某特大桥60-100-60连续梁桥施工监控方案.doc
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某特大桥60-100-60连续梁桥施工监控方案.doc
某特大桥60+100+60连续梁桥施工监控方案××××××有限公司 xx目 录1. 项目立项依据11.1.连续梁桥施工监控的任务11.2.项目概况11.3.编制依据21.4.控制内容22. 施工控制大纲22.1.施工控制的工作内容22.2.施工控制中的现场测试42.3.施工控制中的实时测量63. 施工监控计算83.1.施工监控计算内容83.2.结构计算93.3.施工状态预测93.4.施工后的校核计算93.5.设计参数识别与误差分析103.6.自校正调节法104. 施工控制实施及细则104.1. 施工监控计算实施细则104.2. 箱梁悬臂施工平面及高程控制实施细则134.3. 箱梁施工变形观测与标高控制184.4. 箱梁控制截面应力观测214.5. 箱梁施工应力监测实施细则224.6. 施工控制组织体系245. 监控测试进度计划265.1. 前期准备265.2. 实施监测阶段265.3. 总结阶段266. 配合事项276.1.施工单位配合事项276.2. 监理单位配合事项276.3. 设计单位配合事项277. 监控仪器设备28第二xx特大桥60+100+60连续梁施工监控方案1. 项目立项依据1.1. 连续梁桥施工监控的任务连续梁桥是中等跨径桥梁中常用的一种桥梁结构,预应力混凝土连续梁桥是其主要结构形式,它具有接缝少、刚度好、行车平顺舒适等优点。两跨或两跨以上连续的梁桥,属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理,因而梁高可以减小,节省材料,且刚度大,整体性好,超载能力大,安全度大,桥面伸缩缝少。连续梁桥设计指定的施工方法和施工工序进行施工后,由于现场实际的千差万别,会发生结构体系的各类响应值与预期值不一致的情况。国内外已有不少桥梁在建成后主梁的最终外形曲线与设计严重不符合,如重庆石门大桥。这样不仅严重影响桥梁的美观和行车舒适,同时也使桥梁的最终内力状态偏离设计值,影响桥梁使用寿命。并且纠正线形往往会给施工带来较大的麻烦。桥梁施工控制就是要根据施工全过程中实际发生的各项影响桥梁内力与变形的参数,结合施工过程中测得的各阶段主梁内力(应力)与变形数据,随时分析各施工阶段中主梁内力和变形与设计预期值的差异并找出原因,提出修正对策,以确保在全桥建成以后桥梁的内力和外形曲线与设计值相符合。1.2. 项目概况哈尔滨至大连客运专线第二xx特大桥为一座连续梁桥,其跨径布置为(60+100+60)m预应力混凝土连续梁桥。该桥为铁路桥,在DK789+9.96DK789+231.66段上跨京哈高速。为确保该桥的顺利施工和工程质量,使桥梁施工结果与设计要求相吻合,特编制第二xx特大桥60+100+60连续梁施工监控方案及实施细则,以指导连续梁施工控制工作。1.3. 编制依据(1)哈大客专第二xx特大桥60+100+60连续梁施工图及设计文件;(2)铁路桥涵设计基本规范(TB1002.1-2005);(3)铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB1002.1-2005);(4)铁路桥涵地基和基础设计规范(TB10002.5-2005);(5)铁路工程抗震设计规范(GB50111-2006);1.4. 控制内容根据哈大客专第二xx特大桥60+100+60连续梁的施工工艺和设计要求,编制的施工控制设计文件内容有:(1) 施工监控计算;(2) 箱梁施工变形观测与立模标高及主梁标高控制(3) 箱梁主要截面施工时应力观测。2. 施工控制大纲2.1.施工控制的工作内容由监控单位会同指挥部、设计、施工及监理单位有关人员组成施工控制组进行连续箱梁施工过程中的施工控制工作。2.1.1建立施工控制体系 连续梁桥的施工控制与其设计和施工有密切的联系。根据第二xx特大桥施工的特点,参考国内外施工控制工作的开展情况,我们拟建立如图1所示的控制体系进行施工控制。