采用非線性有限元法。該項分析包括如下幾項內容:(1)對橋主橋結構設計主要計算數據進行復核;(2)復核這橋主橋結構初始狀態的預拱度;(3)確定各施工理想狀態的內力與位移;(4)通過比較確定出這橋主橋最大內力與位移的相應狀態;(5)給出有關施工的建議。4.2.2 施工控制誤差分析施工控制的目的是盡可能消除理論計算與施工實際情況間的差異。這種差異表現為:計算參數與實際情況的差異、計算假定與實際情況的差異、施工誤差、測量誤差等。消除這些差異從兩個方面來進行。(1)調整計算參數、修正理想狀態由于結構實測與理論值存在著一定的偏差,通過對應力或位移偏差分析,結構
44、參數敏感性分析,結構參數識別,進一步分析找出偏差原因,確定出設計參數真實值。為施工成橋符合設計要求服務,也為同類橋的設計與施工積累經驗。(2)反饋控制分析根據這橋主橋理想狀態、現場實測狀態和誤差,進行分析、預測出下階段施工控制數據的最佳取值是克服誤差的有力手段。可采用最小誤差估計方法進行分析與預測。4.2.3 主跨結構設計參數識別一部分結構設計參數可通過施工前的測定來加以修正,但是還有一些參數是難以確定的設計參數,以及臨時荷載及環境影響,必需進行結構施工監測,并通過實測值與理論值的對比分析,以及參數識別,方可確定這些用試驗難以確定的設計參數,從而減小理論值與實測值的差異,這樣才能進一步全面地把
45、握這橋主橋結構行為。4.2.4 結合控制的實時跟蹤分析此項分析是實現這橋主橋結構施工控制的關鍵。反饋控制是根據橋梁結構理想狀態、實測狀態和誤差信息進行的,該項工作制定出可調變量的最佳調整量,并形成實施方案,指導現場作業,使這橋主橋施工的實際狀態最大限度地接近理想狀態。它包括下述幾部分內容:(1)實測狀態溫差效應修正分析;(2)這橋主橋各狀態數據實測值與理論值的對比分析;(3)這橋主橋設計參數識別;(4)這橋主橋結構行為的預測分析;(5)這橋道主橋理想狀態修正分析;(6)反饋控制分析。4.3 施工控制方法本項目橋的主橋均采用自適應控制方法進行施工控制,這種方法是在閉環反饋控制的基礎上,再加上一個
46、系統參數識別過程,即“施工量測參數識別分析修正預測施工”的循環過程(自適應施工控制基本原理如圖4.1所示),然后比較結構測量的受力狀態與模型計算結果,依據兩者的誤差進行參數調整(識別),使模型的輸出結果與實際測量結果相一致。再利用修正的計算模型參數,重新計算各施工階段理想狀態,按反饋控制方法對結構進行控制。在每一工況返回結構的量測數據之后,要對這些數據進行綜合分析和判斷,以了解已存在的誤差,并同時進行誤差原因分析。在這一基礎上,將產生的誤差的原因盡量予以消除,給出下一個工況的施工控制指令,使現場施工形成良性循環。這樣,經過幾個工況的反復識別后,計算模型就基本上與實際結構相一致了,在此基礎上可以
47、對施工狀態進行更好的控制。圖4.1 自適應施工控制基本原理在施工前確定合理的施工步驟、現場嚴格按預定的施工步驟進行施工、及時發現和糾正已經存在的誤差是橋梁施工控制的關鍵。本橋施工誤差主要出現在以下幾個方面:橋梁施工臨時荷載,包括臨時機具、人員重力等;拱肋定位時溫度影響,包括鋼骨架的預制初始溫度及安裝溫度等;鋼桁梁重量的誤差;鋼結構焊接殘余應力引起的應力重分布;施工階段(尤其是合攏階段)溫度的影響等。根據以上特點,施工控制采取在結構穩定性滿足要求的前提下,對結構變形(高程)、應力進行雙控,其中以變形控制為主,嚴格控制鋼桁拱肋、鋼桁梁等關鍵截面在危險工況的撓度變化、拱軸線偏位,同時關注材料應力發展
