潼南東安大橋監(jiān)控實(shí)施方案-201441改PPT

潼南東安大橋主橋

（112+210+112）連續(xù)剛構(gòu)橋梁

施工監(jiān)控方案

陜西海嶸工程試驗(yàn)檢測(cè)有限公司

2014年4月評(píng)審匯報(bào)目錄一、項(xiàng)目概況二、施工控制的目的和意義三、施工控制系統(tǒng)的組成四、施工監(jiān)控的實(shí)施方案五、施工監(jiān)測(cè)與施工控制報(bào)告的提供方式六、所需先關(guān)各方的配合七、施工監(jiān)控工作小組八、施工建議九、投入儀器潼南東安大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)橋梁監(jiān)控方案1、項(xiàng)目概況潼南位于重慶西北部，地處成渝兩個(gè)特大型城市的中心地帶，是重慶西北的重要門(mén)戶和成渝經(jīng)濟(jì)帶上的重要節(jié)點(diǎn)，既是“重慶一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈“的前沿，又是成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的“腹心”，也是渝蓉主軸的支點(diǎn)。潼南是全國(guó)無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品“蔬菜”優(yōu)秀生產(chǎn)示范基地，是重慶西部綠色菜都。“十一五”期間，潼南縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得巨大成就，地區(qū)生產(chǎn)總值突破百億元，交通基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模有了突破性的增長(zhǎng)，運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量和水平穩(wěn)步提升，廣大群眾的出行條件得到根本改善。根據(jù)《潼南縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展十二五規(guī)劃》，“十二五”期末潼南城市規(guī)模發(fā)展到50平方公里，實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化、城鄉(xiāng)一體化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化取得重大突破，地區(qū)生產(chǎn)總值、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、工業(yè)總產(chǎn)值、地方財(cái)政收入、城鄉(xiāng)居民收入實(shí)現(xiàn)“五個(gè)翻番”，社會(huì)民生顯著改善，建成中國(guó)西部綠色菜都、新型工業(yè)基地、生態(tài)文化名城，全面完成建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)。

1、項(xiàng)目概況

本橋位的確定是結(jié)合業(yè)主的要求：服從遂渝高速公路潼南立交至江北遂渝鐵路潼南火車(chē)站的主干道線形，盡量減少城市建筑的拆遷和占地，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘的資料確定現(xiàn)橋位。項(xiàng)目建成后形成一條化工園區(qū)至渝遂高速公路一條快速物流通道，可避免危化品運(yùn)輸經(jīng)過(guò)潼南城區(qū)。東安大橋?yàn)?×40m連續(xù)T梁+112+210+112m連續(xù)剛構(gòu)+2×40m連續(xù)T梁，橋梁起止樁號(hào)：K11+973.5～K12+818，橋梁全長(zhǎng)844.5m。橋面全寬30.5m，最大橋高約70m，設(shè)計(jì)橋面縱坡為+1.30～-0.50%。最高通航水位：240.530m，設(shè)計(jì)洪水頻率：1/300，設(shè)計(jì)水位246.640m。

潼南東安大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)橋梁監(jiān)控方案

1、項(xiàng)目概況潼南東安大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)橋梁監(jiān)控方案圖1潼南東安大橋總體布置圖

2、施工控制的目的和意義

潼南東安大橋主橋施工控制的目的和意義東安大橋主跨徑210米，兩邊跨各112米，對(duì)于分節(jié)段懸臂澆筑多工序、多階段自架設(shè)體系施工的預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁來(lái)說(shuō)，從開(kāi)工到成橋要經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)雜的施工過(guò)程，結(jié)構(gòu)要經(jīng)過(guò)多次體系轉(zhuǎn)換。其設(shè)計(jì)時(shí)的理論計(jì)算與實(shí)際各施工狀態(tài)的差異對(duì)成橋后橋的標(biāo)高及內(nèi)力的影響顯得尤為突出，因此如何通過(guò)施工澆筑過(guò)程中的控制以及主梁標(biāo)高調(diào)整來(lái)獲得預(yù)先設(shè)計(jì)的應(yīng)力狀態(tài)和幾何線形，是施工中的關(guān)鍵問(wèn)題，施工監(jiān)控是保證大橋建設(shè)質(zhì)量關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)之一。本橋210米跨徑主跨結(jié)構(gòu)，在連續(xù)剛構(gòu)橋梁已算較大跨徑，大跨徑變截面連續(xù)梁的施工方法仍然采用懸臂施工，就施工安全性而言，掛籃施工過(guò)程中對(duì)應(yīng)力和撓度的控制顯得極其重要。通過(guò)對(duì)整個(gè)施工過(guò)程中的監(jiān)控量測(cè)，保證大橋安全合龍，并且使大橋?qū)嶋H線形盡可能地吻合設(shè)計(jì)線形，這是本次施工監(jiān)測(cè)的主要目的。3、監(jiān)控系統(tǒng)的組成