施工控制体系主要由实时测量体系、现场测试体系和施工控制计算体系组成。桥梁的施工控制过程实质上是一个信息的采集、处理、反馈的控制过程。图1中的实时测量体系和现场测试体系是施工控制信息的采集系统。在信息采集之后,按照控制理论对施工信息进行分析处理,对施工过程中的施工误差进行评价分析,并根据情况提出控制的目标量以及调整、修正的对策,反馈给施工单位指导下阶段施工,从而完成控制的工作。图1第二xx特大桥施工控制体系为保障施工控制过程的顺利实施,尤其是为保障信息传递的通畅,在组织体系上应成立专门的施工控制组。根据施工控制管理系统的要求,结合实际情况,建议由甲方、设计院、施工、监理和监控单位的人员组成施工控制协调组。为保障施工控制过程中信息传递的准确、高效,在施工控制的具体工作中还应建立一套完整的报表体系。报表体系由施工控制组根据施工现场具体的情况和施工控制工作的特点来设计。施工单位在一个施工阶段完成后的实测数据通过施工控制报表及时传递给施工控制组;施工控制组对施工信息分析处理后得到的施工控制参数也通过报表以指令的形式及时报告监理,由监理发给施工单位。对各施工阶段的施工结果,采用误差通报的形式供相关部门参考。2.1.2设计计算与施工控制计算的校核桥梁施工控制的目的就是使施工与设计尽可能一致。在桥梁设计计算中通常会采用一些假定参数用于计算,比如:梁段块件材料的弹性模量、容重、施工时间等。另外,在设计计算中还有大量的指定计算参数,比如:施工顺序、预应力张拉等。在桥梁的施工控制计算中通常会采用尽可能真实的参数用于计算。由于桥梁的设计和施工中存在着两种既不相同又相互联系的计算过程,并且在实际工作中这两类计算可能采用不同的计算模型,由不同的单位来完成,因此,为达到使施工控制指导的施工能与设计结果相一致,首先要校核设计计算与施工控制计算的闭合性。这一校核过程主要是在施工控制计算初期,根据设计图提供的资料,建立施工控制计算模型,采用设计计算的主要参数和设计计算中假定的施工时间进行计算,利用此过程下的施工控制计算结果与设计计算结果相核对,以校核二者是否在计算模型及施工方法模拟间存在实质性差异。只有在二者计算结论基本一致的前提下施工控制的开展才有实际意义,否则要与设计人员一起仔细核对两种计算过程,找出并解决存在的问题。2.2.施工控制中的现场测试在施工控制计算中要根据实际施工中的现场测试参数进行仿真计算,并根据施工中的实时测量数据对这些参数进行分析拟合,以使施工控制计算能与实际施工相符。需要进行现场测定或采集的参数包括以下一些内容:2.2.1实际施工中的材料物理力学性能参数(1) 砼的容重、弹性模量、拉压强度在以往的施工控制工作中曾发现砼的弹性模量实测值较设计取值存在一定差异。因此应对工地现场用于主梁施工的砼进行专门的弹性模量测试。实验时取几组试件做砼7天和28天的静弹性模量测试,用其统计平均值作为砼施工控制计算的实测值。砼的容重、强度参数直接使用工地试验室进行的此类常规测试的资料。此部分数据应由施工单位提供。(2) 砼的收缩徐变系数砼的收缩徐变系数的实验室测试需要一个较长的周期及较大投资的设备,对施工现场砼收缩徐变系数则按规范取值,并在施工控制过程中进行分析和修正。(3) 其它物理参数在连续梁桥梁的施工控制中为考虑温度效应对结构体系的影响,还需对材料的线膨胀系数和热导系数进行测试。这些数据由相应材料的制造单位提供。2.2.2实际施工中的荷载参数(1) 主梁恒载(a) 一期恒载主梁的一期恒载基本是根据设计资料进行统计,再根据现场测试出的材料容重进行计算,并依据实际测量出的构件几何尺寸与设计尺寸的偏差进行修正。一期恒载统计计算的重点是确定每一主梁梁段的实测自重。对于梁体内的锚头、锯齿块等的重量也应考虑计入。在施工控制计算中横梁自重以集中力的形式作用在结构模型上。(b) 二期恒载主梁的二期恒载也是根据设计资料与现场调查相结合,并采用现场测试的材料参数加以计算。主梁二期恒载的统计内容包括:桥面铺装、轨道板、防撞墙、竖墙、遮板、声屏障等。(2) 施工荷载要根据施工单位提供的资料,经现场核对,确定在主梁施工过程中施工机具的使用造成的作用在结构体系上的荷载的大小及位置。