48、狀態及趨勢。這樣做的原因在于高程的變化反映了結構的總體宏觀表現,是結構各控制截面整體位移的綜合反映,而應力是控制截面某一點的微觀受力狀態。具體采用以下方法:結構施工前期分析對施工圖充分理解的基礎上,與施工單位廣泛接觸,盡可能詳細地了解施工過程,調查施工荷載的大小與位置。根據設計及施工單位選定的施工方法進行每一工況有限元理論分析,盡可能預先精確模擬計算施工全過程,獲得結構各施工階段的期望狀態,給出各施工過程中斷面的內力、應力和變形的期望值,對選定的施工控制主要參數及主要成果應形成施工控制預備文件,在此基礎上進行施工誤差靈敏度分析,確定各施工步驟的允許誤差及誤差出現后的內力及位移調整方案,作為施工
49、依據。現場測試與現場計算分析調整在施工全過程中,對全橋結構進行現場測試跟蹤,將實際測量結果與理論計算結果進行分析對比,在出現誤差時,通過結構線形、材料彈性模量、溫度場等的現場測量結果,分析誤差出現的原因,確定調整誤差的措施、調整以后的施工要求。關鍵部位的應力及變形跟蹤根據前期分析的結果,確定結構在施工期間的薄弱環節,對施工期的危險狀態進行結構應力狀態監測及結構狀態剛度變形測量。4.4 施工監控質量控制我方保證按照本投標書內容,投入充足的物力、人力、財力保證本監控技術方案的順利實施。具體措施如下:4.4.1 人力方面首先,我方保證按照投標書成立專門的施工監控項目組,項目組成員全部具有中高級職稱;
50、第二,我方將做好精密的施工控制組織規劃,開展工作時責任到人,在最大限度上保證施工監控工作的高效、精確運行;第三,我方施工監控項目負責人長期從事大跨度橋梁結構理論研究,并長期從事施工監控工作,負責了國內數座大跨度懸索橋、斜拉橋、連續梁橋及連續剛構橋的施工監控工作,具有豐富的工程經驗和監控技術;第四,項目組成員均長期從事施工監控服務,大都具有駐監控現場的實際工作經驗,可以勝任本橋的施工監控工作;第五,我方將成立監控現場工作小組,并委托具有高級職稱的技術人員任現場工作小組組長,全權負責本項目的現場實施;并保證在監控工作中人員到位,駐現場人員的暫離、調換等事先須得到業主同意。4.4.2 技術方面首先,
51、我方保證按照投標文件內容,以先進的監控技術完成本工程的監控工作;第二,我方編制了功能強大、理論完善的橋梁施工分析程序,可以完成施工監控工作需要的精確計算功能,得到精確的施工控制數據;該程序在長期的施工監控服務工作中得到了檢驗,具有高度可靠性;第三,我方長期承擔橋梁施工監控工作,近年來曾承擔了包括連續梁橋、斜拉橋、懸索橋、拱橋等多種橋型在內的數十余座橋梁的施工監控工作,積累了大量的施工監控經驗;第四,我方同時通過空間分析程序進一步校核平面分析程序的結果,并可以完成橋梁施工監控所需的精確計算工作;第五,我方在長期施工監控工作中總結了全套施工監控理論,擅長進行誤差分析和最優化施工控制計算,可以保證施
52、工監控成果的精度。4.4.3 監控設備的投入首先,我方保證按照投標文件的內容采購足夠數量的測試儀器,保質保量完成結構狀態監控;其次,在長期施工監控服務工作中配備的大量功能強大、精確度高的測試儀器,可以應用在本監控項目中;第三,本監測項目中全部應變測點均采用便攜式智能綜合測試儀,搜集測試數據,監測快捷、準確,保證應變測試數據及時、準確有效;第四,本次監控服務所選用的消耗型應力、溫度測試傳感器均為長沙金碼高科技事業有限公司產品。我方長期使用該方產品,實踐證明該公司產品種類齊全、使用方便、精度良好、售后服務到位,可以完全滿足本項目后期健康維護系統長期監控的需求。4.4.4 與后期監控維護系統銜接方案
