连续刚构桥施工监控方案

预拱分析采用与施工过程逆方向的反向分析计算方法，即认为变截 面箱型连续箱梁合龙3500天后，箱梁顶面达到了设计要求给定的标高， 然后在增加挂篮、模板和施工附加荷载的条件下，按实际施工的逆过 程，逐步“拆除”各节段箱梁，计算剩余部分的标高，与被“拆除”节段最 邻近的箱梁顶面标高减去其设计标高，即该节段的预拱度。持续此计算 过程，由合龙段反推至第二节段，由此得到各节段的预拱。
4.8 系统误差识别及消除
无论是理论计算所取的各种设计参数（如材料特性，截面刚度，徐 变系数等）或者是根据实测得到的数据都存在误差。为了分析调整这些 误差，可以将桥梁施工看作是一个复杂的动态过程，运用现代的信息控 制理论进行分析，以确保最佳的施工控制方案，指导现场施工，使结构 的实际状态逼近理想状态。
但是，对于特大桥来讲，施工成桥后的状态与设计成桥状态不可能完全 吻合，总会存在或多或少的偏差，故在施工成桥后，部分计算要在施工 完成后而桥梁运营前进行，全面了解整个结构的线型和内力状态，以使 结构更好地进行运营。
4.7 立模标高的确定
在大跨度预应力混凝土箱梁悬臂浇筑过程中，随着箱梁的延伸，结 构自重将逐步施加于已浇筑的节段上，使其挠度逐渐增大而变化。因 此，在各节段施工时需要有一定的施工预拱（设计单位事先给出了各节 段的预拱值）。但实际施工中，影响挠度的因素较多，主要有箱梁自 重、挂篮变形、预施应力大小、施工荷载、混凝土收缩徐变、预应力损 失、温度变化等。挠度控制将影响到合龙精度和成桥线形，故对其必须 进行精确的计算和严格的控制。通过实测，对设计部门给定的预拱值在 一定的范围作适当修正。否则，多跨度桥梁桥将可能出现较明显的起伏 现象。
6、施工监控中应强调的问题 16 7、施工监控实施的保证措施 16
7.1 监控技术方案的保证措施 16 7.17
8.1 各单位职责分工 17 8.1.1 设计单位 17 8.1.2 施工单位 18 8.1.3 监理单位 18 8.1.4 监控单位 18
通过施工过程的数据采集和优化控制，在施工中逐步做到把握现 在，预估未来，避免施工差错，缩短工期，节省投资。
3.2 施工监控量测原则
施工监控量测是要对成桥目标进行有效控制，修正在施工过程中各 种影响成桥目标的参数误差对成桥的影响，确保成桥后结构受力和线形 满足设计要求。
（1）受力要求：反映预应力混凝土连续梁桥受力的因素主要是箱 梁的截面内力（或应力）状况。通常起控制作用的是箱梁的上、下缘正 应力，它们与箱梁截面轴力和弯矩有关，因为轴力的影响较小且变化不 大，所以弯矩是箱梁中起控制作用的关键因素。
（4）预防：监控方将参与重大工序与工艺施工方案的审查，消除 不必要的人为错误。
4、施工监控计算内容和过程
监控计算就是利用建立的监控计算体系对桥梁施工过程中各阶段结 构应力和位移状态等施工控制参数进行计算，为施工提供施工控制目标 值，保证施工的顺利进行并使结构最终达到或接近设计要求的成桥状 态。监控计算所采用的基本方法是倒拆正装法，即通过对从成桥状态倒 拆结构的过程进行结构分析来得到每一施工阶段的施工控制目标值，然 后根据施工控制目标值对结构进行正装施工控制（包括对结构某些参数 的调整），使施工此阶段时结构的内力和变位等同或逼近倒装计算中同 工况下的结构内力和变位，计算软件为钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁 结构分析软件，监控计算的内容和过程如下。
（7）某水电站库区省道淹没复建公路工程两阶段施工设计图A1标 段（K0+000~K5+400）。
3、施工监控量测目的和原则
3.1 施工监控量测目的
某某大桥主桥为预应力混凝土连续刚构箱梁，为了确保主桥在施工 过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内，且成桥后的线形符合设 计要求，结构恒载内力状态接近设计期望，在主桥施工过程中必须进行 严格的施工监控。
箱梁浇筑时各节段立模标高由几部分组成：
（1） 式中：
——待浇筑箱梁底板前端模板标高；
——该点设计标高；
——箱梁施工预抛高，为浇注完该节段后，由于以后的施工操作该 节段所发生的变形，这种变形直到桥梁竣工时为止。在模型计算中，即 为安装完表示该节段的单元杆件后，该节段控制标高点（一般为节段远 离墩的端点）所发生的变形的负值（变形位移值以向上为正，向下为 负）；
为掌握施工过程箱梁内力情况，使施工过程中不致产生过大的不合 理内力、残余力、裂缝等，应对其主要截面进行内力监测。
预应力混凝土连续刚构箱梁桥属大跨度超静定结构，所采用的施工 方法、材料性能、浇筑程序及立模标高等都直接影响成桥的线形与受 力，且施工现状与设计的假定总会存在差异，为此必须在施工中采集需 要的数据，及时掌握结构实际状态，并通过计算，对浇筑主梁立模标高 给以调整与控制，以满足设计的要求。
4、5号桥墩采用钢筋混凝土双肢变截面矩形实心墩，与主梁固结， 单肢桥墩顺桥向尺寸为2.5m，横桥向墩顶尺寸为6.5m，并以1:100的斜 率往下放坡，3号、6号桥墩采用圆端形实体墩，上接盖梁，墩底承台横 桥向、顺桥向均为6.6m，厚3.0m，基础采用4根直径为160cm双排钻孔 灌注桩。某某大桥主桥桥型布置图如图1-1所示。