施工控制系統(tǒng)主要包括：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)監(jiān)測(cè)、幾何狀態(tài)監(jiān)測(cè)、應(yīng)力監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)等幾個(gè)部分，其組成如圖3-1和3-2所示。潼南東安大橋主橋監(jiān)控測(cè)試系統(tǒng)圖3-1施工監(jiān)控流程圖

3、監(jiān)控系統(tǒng)的組成潼南東安大橋主橋監(jiān)控測(cè)試系統(tǒng)圖3-2施工監(jiān)控測(cè)試系統(tǒng)4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案施工監(jiān)控的目的是要對(duì)成橋目標(biāo)進(jìn)行有效控制，修正在施工過(guò)程中各種影響成橋目標(biāo)的參數(shù)誤差對(duì)成橋目標(biāo)的影響，確保成橋后結(jié)構(gòu)受力和線形滿足設(shè)計(jì)要求。因此，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制的原則為以主梁線形控制為主，應(yīng)力控制為輔。（1）線形（變形）要求：線形控制主要是嚴(yán)格控制主梁每一節(jié)段的豎向撓度及橫向偏移。若偏差較大時(shí)，必須立即進(jìn)行誤差分析并確定調(diào)整方法，為下一節(jié)段更為精確的施工做好準(zhǔn)備。主梁線形（變形）控制的最終目標(biāo)是保證主梁的整體標(biāo)高和局部平順性，使成橋后（通常是長(zhǎng)期變形穩(wěn)定后）主梁的標(biāo)高滿足上述兩方面的要求。其次主梁的實(shí)際橋軸線與理論橋軸線的偏差應(yīng)符合設(shè)計(jì)和橋梁工程質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)等要求。1、施工監(jiān)控項(xiàng)目要求及原則4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案1、施工監(jiān)控項(xiàng)目要求及原則（2）應(yīng)力要求：應(yīng)力控制是控制主梁在施工過(guò)程中和成橋后的應(yīng)力，尤其是合攏階段的控制，確保主梁應(yīng)力在安全范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。（3）調(diào)控策略：主梁線形調(diào)整最直接的手段是調(diào)整主梁的立模標(biāo)高。若應(yīng)力實(shí)測(cè)值與理論值之間存在較大偏差，必須找出原因，進(jìn)行調(diào)整。一般通過(guò)額外的壓重、適當(dāng)調(diào)整預(yù)應(yīng)力張拉力等手段對(duì)應(yīng)力誤差進(jìn)行調(diào)整。4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案1、施工監(jiān)控理論計(jì)算圖4-1前進(jìn)分析系統(tǒng)流程圖4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案1、施工監(jiān)控理論計(jì)算圖4-2控制分析流程

4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案3、主要計(jì)算過(guò)程

根據(jù)施工控制合同及線形控制的要求對(duì)潼南東安大橋進(jìn)行了撓度計(jì)算，計(jì)算程序分別采用Midascivil程序?qū)κ┕るA段過(guò)程中的各個(gè)階段進(jìn)行了跟蹤計(jì)算，并把計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。（一）主要計(jì)算參數(shù)選取1)恒載箱梁采用C55混凝土，箱梁混凝土的容重按26kN/m3計(jì)，瀝青混凝土容重：24kN/m3，二期恒載的線荷載集度為52.6kN/m。箱梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用fpk=1860MPa，Ep=1.95×105MPa，錨下張拉控制應(yīng)力σcon=1395MPa，鋼筋松弛率0.3％，管道摩阻系數(shù)0.17，管道偏差0.0015/m。4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案3、主要計(jì)算過(guò)程

構(gòu)件材料構(gòu)件材料對(duì)應(yīng)的材料特性彈性模量(MPa)材料容重(kN/m3)線膨脹系數(shù)(×10-5)混凝土3.55×10426.001.0鋼絞線1.95×10578.501.24、施工監(jiān)控的實(shí)施方案3、主要計(jì)算過(guò)程(2)活載汽車(chē)荷載：公路－I級(jí)。(3)施工荷載掛籃重取110T，吊架80T(4)設(shè)計(jì)速度：60km/h(5)橋面橫坡：?jiǎn)蜗?%(6)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年(7)高程系統(tǒng)：54北京坐標(biāo)系。