(3) 临时荷载在实际施工过程中施工单位由于种种原因会在结构体系上增减某些临时荷载。对于其中影响较大的荷载,要根据施工单位提供的数据及施工控制组成员现场调查分析,将这些荷载进行量化模拟,反映在施工控制的实时计算中,以便对施工控制的指标进行及时的修正。这些荷载如:施工过程中施工机具荷载的变化;主梁施工现场临时堆放的机具、材料等;施工过程中对结构临时或意外约束。2.2.3实际施工中的截面几何参数这主要是指对主梁断面几何尺寸的测定。连续梁桥主梁断面的几何误差对结构体系的影响表现为对主梁恒载和主梁刚度的影响,施工中对此部分的监控是为了使施工控制计算能更准确反映主梁的挠度变化。主梁截面尺寸数据在施工过程中进行采集。2.3.施工控制中的实时测量2.3.1建立实时测量体系及其信息传递体系连续梁桥的施工控制过程实际上是一个信息的采集、处理、反馈的过程。从施工现场采集的信息除了现场测试的参数以外,大量的是现场的实时测量的数据。在施工控制中所关心的是三大类实时测量数据。(1) 物理测量,包括时间、温度等。(2) 线形测量,主梁线形。(3) 力学测量,主梁应力。这部分数据的准确采集、及时传递是施工控制工作有效进行的保障。为此应根据施工的具体特点制定出一系列施工控制表格,要求施工测量人员在关键施工环节中进行数据测量,并将结果填写于表格交由施工负责人及监理签字认可后报给施工控制组进行分析。对其中一些明显或可疑数据经提出后进行及时复测。施工控制组采用现场测试参数和实时测量数据进行计算分析,将结果以指令的形式发布于施工控制表格中指导施工单位进行下一步施工。2.3.2物理测量 (1) 时间测量连续梁桥施工各工序完成时间的数据在施工控制计算中直接影响到对砼收缩徐变的计算。在设计计算中这部分数据只能按通常施工水平进行评估。而施工控制计算进行的是实时计算,必须按实际的施工时间参与计算。时间的测量按年、月、日、小时来计量,由此可得到各关键施工工序的周期。 (2) 温度测量连续梁桥施工过程中环境温度的大小即日照温差直接影响到结构体系的内力分布。并且温度因素使结构体系发生变形还影响到施工中构件的架设精度及主梁标高测量的结果。特别在大跨度连续梁桥施工中日照温差影响较大,一般要求标高测量在清晨日出前进行。在实际施工中,某些工序的标高测量由于工期限制需要立即进行,这部分的测量数据就必须在施工控制分析中考虑温度的影响导致的修正量。对环境温度的测量通常是用普通温度计进行测量。对梁的温度测量采用接触式温度计来测定结构表面温度,接触式温度计测试精度为±0.1°C,主梁内部的温度则通过预埋高灵敏度温度传感器进行测量。2.3.3线形测量 (1) 主梁线形测量主梁的线形测量是指用测量仪器对主梁各块件控制点的标高测量。线形测量控制点设置适当,还可以测出主梁块件的扭曲程度。另外,还应测量主梁轴线水平偏位。主梁的线形测量以线形通测和局部块件标高测量相结合。在每次完成一个梁段块件的预应力张拉工作应对已成梁段的标高进行一次通测。在边跨合拢前后阶段、主跨合拢前后阶段、二期恒载施加前后等关键施工阶段均应根据施工控制组的要求进行通测。在预应力张拉前后对梁段标高的测量能反映出实际施工时主梁的挠度变化,这些数据是进行施工控制分析最重要因素之一。(2) 线形测量主梁线形测量应由施工单位按施工周期实施测量,报送指挥部及施工监控单位,分析汇总作出评价。2.3.4力学测量 (1) 应力测量在连续梁桥的施工中,应在主梁的控制断面埋设一些应力测试元件以测定施工阶段主梁的应力。主梁的特征断面处应埋设钢弦计来测定主梁的应力状况。应力测量的结果与施工控制中其它测量结果相结合能全面地判断全桥的内力状态。形成一个较好的预警机制,从而能更安全可靠地实施施工控制。应力测试在各关键施工阶段完成后进行。对梁段正常施工阶段中的应力测试应根据施工控制中出现的实际情况来决定是否进行应力测试。 (2) 测点布设与测试仪器a、应力测试由于连续梁桥的施工工期较长,且内力数据进入施工控制计算中,因此力求准确快速。对于长期应力监控测试,由于时间长、阶段多,为了保证监测数据的可靠性,必须选择适合于施工特点的传感元件。由于施工过程为单一且不可再重复,因此监测过程也不可重复。故元件的可靠性显得尤为重要。