图1-1 某某大桥主桥桥型布置图
2、监控方案编制依据
（1）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； （2）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）； （3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）； （4）《公路工程质量检验评定标准》土建工程（JTG F80/12004）； （5）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）； （6）《公路桥梁施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；
——浇注本节段挂篮弹性变形对该点挠度影响值；
——混凝土后期收缩、徐变引起的变形，可通过计算求出控制截面
的挠度最大值，然后按抛物线沿跨长分布；
——桥梁承受1/2静活载所引起的变形。可通过结构计算准确求 得。在实际标高监控工作中，采用近似计算法，即先按中垮跨中截面弯 矩影响线布载，求出跨中最大挠度并取其一半，然后按二次抛物线分布 于该跨。
4.1 确定监控计算初始状态和建立计算模型
监控计算初始状态一般采用设计部门确定的设计成桥状态作为初始 状态。在确定本桥监控计算的初始状态时，采用设计图纸中的成桥后的 理论线型，在此基础上根据设计图纸中所反映出来的桥梁几何参数和结 构参数建立结构有限元计算模型。为实现桥梁结构的变形和应力分析， 拟采用桥梁博士进行结构整体计算，采用midas/civil进行复核计算，以 及采用ANSYS有限元软件进行局部分析计算。在结构整体计算中，将 结构简化为平面结构，各节段离散为梁单元，建模时不考虑桩基的影 响，主桥上部结构划分为61个单元，4号墩柱划分为36个单元，5号墩柱
针对某某大桥主桥的特殊情况，我们采用的是自适应控制系统和预 测控制系统。自适应控制系统是认为施工工况的受力状态达不到理想状 态的原因，是有限元计算模型中的计算参数与实际值有误差所致。要得 到比较准确的控制调整量，必须根据施工中的实测值来修正计算模型中 的参数值，使计算模型与实际结构磨合一段时期后，自动适应结构的力 学规律。对于某某大桥主桥而言，在悬臂初期，参数不准确带来的误差 对全桥的线形的影响较小，这对于自适应控制的思路是有利的。经过几 个施工阶段的调整后，计算参数已得到修正，为敏感的长悬臂施工中的 节段架设创造了有利条件。预测控制是指在全面考虑影响桥梁结构状态 的各种影响因素和施工所要达到的目的后，对结构的每一个施工架设状 态进行预测，使施工沿预定的目标进行。由于预测状态与实际状态间免 不了有误差存在，某种误差对施工目标的影响则在后续的施工状态的预 测中予以考虑，以此循环直到施工完成和获得与设计相符的结构状态。
8.2 联系单传递方式 18 8.2.1 表格类型 19 8.2.2 表格编号规则 19
附表 20
1、工程概况
某某大桥主桥上部结构型式为（78+140+78）m三跨预应力混凝土 连续刚构箱梁，箱梁采用单箱单室直腹板断面，顶板宽度为8m，箱梁 根部梁高8.5m，跨中及边跨合拢段梁高为3m，箱梁底板下缘按1.8次抛 物线变化。0号块箱梁底板厚度为100cm，各梁段底板厚从悬臂根部至悬 浇段结束处由96.3~32cm，其间按1.8次抛物线变化，跨中合拢段及边跨 现浇段为32cm；在大桩号侧边跨现浇段设置直径为60cm人洞；箱梁0号 块顶板厚度为50cm，其余节段为25cm；箱梁腹板厚度0~9号块为70cm， 10号块为70~75cm，其余梁段为50cm。主梁悬臂长度为1.75m，翼缘外 侧厚15cm，根部为60cm，采用折线变化，翼缘厚度在端横梁设置伸缩 缝处统一加厚至100cm。边跨现浇段处设置宽度为1.6m的端横梁。箱梁 顶板水平，横坡由桥面铺装找平形成。
5、施工监测内容及方法 7
5.1 线形测量 7 5.1.1基准点的设立 7 5.1.2 主梁挠度的观测 7 5.1.3 主梁立模标高的测量 8 5.1.4 主梁顶面高程的测量 9 5.1.5 多跨线形的通测 9 5.1.6 精度控制 9
5.2 混凝土结构应变测试 9
5.2.1 传感器选择 9 5.2.2 传感器布置方案 10 5.2.3 钢弦应变计埋设 12 5.2.4 箱梁结构应力测量 13 5.2.5 测试应力误差分析 13 5.3 箱梁温度场观测 13 5.4 主墩沉降观测 15 5.5 与监控有关的其它资料收集 16
某水电站库区省道淹没复建公路工程改隧道方案
某某大桥 施工监控实施方案
某某工程质量检测有限公司 二〇一二年十一月
目录
1、工程概况 1 2、监控方案编制依据 1 3、施工监控量测目的和原则 2
3.1 施工监控量测目的 2 3.2 施工监控量测原则 2
4、施工监控计算内容和过程 3
4.1 确定监控计算初始状态和建立计算模型 3 4.2 计算参数取值及修正 5 4.3 施工过程模拟计算 5 4.4 施工前的预测计算 5 4.5 施工后的校核计算 5 4.6 结构试运营计算 5 4.7 立模标高的确定 6 4.8 系统误差识别及消除 6