4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案3、主要計(jì)算過(guò)程(二)模型單元?jiǎng)澐郑轰蠔|安大橋主橋計(jì)算模型共劃分成228個(gè)單元,其中上部結(jié)構(gòu)劃分成134個(gè)單元,下部劃分成94個(gè)單元，如圖4-4所示（MIDASCIVIL計(jì)算圖示）。計(jì)算形成的數(shù)據(jù)文件是橋梁結(jié)構(gòu)施工控制的基礎(chǔ)。

圖4-3midas分析的計(jì)算模型圖4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案3、主要計(jì)算過(guò)程（三）施工階段劃分模型將主橋上部結(jié)構(gòu)共定義94個(gè)施工階段，其中每個(gè)節(jié)段施工細(xì)分為：上(移）掛籃、澆筑混凝土、張拉預(yù)應(yīng)力三個(gè)施工階段。（四）邊界條件模擬將橋墩墩底設(shè)置為固端，把預(yù)應(yīng)力箱梁兩端永久支座設(shè)置為活動(dòng)支座，為了使墩頂與主梁連接處有相同位移，采用彈性連接類(lèi)型中的剛接將其連接起來(lái)，邊跨現(xiàn)澆段的臨時(shí)支座設(shè)置為固定鉸支座。（五）施工臨時(shí)荷載模擬施工階段臨時(shí)荷載主要包括掛籃荷載和吊架荷載，模型中采用節(jié)點(diǎn)荷載進(jìn)行模擬，根據(jù)設(shè)計(jì)和施工方提供的資料掛籃和吊架節(jié)點(diǎn)荷載分別取1100kN和800kN。4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測(cè)方案（一）應(yīng)力監(jiān)測(cè)在大橋上部結(jié)構(gòu)（箱梁）的控制截面布置應(yīng)力測(cè)點(diǎn)，以觀察在施工過(guò)程中這些截面的應(yīng)力變化與應(yīng)力分布情況。結(jié)合反饋控制的實(shí)時(shí)跟蹤分析，由反饋控制子系統(tǒng)提供最優(yōu)可調(diào)變量的調(diào)整方案，由實(shí)時(shí)跟蹤分析系統(tǒng)分析在計(jì)入誤差和變量調(diào)整之后每階段乃至竣工后結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)，同時(shí)可根據(jù)當(dāng)前施工階段向前計(jì)算至竣工，預(yù)告今后施工可能出現(xiàn)的狀態(tài)并預(yù)報(bào)下一階段當(dāng)前已安裝構(gòu)件或即安裝的構(gòu)件是否出現(xiàn)不滿足強(qiáng)度要求的狀態(tài)，以確定是否在本施工階段對(duì)可調(diào)變量實(shí)施調(diào)整。（1）測(cè)試儀器的選擇根據(jù)對(duì)多種應(yīng)力測(cè)試儀器的性能比較，考慮要適合長(zhǎng)期觀測(cè)并能保證足夠的精度，選用鋼弦式應(yīng)變計(jì)（埋入式）和配套的頻率接收儀作為應(yīng)力觀測(cè)儀器。該應(yīng)變計(jì)的溫度誤差小、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)，適合于應(yīng)力長(zhǎng)期觀測(cè)。4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測(cè)方案（2）測(cè)點(diǎn)布置根據(jù)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，上部結(jié)構(gòu)（箱梁）應(yīng)變測(cè)點(diǎn)以單幅橋?yàn)橹鳎偣膊贾?×11＝66個(gè)應(yīng)力測(cè)點(diǎn)，主梁測(cè)點(diǎn)布置在懸臂根部和各懸澆節(jié)段端截面等關(guān)鍵截面上，測(cè)試儀器采用精度較高的、能滿足施工監(jiān)控要求的混凝土應(yīng)變計(jì)、鋼筋應(yīng)變計(jì)。應(yīng)變測(cè)點(diǎn)縱向布置見(jiàn)圖4-2。主梁（控制截面）測(cè)點(diǎn)布置如圖4-3(a)。下部結(jié)構(gòu)雙肢薄壁墩共布置6×4＝24個(gè)測(cè)點(diǎn)，布置如圖4-3(b)。（3）監(jiān)測(cè)方法跟蹤檢測(cè)箱梁混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、掛籃移動(dòng)等施工過(guò)程以及早晚溫差變化的控制截面應(yīng)力變化。若發(fā)現(xiàn)觀測(cè)值與理論計(jì)算值相差較大，則應(yīng)立即分析原因并提出有效的措施，科學(xué)指導(dǎo)施工。4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測(cè)方案圖4-4潼南東安大橋應(yīng)變測(cè)點(diǎn)縱向布置圖

