斜拉桥施工监控方案及施工控制措施优秀工程方案Word格式文档下载.docx

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《公路桥涵地基与基础设讣规范》JTG_D63-2007

1.4v目的和意义

山于各种因素的随机影响,结构的初始理论设讣值难以做到与实际测量值完全一致,两者之间会存在偏差.若对偏差不加以及时有效的调整,就会影响成桥的内力和线形.施工控制的Ll的，就是根据实际的施工供需,以及现场获取的参数和数据,对桥跨结构进行实时误差分析和结构验算;

对每一施工阶段,根据分析验算结果给出结构应力及变形等施匸控制参数,分析并调整施工误差状态,建立预警体系对施工状态进行安全评价和控制.这样,才能保证结构的受力和变形始终处于安全合理的范围内,成桥后的结构内力和线形符合设计要求.

二、监控方案与内容

2.1施工监控的内容

2.1.1施工监控参数的选取

（1）索塔轴线、应力;

通过施工过程中塔顶偏位的儿何测量和关键截面的应力监测确保索塔的线形及应力满足要求•

（2）主梁线形、应力；

通过调整拼装位置、索力等手段来确保主梁高程、轴线等线形指标满足要求;

主梁应力可以作为误差控制的辅助指标和结构施工过程安全监测的预警指标.

（3）斜拉索索力；

通过建立完善的误差调整与参数识别体系并采用多种方式对索力进行监测来保证斜拉索索力误差满足要求.

（4）主梁合拢前大气温度与合拢端标高变化的对应关系.

2.1.2施工监控计算内容

（1）施工过程安全复核计算

（2）拉索、主梁无应力制造线形/长度的复核计算

（3）施工控制误差分析及参数识别

（4）施工控制实时计算

（5）重要临时结构的计算

2.1.3施工监控现场实测参数

（1）实际材料的物理力学性能参数:

混凝土、斜拉索、索塔或凝土的弹性模量及容重

（2）实际施工中的荷载参数：

1）恒载:

a.主梁自重

b.二期恒载（桥面铺装、人行道板,栏杆、路缘石、灯柱、过桥管线等）

2）施工荷载

3）临时荷载

2.2施工监控的实时监测体系

2.2.1实时监测内容及其分级

将监测内容的重要性等级和频率等级进行划分•例如:

序号

监测内容

重要等级

频率等级

1

斜拉索索力

2

主梁线形

3

索塔偏位

4

索塔应力

5

钢主梁应力

6

环境温度

7

拉索温度

8

钢箱梁温度

2.2.2测点布置原则

（1）斜拉索索力测点布置

a.—般原则:

根据理论讣算,满足下式的拉索均需设置索力测点.

ΔF（IVi）∕ΔFn>

2%（2.2.1）

式中n为悬臂端拉索编号，AF为理论索力改变量

b.对称布设.

c.全桥通测线形时,索力也全桥通测.

（2）主梁线形测点布置

1）一般原则:

一个梁段上设置三个主梁线形测点,两个高程测点一个轴线测点,高程测点宜设置在悬臂端横隔板与外侧腹板交界处的顶部,轴线测点设置在横向尽量靠中部的位置.

2）线形监测主要想放样或拉索索力控制提供参数时可仅对选弊端2-3个梁段进行监测.

3）用于误差分析、参数识别时全桥通测,每个梁段均监测.

（3）索塔偏位测点的布置

索塔在施工过程应在新塔段或其模板上设置测点,索塔水平撑杆顶撑时为了确保顶撑效果也应考虑在顶撑位置设置测点,索塔施工结束后应对索塔进行至少一次每个索塔节段的通测.

主梁施工阶段应在索塔塔顶设置偏位测点•

（4）索塔应力测点的布置

索塔应力测点的布置主要根据计算确定,并且尽量考虑在下塔柱、中塔柱、下横梁均设置测试断面.每个塔肢测试断面应考虑在索塔的四个角点上均设置测点.

（5庄梁应力测点的布置

主梁测试断面的测点应确保顶底板载腹板与顶板交界处,纵隔板与顶底板的交界处,主梁中部设置测点以确保采集到应力的峰值点•

（6）温度场监测的测点布置

斜拉桥的施工监测中整个塔、梁、索各自的温度场比较接近,因此可以各自选择一个断面进行温度场的监测•索塔的温度场监测应至少在测试断面四个角点设置测点,主梁则应确保在顶板、腹板、底板均设置一定数量的测点,拉索可以通过试验索来进行温度场的监测.

2.2.3本桥监测点布置及传感器选型

2.3施工监控的技术指标体系

2.3.1各施工监测内容的仪器及精度要求指标

（1）索力监测可采用动测法或在锚下安装压力传感器的方法进行•索力监测仪器分辨率应达到0.1kN.常用的穿心式传感器与弦振式索力仪两种.前者主要应用于张拉阶段,后者用于张拉后索力监测•

图3.6.1斜拉桥纟力测试设备分类

类型

•■r≡

参考综合误差

综合

费用

抗力学干扰能力

・•—X

标定代表性

••・•♦<

—■

寿命

M移-时漂•

一

可更换性

附着式光纤

!

⅛

强•

不详

50年

小

不可

磁弹仪

3〜5%

较高

强

差

30年

较小

电阴应变式

0.5〜1%

低

较强

好

较好

光纤应变式

1〜3%

高

—般

钢弦应变式

2〜5%

20年

困难

油压传感器

10年

（2）线形监测可采用水准仪、经纬仪、测距仪、垂准仪、全站仪等测量仪器进行监测,仪器测距分辨率应达到1米米,测角分辨率应达到I-

（3）应力监测可采用弦振式传感器、光纤式传感器和电阻应变式传感器,仪器分辨率应达到应变1卩&

（4）温度监测宜釆用釦式热电阻温度传感器和热电偶点温计,仪器分辨率应达到温度O.ΓC.

