特大跨径悬索桥施工监控指南

31.2 适用范围
本指南适用于跨度在 1000m 以上、钢箱梁与钢桁架加劲梁的地锚式公路悬索桥上 部结构的施工监控。部分内容可供混凝土加劲梁悬索桥和自锚式悬索桥上部结构施工 监控参考。 [说明] 大跨度悬索桥的施工监控一般分两个阶段进行。第一阶段是基础和下部结 构施工阶段，包括塔、锚基础和锚碇的施工。第二阶段为上部结构施工阶段，包括桥
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14 5.1 15 5.2 5.3 16 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6
总体计算的目的 .....................................................................................11 总体计算的内容 .....................................................................................11 悬索桥主缆理论线形及计算方法 ..........................................................17 结构监控测试与监控测量 ........................................................................21 桥塔的应力与温度场监测 ...................................................................21 吊索力监测 ...........................................................................................21 主缆锚跨索股张力监测 .......................................................................22 主梁应力的监测 ...................................................................................23 温度的监测 ...........................................................................................23 监控测量 ...............................................................................................25
17 7 施工异常情况的对策及质保体系 ..............................................................36 18 7.1 7.2 施工异常情况对策 ...............................................................................36 监控实施组织 .........................................................................................37
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2） 设计参数的取值不可能与实际结构所反映的一致。例如结构的自重、截面尺寸、 混凝土弹性模量、施工荷载等均是具有随机性的几何及物理参数，与设计值相比将或 多或少地有所变化； 3） 悬索桥结构的几何形状对温度比较敏感，外界的温度变化将引起悬索桥几何形状 和吊索拉力的改变。 4） 跨度变化对悬索桥结构的几何形状非常敏感，架设过程中的桥塔偏位将引起悬索 桥几何形状的较大改变。 5） 环境因素诸如湿度、摩擦、风载的影响； 6） 结构计算模型简化和计算误差的影响； 7） 测量、测试误差的影响。 上述大多数因素的影响在设计阶段一般没有也无法完全考虑和计及，只有在施工 过程中根据结构的实际参数和通过监测得到的反应予以考虑。若不在施工过程中实施 有效控制，就有可能由于误差的积累致使成桥后结构的整体受力状态及线形严重偏离 设计目标而影响结构的可靠性。国内外悬索桥施工过程中由于施工控制方案及调整控 制措施不当，会出现常见的以下几类问题： 1) 主缆锚跨索力不均匀； 2) 吊索索力不均匀； 3) 主缆线形、加劲梁标高误差较大； 4) 加劲梁线形不平顺，使行车舒适度下降，并会引起桥梁的使用寿命缩减； 5) 索鞍不能复位或者桥塔纵向偏位大； 以上的问题需要通过施工控制最大限度地消除。
特大跨径悬索桥施工监控指南
Guideline For Construction Control of Long-span suspension Bridge
(报批稿)
浙江省舟山连岛工程建设指挥部 西南交通大学 2010 年 9 月
前言ຫໍສະໝຸດ 本指南主要针对特大跨径悬索桥施工监控而编制。 主要内容分七 部分：总则、术语与定义、施工监控基本原则、参数收集与获取、监 控总体计算、监控测试与测量及施工异常情况的对策和质保体系。 本指南编制中吸收了我国多年来大跨度悬索桥施工监控的经验， 全面总结了浙江省舟山连岛工程西堠门大桥施工监控的研究成果， 包 括国家科技支撑项目 “跨海特大跨径钢箱梁悬索桥关键技术研究及工 程示范” 中课题五 “特大跨径钢箱梁悬索桥监控、 管理关键技术研究” 的成果，考虑了当前的设计、施工及控制的技术水平及未来的发展趋 势。 本指南在应用过程中，如发现需要修改和补充之处，请将意见及 相关资料寄西南交通大学土木工程学院（地址：四川成都二环路北一 。 段 111 号，邮编：610031，电子邮件：rlshen@） 本指南由浙江省交通运输厅提出并归口管理。 本指南由浙江省舟山连岛工程建设指挥部、 西南交通大学联合编 制，主要起草人是：沈锐利、唐茂林、陈卫国、郭健、卫星、严琨、 齐东春。
7.3 监控质量及安全保证措施 .......................................................................38
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总则
21.1 施工监控的主要任务与目的
1.1.1 施工监控主要任务
根据实际的施工工序，按照已完成工程的结构状态和施工过程，收集现场的参数 和数据，对桥跨结构进行实时理论分析和结构验算，分析施工误差状态，采用变形预 警体系对施工状态进行安全度评价和风险预警，根据分析验算结果调整控制参数，预 测后续施工过程的结构形状，提出后续施工过程应采取的措施和调整后的设计参数。 [说明] 悬索桥是一种结构合理的桥梁型式，它能使材料充分发挥各自的特长，这 一特点使悬索桥成为大跨度桥梁中最具竞争能力的桥型之一。对桥梁结构的施工过程 进行合理的施工控制是使桥梁施工过程和成桥状态与设计要求尽可能接近的重要保 证，是增加结构施工安全性的一个重要手段。与其它桥型相比，悬索桥相对较柔，施 工过程中工况变化繁多，形状变化很大，结构具有强烈的几何非线性，悬索桥成桥后 对误差调整的手段有限，从施工一开始就进行完整和全面的施工监控是很有必要的。 一般说来，对于悬索桥，设计给出的是成桥理想状态，要想将这种状态在现场有 计划、安全、经济地实现，就必须对实际施工过程进行精确的分析、严格的监测与测 量，即进行全面的施工监控。 1.1.2
施工监控的目的
通过施工监控，保证施工过程中结构的安全，确保完成的结构不论是内力或线形
都满足设计的要求。 [说明] 对于悬索桥结构，其内力和线形随温度、桥塔偏位、恒载误差、施工误差 相当敏感。施工阶段结构线形和内力随桥梁结构体系和荷载工况不断变化，每一阶段 的误差如果不能消除，累计后将影响成桥结构的受力及线形。由于各种因素的直接和 间接的影响， 使得实际桥梁在施工过程中的每一状态几乎不可能与设计状态完全一致。 与其它桥型相比，悬索桥在施工过程中的线形管理较难，更容易产生施工误差，其原 因如下： 1） 悬索桥是由刚度相差很大的结构单元（塔、主缆、梁、吊索）组成的超静定结构， 与其它形式的桥梁相比，在荷载下具有强烈的几何非线性。
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目录 11 2 1.1 3 1.2 4 1.3 52 63 3.1 3.2 3.3 3.4 74 8 4.1 9 4.2 10 3.3 1 4.4 12 4.5 13 5 总则 ..............................................................................................................1 施工监控的主要任务与目的 ...................................................................1 适用范围 ...................................................................................................2 涉及内容及与其它规范、规则关系 .......................................................3 术语和定义 ..................................................................................................3 施工监控基本原则 ......................................................................................4 监控的目标 .............................................................................................4 监控与设计、监理、制作、施工的关系 .............................................4 施工监控的范围、手段 .........................................................................5 监控的工作流程 .....................................................................................5 参数收集与获取 ..........................................................................................7 监控所需参数及分类 ...............................................................................7 监控参数的获取方法及要求 ...................................................................9 监控参数精度的检验 ...............................................................................9 监控要求的主缆施工条件 .....................................................................10 加劲梁重量的确定 .................................................................................10 监控总体计算 ..........................................................................................11