4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測(cè)方案圖4-5a潼南東安大橋控制截面應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置示意圖

圖4-5b潼南東安大橋橋墩應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置示意圖

4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測(cè)方案（二）高墩垂直度測(cè)試在模板上布置測(cè)點(diǎn)，采用全站儀、水準(zhǔn)儀、水平尺和鋼卷尺等配合進(jìn)行測(cè)試（三）撓度觀測(cè)連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃懸臂澆筑每一個(gè)箱梁節(jié)段分三個(gè)階段，在掛籃前移后、澆筑混凝土后和張拉預(yù)應(yīng)力后，均需對(duì)已施工箱梁上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，該觀測(cè)程序，稱為三階段撓度觀測(cè)法，觀測(cè)采用精密水準(zhǔn)儀、全站儀等測(cè)量?jī)x器。標(biāo)高測(cè)點(diǎn)布置在節(jié)段接縫處，縱向布置在各節(jié)段端部，截面高程測(cè)點(diǎn)布置如圖4-6所示。4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案3、施工監(jiān)控的監(jiān)測(cè)方案圖4-6潼南東安大橋高程測(cè)點(diǎn)截面布置圖（四）溫度觀測(cè)日照溫差測(cè)試采用測(cè)點(diǎn)預(yù)埋，用帶溫度測(cè)試功能的JMZX-215AT型應(yīng)變傳感器進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠^測(cè)，記錄箱梁日照溫變的情況。季節(jié)溫差則采集各節(jié)段在各施工階段的溫度，輸入計(jì)算機(jī)，分析其撓度變化規(guī)律。4、施工監(jiān)控的實(shí)施方案4、施工控制的具體流程編號(hào)工況測(cè)量?jī)?nèi)容時(shí)間限制備注1掛籃定位掛籃三條線測(cè)點(diǎn)無(wú)精度±1cm,上下游高差<1cm2掛籃定位后第二天所有已施工梁段測(cè)點(diǎn)0時(shí)至日出前3澆筑混凝土前掛籃三條線測(cè)點(diǎn)無(wú)確定頂?shù)装鍦y(cè)點(diǎn)標(biāo)高關(guān)系4混凝土完全澆筑后所有已施工梁段測(cè)點(diǎn)0時(shí)至日出前5混凝土完全澆注后本節(jié)段箱梁頂面標(biāo)高0時(shí)至日出前6混凝土完全澆注后本節(jié)段箱梁軸線位置7混凝土完全澆注后墩頂水平位移每5個(gè)節(jié)段一次8預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后所有測(cè)點(diǎn)0時(shí)至日出前表1施工控制測(cè)量?jī)?nèi)容及時(shí)間5、施工監(jiān)測(cè)與施工控制報(bào)告的提供方式

（1）在每一施工循環(huán)完成以后，向建設(shè)方提交相應(yīng)的階段檢測(cè)報(bào)告。報(bào)告中將對(duì)結(jié)構(gòu)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行評(píng)述，并提出下一施工階段墩身高程和節(jié)段標(biāo)高的建議值，經(jīng)設(shè)計(jì)方確認(rèn)簽字后實(shí)施。（2）整個(gè)項(xiàng)目完成以后，將提供項(xiàng)目研究的全部正式報(bào)告?？刂茍?bào)告提供方式6、所需相關(guān)各方的配合圖6-1施工控制工作框圖現(xiàn)場(chǎng)各方配合所需為做好監(jiān)控工作，需要各單位通力合作。建議業(yè)主牽頭成立施工監(jiān)控領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)，在組織形式上分兩個(gè)層次開(kāi)展施工監(jiān)控工作，即設(shè)立施工監(jiān)控領(lǐng)導(dǎo)小組與施工監(jiān)控工作小組。重大技術(shù)問(wèn)題由領(lǐng)導(dǎo)小組討論決定，具體工作由施工監(jiān)控工作小組（監(jiān)控方）實(shí)施。6、所需相關(guān)各方的配合現(xiàn)場(chǎng)各方配合所需