2.3.2施工控制技术要求和容许误差度指标

（1）儿何控制技术要求（儿何误差均指实测值与理论预测值间的差异）控制工况主梁上下游高程测点平均值误差应小于悬臂长度的±

1/3000,当1/3000悬臂长度小于40米米时,按40米米进行控制,相邻梁段间平均相对偏差不得大于梁段长度的1/750;

上下游高程相对偏差不大于15米米.

主梁轴线偏位不得大于±

1/10000悬臂长度，悬臂长度的1/20000小于10米米时,按10米米进行控制;

相邻梁段间相对轴线偏差不得大于1/5000梁段长度.

索塔偏位误差不得大于±

20%,当理论索塔偏位的20%小于30米米时,可按照±

30米米来控制.索塔偏位不作为施工控制的主要指标.

（2）索力控制技术要求

索力控制拉索上下游平均控制误差小于±

5%、

（3）应力监测及其它技术要求

釆取措施保证原件损坏率不得大于20%.

索塔应力测量可考虑索塔施工期间每个节段测试一次,架梁阶段每个梁段测试一次.索塔当应力水平达到80%材料允许强度时或超过误差范圉时应提供预警•应力监测结果应在测试断面浇筑30天后开始提供•

主梁应力测量当应力水平达到60%材料允许强度时或超过误差范围时应提供预警•

应力监测结果应在每个梁段完成后开始提供.

2.4施工监控的技术体系和组织体系

2.4.1施工监控的组织体系

图2.5.1施工监控组织体系

2.4.2施工监控的技术体系

三、施工计算与控制

3.1V计算流程

3.1.1设计计算的校核

施工控制首先将采用设计讣算参数对施工过程进行分析,计算出控制Ll标的理论值.理论值山主梁挠度、主梁理论轴线、主梁截面理论应力、斜拉索理论索力等构成.这一阶段中将与设汁计算进行相互校核,以确保控制的Ll标不与设计要求失真.

3」.2施工控制计算

这一阶段的主要工作是在前一个阶段工作的基础上,跟随着施工过程的进行,根据现场的实测参数、误差分析结果等对模型进行修改,并对现场的施工目标进行必要的调整.

3.1.3仿真分析计•算的方法

斜拉桥结构施丄过程仿真计算方法主要包括倒拆分析法和正装分析法两种.通测,正装计算比较直观、简便,施工过程中架设方案有较大改变或施工参数有较大变化时,可以方便处理•而倒拆分析法的计算稍微复杂些,但倒拆计算可以得出斜拉桥各施工阶段的斜拉索索力和主梁的架设线形等控制参数,因此在实际中也得到较多的应用.

3.2、控制的原则

3.2.1受力要求.

反映斜拉桥受力的因素包括主梁、塔（墩）和索的三大部分的截面内力（或应力）状况.通常起控制作用的是主梁的上下缘正应力,在恒载已定的悄况下,成桥索力是影响主梁正应力的主要因素,成桥索力小的变化都会对其产生较大影响.而主梁的应力与主梁截面轴力和弯矩有关,因为轴力的影响较小且变化不大,所以弯矩是主梁中起控制作用的因素.塔的情况与梁类似,只是索力对塔的影响没有梁那么敬感,塔中应力通常容易得到满足•索力要满足最大最小索力要求,最大索力要求即钢丝强度要求,最小索力要求即拉索垂度要求.

3.2.2线形要求.

线形主要是主梁的标高.成桥后（通常是长期变形稳定后）主梁的标高要满足设计标高的要求.

323调控手段.

对于主梁和塔（墩）内力（或应力）的调整,最直接的手段是调整索力.山于索力较小的变化就会在主梁中引起较大的内力（或应力）变化,而索力本身乂有一定的变化宽容度（即最大最小索力确定的索力允许变化范围）,因此,索力调整为主要的调控手段.

对于主梁线形的调整,调整立模标高是最直接的手段•将参数误差以及索力调整引起的主梁标高的变化通过立模标高的调整予以修正.

索力调整和立模标高的调整分两步完成,即先进行索力调整,U标主要是梁、塔截面的弯矩;

然后进行立模标高调整,还需加入已建梁段的主梁标高.主梁弯矩控制截面可选为各施工梁段的典型截面（一般为受拉索锚固点局部应力影响较小处）,塔的控制截面可只选塔底以及截面变化处等少数控制位置.主梁标高控制点可选为每施工梁段前端点.

四、施工控制实施的主要结果

4.1.施工过程控制结果

4.1.1施丄阶段的主梁标高及张拉索力的控制结果

4.1.2主梁应力控制结果

4.1.3主塔偏位和应力的控制结果

4.2主梁合拢的控制后果

4.2.1索力监控成果

4.2.2线形监控成果

4.3成桥状态的控制实现结果

4.3.1索力监控成果

4.3.2线形监控成果

4.3.3主梁纵向伸缩量

4.3.4主梁应力监控成果

附表

斜拉桥主梁标高实测数据记录表

塔号；

施工粱段th施工工况;

农格编号；

水准点标1⅛:

第效斤视i⅛救：

第二次Fi视读数：

址位：

m

测试日期！

淹试时间！

天气：

温度；

祝线髙（木准点标商4后ffi⅛δ）I

架段号

江側