可采用绝对应力法(即测试其结构的永久积累应力),此方法简洁、快速、准确。b、温度测试在连续梁桥的施工与运营中,主梁顶、底板温差,索、梁温差对结构体系的受力影响很大。故正确、快速地测出上述温差对连续梁桥的施工监控意义重大。c、主梁的温度场测试在全桥选取两个测试断面布置温度型应力传感器,以便能反映出主梁的顶、底板温度变化。3. 施工监控计算3.1.施工监控计算内容(1) 线形控制计算根据施工阶段及步骤,考虑临时荷载、温度荷载、预加应力荷载、混凝土收缩徐变等因素影响,判断已完成施工线形是否满足设计要求,其次是根据现有桥梁状态下对下一阶段施工线形进行预测,提供立模标高等施工参数。(2) 应力监测计算计算在各个施工阶段,在各个施工荷载及临时荷载组合情况下主桥关键截面的应力值和安全程度,并与实测值进行比较,其次是对下一阶段施工进行模拟计算,分析并预测关键部位的应力水平,对施工方案是否需要调整进行判断。3.2.结构计算(1) 取用设计部门确定的设计状态作为监控计算的初始状态。监控计算应对设计成桥状态进行复核验算,并进行优化,以确定最优的设计成桥状态,并以此作为监控计算的依据;(2) 根据桥梁的几何参数、结构参数和设计状态建立有限元模型;(3) 计算控制参数的选择:选择混凝土箱梁的线形(即悬臂端的顶面标高)及梁体控制截面的应力等;(4) 施工控制参数包括:结构各构件施工前后的标高变化和主墩偏位、各构件施工前后结构内力的变化、预应力束张拉顺序及张拉吨位的调整、结构体系转换时对结构参数的调整等。3.3.施工状态预测监控计算的结果应与设计单位的计算结果进行核对,以保证施工安全。计算的主要内容为各施工阶段的结构内力、应力以及线型,同时提供悬臂浇注梁段的立模标高。3.4.施工后的校核计算(1) 本阶段施工完毕后,将计算结果与施工监测结果进行比较,若两者差别满足要求,则提出下阶段的施工控制参数以进行下阶段的施工;若不满足要求,则根据最新的实测监控参数进行结构分析并对本施工阶段控制参数的目标值进行必要的修正;(2) 对每一阶段的施工都重复以上的内容。3.5.设计参数识别与误差分析(1) 通过量测施工过程中实际结构的行为,分析结构的实际状态与理想状态的偏差;(2) 用误差分析理论来确定或识别引起偏差的主要设计参数,经过修正设计参数来控制桥梁结构的实际状态与理想状态偏差;(3) 采用自校正调节法进行控制。3.6.自校正调节法(1) 采用最小二乘法根据实测值对结构的设计参数与计算模型进行自校正,重新建立施工目标状态;(2) 运用卡尔曼滤波器进行状态滤波与预测;(3) 用最小二乘法进行最优化控制调节。4. 施工控制实施及细则4.1. 施工监控计算实施细则在施工监控前应进行前期的结构分析计算,在施工过程中应根据控制测量的实际计算参数进行计算分析。施工前期的计算是根据前期施工单位提供的施工方案对施工过程中每个阶段进行详细的变形计算和受力分析,确定桥梁结构施工过程中每个阶段的受力和变形的理想状态,以此为依据来控制施工过程中每个阶段的结构行为。施工过程中的结构计算是根据施工监测的数据进行分析处理,分析现阶段状态与理论状态之间的偏差原因,对计算数据进行参数识别、修正、使计算模型逐步与实际状态接近,误差能控制在设计容许的范围内,根据此模型计算成果预测下一施工阶段的施工参数,施工过程中的结构计算分析是一个不断对结构计算参数进行识别、修正的过程,贯穿于整个施工过程当中。4.1.1 监控计算说明(1) 本桥分析采用桥梁专业软件“桥梁分析系统BSAS”进行,同时结合使用桥梁专用程序MIDAS/Civil,将本桥结构离散为空间梁单元机构进行计算,可互相校核,避免人为错误;(2) 对结构局部强度,如混凝土主梁合龙段局部应力分析等,采用通用有限元程序ANSYS进行;(3) 按照桥梁的施工步骤划分为基础及墩身施工阶段、箱梁施工阶段、箱梁悬臂施工阶段、跨中合龙段施工阶段、边跨合龙施工阶段、桥面二期恒载施工阶段和运营阶段,根据施工步骤确定计算工况。4.1.2 监控计算方法(1) 本桥施工控制分析时采用先进分析方法分析模拟主桥结构的实际施工历程;(2) 在实际监控过程中对参数进行调整并重新计算,并将新的计算结果与实测结果进行比较,如果差别在允许范围内则不需要做修正。