53、為了使本項目橋梁在運營使用過程中,能長期有效地對橋梁的線形及應力進行監測,要求在施工監控過程中埋設大量線形、溫度、應力監測點,施工控制系統與后期健康維護系統相結合實施。具體措施如下:(1)測點布設方案考慮到與健康監測系統的對接,本控制方案中嚴格按照業主建議的應力、溫度、標高測點布設施工控制中所需的測點。與常規的應力、溫度測點項目,目前的布設數量稍高,但考慮的健康監測系統的需要,在施工控制方案中仍盡量滿足了業主的布設要求。如果我方中標,可以配合健康監測系統設計單位對測點布置進行優化。(2)應力和溫度傳感器的選用與布設考慮到健康監測系統長期監測的需要,如果我方中標將選用在國內橋梁工程施工監控中大量
54、使用,信價比最優的傳感器產品,投入本工程施工控制工作。在布設過程中,將嚴格布設程序,制定布設規范,提高測點存活率,保證應力測點成活率在85以上,溫度測點存活率在90以上。在布設方案中將考慮使用過程中監測的便利,設置應力和溫度傳感器集中量測點,并安裝相關保護裝置。(3)高程測點布設與報告在高程測點布設中將考慮健康監測的需要,建立可供成橋后繼續使用的高程測量網。在合攏后及時將施工中臨時高程測量點轉移到可供成橋階段繼續使用的永久測量點上,并加強合攏后的高程觀測,建立詳盡完整的高程變化檔案。(4)施工過程的數據檔案保存將建立系統完善的施工過程檔案系統,對施工過程中的文件進行系統的整理、保存,供使用階段
55、查用。編制專用數據庫軟件,對施工過程中測量得到的標高、應力、溫度等數據進行系統整理,并可以提供數據庫模型,使之與健康監測系統實現無縫連接。施工控制工作結束后將提供所有控制過程的文件、數據檔案。4.5 施工監控安全控制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安全管理,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。4.5.1 事故分類(1)電氣事故橋梁施工作業,是需要使用和操作電氣設施的作業,絕大多數工種、崗位都是圍繞電氣
56、設備作業。若遇電氣線路老化、破損、漏電、短路、地面潮濕等情況,極易發生人員觸電傷亡事故以及由于用電所引發的火災事故。(2)物體打擊事故在設備運轉,起吊重物,設備搬遷、維修、拆卸,鋼板制作、焊接、吊放等過程中,因操作不當導致重物墜落、脫斷、甩擺、傾覆等現象,極易發生人員被物體打擊的傷亡事故。(3)機械傷害事故各種機具在運轉和移動中,因防護措施或操作不當,極易發生人身機械損傷、設備損壞事故。4.5.2 控制措施(1)加強領導,健全組織,項目經理部組成安全領導小組定期分析安全形勢,研究存在問題,充分發揮各級安檢人員的監督作用,項目開工之前,技術部門應認真審核、熟悉設計圖紙,并根據設計圖紙和技術規范,
57、編制詳細、具有可操作性的施工工藝,施工安全注意事項及安全設施的布置圖或說明。(2)全技術交底由相應的項目施工負責人組織實施或工程部組織實施,要定期進行全方面、針對性的安全技術交底,安全技術交底主要內容:本橋梁工程項目的施工作業特點和危險點、針對危險點的具體預防措施、應注意的安全事項、相應的安全操作規程和標準、發生事故后應及時采取的避難和急救措施,安全技術交底完后,交到安全監察部,由安全監察部負責整理歸檔。(3)安全教育要經常化,制度化,同時也要根據本工地的施工方特點,因地制宜,采取多種多樣的形式進行,來提高全體員工的安全意識,項目部安全教育由項目部辦公室負責人組織、專職安全管理人員配合實施。安