1)建設(shè)單位加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，協(xié)調(diào)各成員單位的工作，及時(shí)召集施工控制會(huì)議，決定監(jiān)控決策。2)設(shè)計(jì)單位提供結(jié)構(gòu)計(jì)算數(shù)據(jù)文件、圖紙、結(jié)構(gòu)最終內(nèi)力狀態(tài)、和線形；討論決定重大設(shè)計(jì)修改，負(fù)責(zé)變更設(shè)計(jì)后各種驗(yàn)算；審查施工控制方案和施工控制指令。3)施工單位施工組織設(shè)計(jì)與進(jìn)度安排，如變更原定施工方案應(yīng)及早提出；進(jìn)行有關(guān)參數(shù)的試驗(yàn)；橋面施工荷載調(diào)查與控制；主梁位移測(cè)試；6、所需相關(guān)各方的配合現(xiàn)場(chǎng)各方配合所需負(fù)責(zé)測(cè)試元件的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，并為監(jiān)控單位提供現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的便利條件；提供施工控制工作所需電源和臨時(shí)用設(shè)施等。4)監(jiān)理單位監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)線形；監(jiān)督施工單位對(duì)監(jiān)控單位埋設(shè)的測(cè)試元件進(jìn)行有效的保護(hù)；每一施工階段完成后將有關(guān)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)匯總給施工控制小組，協(xié)調(diào)施工單位與監(jiān)控單位的工作。5)監(jiān)控單位擬定施工控制方案及施工控制計(jì)算；施工過(guò)程結(jié)構(gòu)變位、應(yīng)力、應(yīng)變和溫度觀測(cè)；識(shí)別設(shè)計(jì)參數(shù)誤差，并進(jìn)行有效預(yù)測(cè)；6、所需相關(guān)各方的配合現(xiàn)場(chǎng)各方配合所需優(yōu)化調(diào)整分析；預(yù)測(cè)下一節(jié)段的立模標(biāo)高；匯總所有的測(cè)試數(shù)據(jù)；進(jìn)行溫度影響測(cè)試；發(fā)生重大修改及時(shí)向工作小組匯報(bào)并會(huì)同設(shè)計(jì)單位提出調(diào)整方案；各個(gè)施工階段發(fā)出相應(yīng)監(jiān)控指令。7、施工監(jiān)控工作小組施工監(jiān)控工作小組劃分施工監(jiān)控工作小組分為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試組和理論分析組。1）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)組施工過(guò)程結(jié)構(gòu)變位、應(yīng)力、應(yīng)變和溫度觀測(cè)；進(jìn)行溫度影響測(cè)試；初步處理現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的數(shù)據(jù)；2）理論分析組施工控制理論計(jì)算，提供立模標(biāo)高的理論值；處理施工實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行參數(shù)識(shí)別與預(yù)測(cè)；對(duì)實(shí)測(cè)值與理論值的誤差進(jìn)行分析，并對(duì)下階段狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)；優(yōu)化調(diào)整分析；預(yù)測(cè)下節(jié)段的立模標(biāo)高；做出初步監(jiān)控方案，并提交領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行審核。8、施工建議東安大橋施工建議

施工控制精度受到環(huán)境因素、施工條件因素及測(cè)量精度等多種因素的影響。而合理的施工措施、嚴(yán)格的精度控制，以及施工方與監(jiān)控方的緊密配合是保證橋梁順利實(shí)施的基礎(chǔ)。為此在滿足設(shè)計(jì)文件及相關(guān)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，提出如下要求：（1）施工掛籃拼裝完成后應(yīng)進(jìn)行荷載試驗(yàn)，記錄荷載－變形關(guān)系；在節(jié)段施工中，應(yīng)采取有效措施，防止“錯(cuò)臺(tái)”現(xiàn)象；（2）懸臂施工中，應(yīng)保持對(duì)稱施工，不對(duì)稱荷載應(yīng)小于節(jié)段底板重量；（3）要求各T的懸臂施工進(jìn)度盡量保持一致，最大進(jìn)度差不大于7天；（4）施工單位需制定一套適應(yīng)工程環(huán)境的混凝土養(yǎng)生的詳細(xì)措施，并嚴(yán)格實(shí)施；（5）橋面上需堆放施工材料時(shí)，應(yīng)盡量靠近0號(hào)塊附近對(duì)稱布置，如橋梁臨時(shí)荷載發(fā)生改變時(shí)，應(yīng)