否则,再采用最小二乘法等相关理论修正初始状态进行迭代计算。4.1.3. 监控计算内容(1) 设计参数的确定。本桥拟采用的施工控制参数包括:混凝土容重、施工荷载、结构温度场和施工周期、预应力张拉值、混凝土及预应力钢筋的弹性模量、实际结构尺寸等。在施工过程中,通过实际测量和测试等方法及时提取上述参数,运用最小二乘法或卡尔曼滤波等理论和方法来识别这些设计参数误差,进而对这些参数进行修正,从而得到设计参数的正确估计值。通过修正设计参数,使桥梁结构的实际状态与理论计算状态尽可能趋于一致;(2) 桥梁结构设计验算。计算初始状态一般可以采用设计部门确定的设计成桥状态作为关键部位的应力、位移等进行检查,是否满足规范要求;(3) 线型控制计算。根据施工阶段及步骤,考虑临时荷载、温度荷载、预加应力荷载、混凝土收缩徐变等因素的影响,判断已完成施工线型是否满足设计要求,其次是根据现有桥梁状态对下一阶段施工线型进行预测,提供立模标高等施工参数;(4) 应力监测计算。计算在各个施工阶段,在各个施工荷载及临时荷载组合情况下主桥关键截面的应力值及安全程度,并与实测值进行比较,其次是对下一阶段施工进行模拟计算,分析并预测关键部位的应力水平,对施工方案是否需要调整进行判断。4.1.4 监控计算考虑的因素(1) 施工方案与施工荷载。由于预应力混凝土连续箱梁桥的恒载内力与施工方法和架设程序密切相关,施工控制计算前首先对施工方法和架设程序作较为深入的研究,并对主梁架设期间的施工荷载给出一个较为明确的数值;(2) 预加应力。预加应力直接影响到结构的受力与变形,施工控制中将在设计要求的基础上,充分考虑预应力的实际施加程度;(3) 混凝土收缩徐变。计算时,计入混凝土收缩徐变的影响;(4) 温度。温度对结构的影响是复杂的,对季节性温差在计算中予以考虑,对日照温差则在观测中采取一些措施予以消除,减小其影响;(5) 施工进度。施工计算将按照实际的施工进度以及确切的预计合龙时间分别考虑各个部分的混凝土收缩徐变变形。4.1.5 立模标高的确定施工过程中挂篮立模标高不等于设计中桥梁建成后的标高,需设定一定的预拱度,以抵消施工中产生的各种变形,其计算公式如下:式中:i节段立模标高(节段上某确定位置); i节段设计立模标高; 由各梁段自重在i节段产生的变形总和; 由张拉各节段预应力在i节段产生的变形总和; 混凝土收缩徐变在i节段引起的变形; 施工临时荷载在i阶段引起的变形; 使用荷载在i阶段引起的变形; 挂篮变形值。 (i-1)梁段实测高程与设计高程施工累积误差的调整值。其中挂篮变形值是根据挂篮加载试验,综合各项测试结果,最后绘出挂篮荷载变形曲线进行内插而得。而、五项在前分析中已经加以考虑。4.1.6设计参数识别与误差分析(1) 参数识别及误差分析方法同监控大纲;(2) 施工控制计算中进行以下几项误差影响分析:a 挂篮刚度分析;b 梁段自重误差对结构影响分析;c 预应力张拉误差对结构影响分析;d 梁、墩刚度误差对结构影响分析;e 混凝土收缩徐变对结构影响分析;f 施工荷载变动对结构影响分析;g 温度的影响分析。4.2. 箱梁悬臂施工平面及高程控制实施细则为了保证预应力混凝土连续箱梁采用悬臂施工方法的质量和安全,控制每一梁段施工的中线位置和标高,监测施工过程中各块箱梁的变形变化情况,为箱梁标高调整提供依据,保证悬臂浇筑施工中的悬臂合龙平面中轴线和高程高差控制在设计要求之内,全桥合龙后的平、纵线形与设计相符,特制定箱梁施工的平面和高程控制实施细则。4.2.1 箱梁施工测量网的建立(1) 为预应力混凝土箱梁悬臂浇筑施工服务的测量控制网应一次建立在各墩的承台上,而后再根据施工的进度安排将承台上的控制点转移到各自的0#块上。(2) 平面控制网是由桥面中轴线及设置在控制点(分永久及加密点,其布置根据施工现场情况布设)组成。(3) 高程控制网依托已建立的控制网点,待箱梁0#块竣工后,移至0#块顶面上,0#块的水准点即为箱梁悬臂浇筑施工的高程控制点。(4) 各墩上0#块箱梁顶面布置9个施工控制基准点(图2)。 