58、全教育內容包括項目部的勞動安全規章制度、主要危險危害因素及安全事項、預防工傷事故和職業病的主要措施和典型事故案例及事故應急處理措施等項內容,其主要形式有:安全知識學習,舉辦多層次安全培訓班;建立安全教育室,進行圖片和典型事故照片展覽,放映電影教育片;舉辦以安全施工為內容的知識競賽,編印簡報。(4)嚴格安全監督,建立和完善定期安全檢查制度,各級領導小組要定期組織檢查有關部門或人員,深入施工生產現場,邊檢查邊整改,及時總結和推廣先進經驗。對于整改工作應指定責任人,限期完成,整改情況應進行跟蹤和反饋。(5)現場必須按規定設置安全宣傳欄,掛安全圖表,安全標牌,以安全標語、圖示等形式進行安全宣傳,增強全
59、員的安全意識,在大型設施、大型起重設備、混凝土工廠、交通路口、通道口、上下梯道口、油化庫、爆炸物品存放點、洞口、配電間等,懸掛相應警示牌。(6)根據施工需要發放和檢查施工所用的各種安全機具和勞動保護用品。項目部免費為從業人員提供符合國家標準、行業標準或地方標準的勞動防護用品,安全監察部監督、教育從業人員按照使用規則佩帶、使用。按照勞動防護用品的使用要求,在使用前對其防護功能進行必要的檢查,安全監察部門協同材料部門認真做好對新購勞動防護用品的驗收,杜絕假冒、偽劣勞動防護用品進入施工現場,從業人員必須按規定正確使用和保管好勞動防護用品,確保勞動防護用品在使用期內防護性能完好。電氣事故的防范措施:(
60、1)各種機電設備安裝、使用、維修均應按其說明書的要求進行,電氣作業按其規范進行。(2)電設備必須建立使用、檢查、維護、保養制度,配齊安全防護設備,在工程結束時,及時組織人員對設備進行檢查維修,確保安全可靠。(3)轉動中,不得進行零部件拆卸和修理,拆洗和檢查機械時,要防止轉動傷人。(4)設備的線路必須保持絕緣電阻不得低于0.5M。(5)電纜線路應根據橋梁平面布置架空或懸掛鋪設,固定線路盡量接近橋梁平面,并設固定線路,應敷設在不被車輛碾壓、人踩、不被管材工件碰撞的明顯地方,不得置于泥土和水中,每周必須停電檢查一次電線外層磨損情況,發現問題及時處理,電纜通過臨時道路時,應用鋼管做護套,挖溝埋設。(6
61、)每個機臺設置一個配電柜,柜內應有足夠的閘刀開關,空氣開關插座,并安裝漏(觸)電保護器,配電柜應有防雨措施,在使用中配電補充的電流量不得超過電器設備的額定值。(7)保險盒、熔斷器、熔絲必須按規定的規格使用連續發生熔絲等其它金屬導線代用。(8)電氣設備的金屬外殼或機架必須根據技術條件采取保護性接地或接零,但同一電網的用電設備不得有接地、有的接零,不得拆除接地、接零裝置。(9)夜間施工應有足夠的照明,燈具應懸掛或固定在合適的架上,不防礙作業施工。(10)檢修電器設備和線路時,首先要切斷電源,并在開關上持“有人工作,禁止合閘”的標志牌,如用電工作時,必須有確保的措施,并有專人監護,非電工不得從事電氣