图2 0#块测量基准点布置图(5) 在箱梁悬臂施工中,对于高程控制基准点,在下述情况下应进行复测: 结构受力体系转化后 墩及基础发生较大沉降 监控单位经分析后认为有必要进行复测4.2.2 基准点和梁段测点埋设(1) 箱梁的0#块基准点布置图见图2,基准点标志可用16mm直径螺纹钢制作。钢筋露出顶面混凝土约1cm,露出端上部加工磨圆并涂红漆;(2) 箱梁各段悬臂施工梁段的测点布置见图2 每个悬浇箱梁节段各设3个测点,以箱梁中线为准对称布置,测点离节段前端面15cm处; 测点标志仍采用16mm直径螺纹钢制作。钢筋露出箱梁截面混凝土约1cm,露出端要加工磨圆并涂红油漆; 悬浇箱梁节段的测点既为控制箱梁中线平面位置的测点,又为箱梁标高控制点和变形观测点。(3) 埋设钢筋测点必须与箱梁顶板中上、下层钢筋焊接牢固,其底端要抵紧模板。在混凝土施工中严禁踩踏、碰撞;(4) 本节所指基准点,其使用期为箱梁整个悬臂浇筑施工期。应对所有基准点加以保护,不得损坏和覆盖。4.2.3 箱梁悬浇施工控制测量工作(1) 当箱梁当前悬浇节段的施工挂篮初步定位后,先根据箱梁截面控制网,采用经纬仪穿线法或盘左盘右法进行悬浇节段平面中线位置放样(亦可采用全站仪按计算的平面坐标放样)。然后,根据箱梁节段立模标高通知单,安装底模、侧模和顶模,调整挂篮前吊杆高度等方法使底模标高、顶板底模标高满足通知单要求,误差不应大于±5mm(高程)和5mm(中轴线位置)。(2) 箱梁每一节段悬臂施工过程中,应进行至少以下三个工况的变形测量和高程控制测量: 挂篮就位立模板及浇注箱梁混凝土前; 浇筑箱梁混凝土后,纵向预应力钢束张拉前; 纵向预应力钢束张拉后。同时,应进行至少一下四个工况的箱梁平面中线位置控制测量,即: 挂篮就位及立模板后; 浇注箱梁混凝土前; 浇注箱梁混凝土后; 张拉预应力钢筋后。以上测量工况,除对当前施工节段进行高程测量外,同时对已施工的节段同时进行高程测量,以得到箱梁节段累计实际变形。(3) 箱梁悬浇施工中变形观测一般以闭合水准线路的形式进行观测。为了克服温度变化所引起的变形影响,固定观测时间比较重要,一般应选择在清晨8:30(春、冬季)7:00(夏、秋季)以前完成外业测量。另外,箱梁浇注混凝土后也应在次日清晨时间测量变形。(4) 在现场测量中,若实测梁段的标高值与预测标高计算值差值大于±15mm,实测箱梁平面中线位置差值大于5mm时,应进一步核实测量结果并及时向监理单位汇报,待监理单位和监控单位认可测量结果后方可结束测量工作。(5) 桥墩基础沉降观测是箱梁悬臂施工控制观测的重要组成部分。(6) 桥墩基础沉降观测点采用在各墩适当位置处粘贴钢尺方法设置,每个墩上设置2个测点。根据施工进度情况,应在下述工况时测量: 0#块施工完毕后(作为基准); 每个块施工后; 结构体系转换前、后; 每跨合龙前、后。每个桥墩基础沉降观测资料应及时整理,当出现异常沉降时,应分析异常沉降原因并及时上报施工测量组以供分析决策之用。(7) 温度变化对箱梁长悬臂标高影响的监测工作。 当箱梁悬臂浇注至长悬臂状态时,大气温度变化,日照温差等对长悬臂箱梁变形显著,为了保证各跨箱梁顺利合龙和线形控制要求,必须进行悬臂端标高的24小时跟踪测量,同时量测相应的气温变化值。 根据对连续箱梁的施工阶段变形分析,在各墩悬臂每施工完3个块段后即进行该项测量,绘制变形曲线。另外根据9#块的变化情况,为大桥合龙提供合适的时间。 当箱梁施工悬臂状态经历冬、春季,也由施工控制组决定是否要增加这项测量工作。(8) 箱梁合龙的检测 合龙段是全桥施工的重点,也是线型控制的重点,对向施工的合龙精度应为:箱梁平面中线位置误差不大于L/10000;悬臂端高程差不大于L/5000; 在各合龙块施工前,对各“T”形悬臂箱梁高程进行联测。 合龙段施工的高程观测按以下6个工况实测:a安装模板前;b浇筑混凝土前;c浇筑混凝土后;d张拉部分纵向预应力钢束后;e拆除临时支撑后;f张拉完所有预应力钢束后。 当合龙采用压重等技术时,应在整个合龙段混凝土施工中进行变形监测。(9) 箱梁悬浇的线形控制 监控单位要根据箱梁设计图纸和施工组织设计,应用施工监控的计算软件进行整个箱梁悬浇的施工计算; 在施工期间,监控单位根据各节段施工的实际情况及有关实测资料采集,对理论计算值进行调整,提供箱梁节段立模标高,提供相关工况时的计算值;采集的实测资料除梁段标高实测值外,还应包括挂篮和支架变形、混凝土弹性模量、自重密度、温度变化、施工堆积物、模板重量等。 线形控制工作在现场应及时汇集计算参数的实际值和监控数据,并对其进行分析,以掌握有无异常情况;当工期等条件有明显变化时,应重新计算,修正预拱度等。 线形控制工作数据大,因而必须注意对各类数据原始资料的分类保管工作。 线形控制数据传递流程 (10) 影响箱梁变形的主要因素 挂篮变形:挂篮在箱梁自重和其他施工荷载作用下将发生变形。这种变形一般包括弹性变形和非弹性变形。 为了掌握挂篮变形的大小,要根据支架的形式,按照不同梁段的重量及施工荷载分别计算相应变形。 挂蓝变形要通过预压实验才能最终获得。预压实验可根据现场情况采用外力加载法与内力加载法。 预压试验可采用分期加载法。分级加载次数和加载量尽量与梁段实际接近。加载时每级荷载持续时间不少于30分钟。在加载预压实验中,对挂篮受力主要构件及结点观测变形。 由挂篮预压试验应整理出加载变形曲线,并且得到各梁段施工时挂篮的竖向变形值。 每个挂篮都要进行预压。(11) 支架变形 支架指边跨现浇段箱梁支架。在支架投入施工之前,预先进行支架静载实验。 支架静载实验分级加载,每级不小于30分钟,最后一级为1小时,然后逐级卸载,分别测量各级荷载作用下支架的变形值。 支架静载实验时最大加载按照设计要求进行。 支架静载实验结果应获得各级加载和卸载时相应的支架变形值。(12) 混凝土弹性模量按有关规定规定,在浇注箱梁0#块时,由箱梁悬臂浇筑混凝土现场取样,制成试件,一共三组试件,每组六块,其中三块用于测试强度值,另外三块用于测定弹性模量值。先对试件尺寸进行精确测量,分别测定5、14、28天龄期的弹性模量值,以得到完整的弹性模量与龄期t(天)的变化曲线。4.2.4 注意事项(1) 预应力混凝土连续箱梁的线形控制工作贯穿于整个施工过程,涉及影响梁高程和中线位置的每一道工序,其特点是理论计算与施工实施紧密相连。因而需要设计、监控、施工和监理单位各方面的密切合作,各司其职完成。(2) 施工中应严格按照平衡施工的要求进行,控制梁段上的施工堆积物并及时清理箱梁中的施工垃圾,以避免由于施工荷载和桥面杂物的不平衡引起测量数据不准确。(3) 施工中应按照施工规范要求组装模板、尽量避免由于胀模或顶板混凝土超方造成施工控制困难。(4) 测量工作应定人、定仪器进行观测,避免人为引起的误差。(5) 施工控制组和监控单位要在掌握设计文件要求基础上,结合施工组织设计和施工现场情况,认真仔细收集、分析实测资料,使施工控制工作顺利进行;监控单位和施工控制组要与施工单位紧密配合,对挂篮预压、混凝土取样与测试(弹性模量和容重)等工作落实、准确。4.3. 箱梁施工变形观测与标高控制4.3.1 准备工作(1) 施工单位完成挂篮及箱梁现浇段支架试验。除安装检查外,重点进行挂篮变形测试,测试结果作为挂篮和支架的结构荷载变形曲线图,实测弹性及非弹性变形值。变跨现浇段支架试验要求相同,试验结果要以正式文件形式提交监控单位;(2) 主桥轴线及桥墩位里程、高程均根据全桥三角网点和水准网点由施工单位进行两次复测,由监理单位进行两次复核;(3) 监控单位要按照施工进度划分阶段,应用施工控制程序求得每一阶段的梁体变形,并转化为各梁段计算的立模标高,由监理单位监督施工单位执行;(4) 施工单位配合监控单位设置桥墩沉降观测点。4.3.2 梁段测点(1) 0号箱梁顶面水准点为箱梁悬臂浇注施工的标高控制点;(2) 从箱梁第1号节段开始,在梁段前端距端面15cm断面(桥纵向),沿横向布置3个箱梁顶面标高测点,其中中间测点主要用于连续梁水平轴线的测量控制。另两测点横向布置在箱梁腹板位置处。测点采用16钢筋在垂直方向与顶板的上下层钢筋点焊牢固,并要求竖直。测点(钢筋)露出箱梁混凝土表面1cm,测头磨平并用红油漆标记。(3) 测点的使用期为整个箱梁的施工过程,故应保证预埋测点质量并加以保护,不得损坏和覆盖。