62、設備的安裝與檢修工作。(11)當電器設備、線路著火及作業場所發生其它火災時,應立即切斷電源,未切斷電源前,嚴禁用水或泡沫滅火器滅火。(12)大風大雨后,要及時對電氣設備及線路進行系統檢查,停電后應關閉總閘,采用應急照明措施。(13)雨時,應停止露天焊接作業。(14)焊場地周圍應清除易燃易爆物品或進行覆蓋、隔離。(15)在易燃易爆氣體或液體擴散區施焊時,應經有關部門試驗許可后,方可施焊。(16)結束后應切斷焊機電源,將氧氣瓶、乙炔氣閥關好,擰上安全罩,并檢查操作地點,確認無起火危險后,方可離開。(17)電焊場地周圍應清除易燃易爆物品,或進行覆蓋、隔離。(18)氧氣瓶應有防震膠圈,旋緊安全帽,避免
63、碰撞和劇烈震動,并防止暴曬。凍結應熱水加熱,不準用火烤。(19)用乙炔氣管后需清除管內積水。膠管、防止回火的安全裝置凍結時,應用熱水或蒸汽回執解凍,不準用火烤。(20)焊槍口不準對人,正在燃燒的焊槍不得放在工作件或地面上。帶有乙炔和氧氣時,不準放在金屬容易內,以防氣體逸出,發生燃燒事故。(21)不得手持連接膠管的焊槍爬梯、登高。(22)嚴禁在帶壓的容器或管道上焊、割,帶電設備應先切斷電源。(23)電焊作業人員必須經安全技術培訓考試合格持證上崗。(24)電焊機應放在干燥絕緣好的地方。在使用前檢查一、二次線絕緣是否良好,接線處是否有防護罩,焊鉗是否完好,外殼是否有接零保護。確認無問題后方可使用。(
64、25)在潮濕的地方施焊時,應采取絕緣措施,可墊絕緣板或橡膠皮,穿絕緣鞋操作,通風良好,防止出汗。(26)焊接時,操作人員必須戴絕緣手套,穿絕緣鞋,焊接時不準利用架子、軌道、管道、鋼筋和其他導電物作聯接地線,更不準使用裸導線,應用多股銅芯電纜線。(27)操作時,必須有用火證,設消防器材,并設專人看護,清除附近易燃物,防止焊花四濺,引燃物料,發生火災。(28)電焊工必須持證上崗操作,電焊機設專用開關箱,不準將焊機放在手扒車上使用。(29)更換場地移動焊把線時,應切斷電源,不得手持把線爬梯登高。(30)鉛焊時,場地應通風良好,皮膚外露部分應涂護膚油脂。機械傷害與物體打擊的安全防護:(1)安裝防護罩:
65、橋梁工程施工中所有機械設備外露傳動軸、轉動軸、齒輪、葉輪、皮帶輪、皮帶等凡是人體能觸摸的地方都必須安裝防護罩封閉,防護罩必須有足夠的強度和剛度,性能合格,安裝必須牢固可靠,對可移式防護罩要用鎖卡裝置鎖緊,以防松動,防護罩上嚴禁站人和坐上操作。(2)正確操作機械,遵守規程安全操作規程應按如下操作:起重吊機投入使用前的試吊制度:起重吊機在投入使用前,項目部要編制出起重吊機的試吊工藝,然后由項目部按照審批的試吊工藝組織試吊,并且寫出試吊報告,參與試吊的有關人員要在試吊報告上簽字,最后繪制出吊機的吊重曲線。吊機的吊重曲線發至吊機的操作司機、起吊工作的指揮人員(也可以將吊重曲線標識在吊機比較明顯的部位)
66、。如起重吊機是由自行拼裝的結構與機械共同組成(如龍門吊機、提升架),在試吊前,對拼裝的結構要按照大型臨時設施投入使用前的程序辦理檢查簽證。操作要求:在起吊預制樁和機具作業時,吊臂和重物下方嚴禁有人工作、停留或通過,以防止發生因操作不當導致重物墜落、脫斷、甩擺而釀成的事故。在起吊、錘擊和靜壓預制樁時,作業人員必須站在1.2倍樁長安全距離以外工作,非作業人員應離樁機10m以外。起吊重物時,不允許斜吊。盡量避免走行大車在鋼軌接頭處時起吊重物。風力超過5級時應停止使用,吊機停止使用時,應拉好纜風繩,并給走行大車上緊夾軌器。在起下鉆桿(具)和導管作業時,操作人員與作業人員應緊密配合,行動一致,當突然發生
67、跑鉆(管)時,嚴禁作業人員搶插夾具。兩人以上合抬機具重物時,應有人指揮,行動一致,進出道路上無明顯障礙物影響,方便搬運。在重新盤繞排列卷筒上鋼絲繩時,嚴禁在轉動中用手拉腳踩鋼絲繩。任何人都不準從高處向有人的地方拋擲物料,工具物料要放置牢固,以防發生高空墜物傷人事件。攪拌機作業出料斗升起時,嚴禁任何人在料斗下面清理料坑、停留或通過,當需要在料斗下檢修清理料坑時,應將料斗提升后用鐵鏈或插銷鎖住。施工中如盡可能避免雙層作業,如的確無法避免應按規程要求隔離。第五章 xx路橋主橋施工監控要點及其分析5.1 墩頂0#塊施工監控墩頂0#塊結構復雜,預埋件、鋼筋、各項預應力鋼束及其孔道、錨具密集交錯,梁面有縱
68、橫坡,端面與待澆端密切相連,混凝土澆筑施工須注意。由于支架的彈性、桿件連接處有縫隙、地基有沉降等因素,可能使支架下沉,使混凝土梁段出現裂縫。因此,在澆筑混凝土前,應對支架進行預壓,以消除其非彈性變形。并測量彈性變形值,為外側模板預留高度提供依據,并檢驗支架是否安全。0#塊較厚,因此可分兩層澆筑,(先底、腹板后頂板),也可分三層澆筑(先底板再腹板后頂板)。施工縫留在底板梗腋以上或腹板承托以下20cm處。澆筑過程中注意觀測支架是否變形,以隨時調整標高。待0#塊混凝土達到規定的設計強度后,即進行預應力筋張拉,其順序一般是先橫向,再縱向,后豎向。5.2 掛籃懸澆段箱梁施工監控在每個施工階段進行前,首先
69、進行正裝計算,獲得結構在各階段的內力,撓度;其次假設成橋時為理想狀態,進行倒拆計算,將各施工階段計算結果與正裝分析結合,獲得使橋梁結構最終成為理想狀態的各階段的預拋高值,從而得出各施工階段的立模標高以及混凝土澆筑澆筑前、后和預應力張拉前、后的預計高程;然后安裝模板,嚴格核準中心位置及標高、校正中線,將模板和前一節段的混凝土面平整密貼后進行懸臂澆筑,再將觀測變量的實測值與計算值進行比較,如果誤差太大,則通過參數識別模塊進行參數估計,修正計算參數,以便獲得觀測變量的新計算值,再將計算值與實測值比較,預測下一節段施工的立模標高和預計高程。如此反復循環,直至合攏階段。混凝土梁段的自重誤差宜控制在3%以
70、內。在解除掛籃的后錨固點,掛籃沿箱梁中軸線對稱向兩端每前進50cm須做一次同步觀測,防止掛籃因轉角、偏位造成掛籃受扭。5.3 合攏段箱梁施工監控在合攏前對箱梁頂面標高及軸線進行聯測,并連續觀測氣溫變化及梁體相對標高的變化和軸線偏移量,觀測合攏段在溫度影響下的梁體長度變化。連續觀測的時間不少于48小時,觀測間隔根據溫度變化和梁體構造而定,一般間隔3小時觀測一次。根據氣候情況及合攏前的梁溫度測試數據,預估合攏口鎖定后至新澆混凝土達到足夠強度前可能產生的降溫值t,然后依t求得梁降溫時產生的溫度內力,并依此來計算所需預應力臨時束的張拉力。5.4 橋墩施工監控橋墩施工監測的主要內容有:承臺沉降觀測;橋墩
71、標高、位移及傾斜度監測。5.5 掛籃靜力荷載試驗掛籃進場后需要逐個進行靜載試驗,以確定每只掛籃的荷載變形關系曲線,為下一步控制懸臂施工線形提供可靠的數據支持,靜載試驗采取地面模擬加載方法進行,試驗流程如下:1)按照圖紙拼裝掛籃及模板;2)按照要求灌裝土袋,確保每個土袋重量誤差不超過5%;3)掛籃主析前、中、后三點設置牢固的觀測點,并測得各點初始標高讀數;4)按照加載等級分級加載,在每級荷載施加完畢后10min開始測量三組觀測點的絕對標高值,同時加測一組掛籃前上橫梁中點的絕對標高值;5)加載過程進行到1.2倍超載時,分別在持荷30min、2h、6h測得三次各個觀測點標高值;6)按照5t為一個等級