4.3.3 监测规定(1) 对于每一个悬浇梁段应进行至少3种工况的标高观测,即挂篮就位及立模后、浇注混凝土后、张拉完预应力钢束后;(2) 除立模调整外,测量时间一般应在早晨太阳出来前(清晨七点左右);(3) 在每一工况测量前领取测量单,观测时应认真及时填写测量单中各项内容,各项内容均为原始记录;(4) 在进行标高观测的同时,应进行中轴线位置观测,墩沉降观测,根据施工的进度情况,进行周期性观测;(5) 在对梁段标高观测和中轴线进行测量时,若现场实测值与测量单上预测值对应误差为±15mm(高程)、5mm(中轴线偏位)时,应向监理单位和监控单位汇报,在监控单位人员认可和监理单位同意观测结果后方可结束测量。4.3.4 立模标高(1) 立模标高由监控单位提出后,施工单位执行。立模工作结束后,施工单位把立模结果通知单返回监控单位;(2) 施工单位要根据监控单位提供的立模标高通知单准确放样,只有立模标高放样合格后才能进行下一步的工作;(3) 监控单位应根据箱梁已浇注梁段的重量、标高、预应力、混凝土强度、弹性模量等实测值(均由施工单位提供),考虑挂篮变形、支座变形、墩沉降和温度影响,由施工控制程序进行分析计算后,提出下一梁段的立模标高值。4.3.5 合龙段观测(1) 合龙段是箱梁施工的重点之一。更是线形控制的难点,应高度重视。(2) 合龙段观测应注意:合龙段相邻悬臂施工的最后梁段施工前,应对相应梁跨进行联测,以确定最后梁段悬臂施工的立模高程,保证合龙精度;合龙段的高程观测应按照6种工况进行实测:安装合龙挂篮前,浇注混凝土前、后,张拉部分预应力钢束后,拆除临时支撑后,张拉完所有预应力钢束后;(3) 在现浇合龙段之前,监控单位对最大悬臂长度时温度变化及相应变形变化进行24小时测量;(4) 控制标准应按设计文件要求。若设计文件中无此要求,则按铁路桥涵技术规范规定的要求执行;4.3.6 箱梁悬臂浇注施工的主要精度要求(1) 箱梁模板制作安装精度要求按铁路桥涵施工技术规范有关条文执行;(2) 箱梁段的精度要求箱梁底、顶板中线误差 箱梁顶面高程 箱梁底、顶板和腹板厚度误差 箱梁顶板宽度误差 箱梁底板宽度误差 箱梁高度误差 同跨度对称点高程误差 (3) 悬臂现浇合龙的主要精度悬臂合龙中线位置误差不大于L/10000;悬臂合龙的高程误差在±L/5000之内(L为主跨跨径);4.4. 箱梁控制截面应力观测4.4.1 准备工作(1) 监控单位应根据监控技术要求确定箱梁(包括桥墩)的观测截面,提供应变监测点在截面上预设位置图给设计单位、施工单位、监理单位和指挥部;(2) 监控单位应对测试设备、应变传感器等进行室内试验,以保证各项性能均达到测试要求。4.4.2 测点埋设(1) 施工单位应根据监控单位提供的应变测点布置图,派出人力配合施工控制组完成传感器的埋设工作;(2) 埋设传感器是关系到今后测点是否正常工作的关键。施工单位在应变计周围混凝土浇注施工时,应避免在传感器上直接振捣,并特别注意不得损坏测试线与传感器的接头;(3) 预埋工作结束后,监控单位应及时进行现场测试,以检查传感器是否能正常工作。4.4.3 实测规定(1) 应变测试一般在清晨进行定时观测,以尽量消除温度变化的影响;(2) 在出现下述工况时要及时进行应力观测:每一悬臂梁段结束后和预应力钢束张拉结束后;箱梁结构受力体系发生变化前、后;变跨和中跨合龙前、后;(3) 为了得到混凝土收缩徐变对截面应力的影响,可采用梁上无荷载变化时观测;(4) 应认真填写截面应变观测记录。4.4.4 观测资料(1) 监控单位应及时整理、分析观测资料,并且与计算值进行比较;(2) 实测值与计算值比较,主要观察箱梁截面应力(由应变换算)变化是否正常,与施工进度情况是否一致。如有异常,应及时通告施工监控组;4.5. 箱梁施工应力监测实施细则为满足施工监控对关键截面的应力测试要求,在本方案中着重观察施工过程中的箱梁截面混凝土正应力是否在设计要求范围内,同时观察预应力钢束张拉锚固、恒载、体系转换等作用下箱梁混凝土正应力变化等,特制定以下应力检测细则4.5.1 混凝土应力监测面与测点测点位置布置如下表及图(3-a)所示,其中主测截面7个,截面号(1-7);验证截面三个,截面号(8-10)。表4.1 混凝土应力监控监测截面布置测点表位置块号主测截面号顶部测点个数底部测点个数对应验证截面号顶部测点个数底部测点个数墩顶1#3、4638、911主跨