72、進行卸載,每卸一級需持荷5min,并測得各組觀測點的標高值。經過以上試驗確定出每只掛籃在最大荷載下的變形情況以及在各級荷載情況下的掛籃下撓度值,為后期施工提供重要的實測依據。5.6 支架和托架變形荷載試驗支架和托架在混凝土澆筑前需要在現場做靜載試驗,以確保支架和托架在混凝土澆筑過程中的安全并消除結構的非彈性變形,掌握彈性變形數據,為后期施工提供重要的實測依據。支架地基是否穩定、支架彈性變形觀測數據是否合理、支架塑性變形是否消除等這些因素均會影響梁體線形控制, 決定著橋面系施工的難易程度。支架預壓應根據工程結構形式、荷載大小、地基土類型、施工工藝等條件進行預壓方案設計并進行荷載試驗。第六章 施工
73、監控進度計劃及保障措施6.1 施工監控進度計劃本橋主橋施工監控共分三個階段,即監控工作準備階段、監控工作實施階段、分析評估及報告整理階段。(1)監控工作準備階段在中標并簽訂合同后,根據蘇州市吳中區東環快速路南延工程建設指揮部為完成本橋的施工監控工作下發的有關要求和通知、相關管理辦法等,向業主提交詳細的工作大綱和實施方案,通過業主組織的專家評審,并按照專家意見對實施方案進行修改,作為監控實施方案,初步擬定需要15天左右。(2)監控工作實施階段1)進場在接到業主發出進場指令后,在現場建立監控項目部,成立項目經理室、技術室、辦公室、工程檢測室、儀器室、分析室,相關人員、儀器進場。2)現場監控本項目包
74、括斜港大橋主橋,吳中東路跨運河橋,寶帶東路跨運河橋,xx東路跨運河橋,南湖路跨運河橋,現場監控進度計劃安排應根據每座橋監控工期以及現場的具體情況制定詳細的監控進度計劃,保證監控工作的實施。(3)分析評估及報告整理階段對現場監控得到的數據進行分析評估,最后整理監控報告,初步擬定需要80天左右。6.2 施工監控項目組織機構6.2.1監控現場結構組織方案施工監控是個高難度施工技術問題,但不是孤立的施工技術問題,它涉及設計、施工、監理單位的實際工作內容,為做好本項工作,在組織形式上分兩個層次開展施工監控工作,即設立施工監控協調小組與施工監控工作小組。施工監控協調小組由業主、設計、監理、施工和施工監控等
75、單位參加,包括業主、設計、監理、施工和施工監控等單位的領導同志或技術負責人,其中業主單位同志任組長。施工監控協調小組不定期開會,由組長召集,討論施工監控中出現的重大問題,并提出修改方案。施工監控工作小組由施工監控、監理、設計、施工等單位參加,包括施工監控單位的現場負責人、監理單位的現場代表及測量人員、施工單位的現場施工負責人和測量人員、設計單位的設計代表和業主單位的配合同志,其中施工監控單位的現場負責人任組長。施工監控工作小組定期開會,由組長召集。討論施工控制中存在的問題,并提出修正方案。如遇到重大施工問題,或需要修改設計的,提交施工監控領導小組討論。6.2.2 施工監控的組織機構(1)業主1
76、)加強現場管理,協調各成員單位的工作;2)及時召集施工監控會議。(2)設計單位1)提供設計圖紙(包括設計變更圖紙);2)對監控單位提供的監控數據進行審核,使結構始終處于安全受力范圍;3)討論決定重大設計修改。(3)施工單位1)施工組織設計與進度安排,變更原定施工方案應及早提出并不得在原則上改變原定施工流程;2)混凝土彈性模量、容重試驗,不同材料或配合比均需做一組;3)橋面施工荷載調查與控制;4)完成施工常規的線形及標高、墩頂沉降觀測等;5)在監控單位配合下完成應力監測、溫度監測。(4)監理單位1)認真執行監理工作,保證施工質量;2)對施工單位提供的觀測數據進行復測(復核);3)提供主梁斷面尺寸
77、測量結果。(5)施工監控單位1)擬定施工監控方案;2)識別設計參數誤差,并進行有效預測;3)優化調整分析;4)預告梁段定位標高;5)復核施工方提供的主梁標高結果;6)應力(應變)監測、溫度場監測;7)匯總所有的監測數據;8)發生重大修改及時向協調小組匯報并會同設計單位提出調整方案;9)工程竣工后三個月內提交施工監控成果報告。6.3 主橋施工監控進度保障措施我方保證按照本投標書內容,投入充足的物力、人力、財力保證本項目橋梁監控技術方案的順利實施。具體措施如下:(1)人力方面首先,我方保證按照投標書成立了專門的施工監控項目組;第二,我方將進行精密的施工控制組織規劃,開展工作時責任到人,在最大限度上
78、保證施工監控工作的高效、精確運行;第三,我方施工監控項目負責人長期從事大跨度橋梁結構理論研究、長大隧道結構理論研究,并長期從事施工監控工作,負責了國內數座大跨度懸索橋、斜拉橋、連續梁橋及連續剛構橋的施工監控工作以及長大隧道的施工監控,具有豐富的工程經驗和監控技術;第四,項目組成員均長期從事施工監控服務,大都具有駐監控現場的實際工作經驗,可以勝任本項目的斜港大橋主橋施工監控工作;第五,我方將成立監控現場工作小組,并委托具有高級職稱的技術人員任現場工作小組組長,全權負責本項目的現場實施;并保證在監控工作中人員到位,駐現場人員的暫離、調換等事先須得到業主同意。(2)技術方面首先,我方保證按照投標文件
79、內容,以先進的監控技術完成本工程的監控工作;第一,我方長期承擔橋梁、隧道施工監控工作,近年來曾承擔了包括連續梁橋、斜拉橋、懸索橋、拱橋等多種橋型在內的十余座橋梁的施工監控工作以及長大隧道施工監控工作,積累了大量的施工監控經驗;第三,我方通過空間分析程序進一步校核平面分析程序的結果,并可以完成橋梁施工監控所需的精確計算工作;第四,我方在長期施工監控工作中總結了全套施工監控理論,擅長進行誤差分析和最優化施工控制計算,可以保證施工監控成果的精度。(3)監控設備的投入首先,我方保證按照投標文件的內容采購足夠數量的測試儀器,保質保量完成結構狀態監控;其次,在長期施工監控服務工作中配備的大量功能強大、精確
80、度高的測試儀器,可以應用在本監控項目中;第三,本次監控服務所選用的消耗型應力、溫度測試傳感器均為長沙金碼高科技事業有限公司產品。我方長期使用該方產品,實踐證明該公司產品種類齊全、使用方便、精度良好、價格低廉、售后服務到位,可以完全滿足本項目的實施。(4)數據管理制度為了保證本項目的順利實施,監控單位將本著精心組織、熱情服務、一絲不茍的原則,根據合同的各項規定,嚴格執行國家和行業現行標準、規范、規程和設計圖紙,加強質量控制,認真做到:(1)依據招標文件和經專家會評審通過的實施大綱規定的工作內容進行工作;(2)建立嚴密、完善、運行有效的質量保證體系,按照有關規定對儀器設備進行正常維護,定期檢定與校準;(3)重視科技進步,及時更新監控儀器設備,不斷提高業務水平,建立完善的檔案制度,保證檔案齊備,原始記錄和監控報告內容清晰、完整、規范;(4)對全部外業監測人員購買人身意外傷害保險,并對從事高空作業的人員進行體檢,凡有高血壓等不適應高處作業的人員,禁止攀高作業。現場人員應戴安全帽,并設專人全天巡視負責監測人員工作安全。(5)數據由專人保管,撰寫報告期間采用小組討論,集中商議及專家咨詢的方式確保監測結論的科學