连续梁线型控制监理实施细则.doc

厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 1 厦深铁路惠深段厦深铁路惠深段 XSGJ 8 标标 线型监控监理细则 编 制 陈 灶 军 复 核 王 孝 廷 审 核 苗 晓 军 编制单位 编制单位 北京瑞特工程建设监理有限公司北京瑞特工程建设监理有限公司 厦深铁路惠深段监理项目部厦深铁路惠深段监理项目部 编制日期 编制日期 二二 一一一一 年三月年三月 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 2 目目 录录 1 编制说明 4 1 1 编制目的 4 1 2 编制依据 4 1 3 编制原则 4 1 4 线型控制监理的必要性 5 2 桥梁概况 5 3 监理目标 6 4 监理组织形式 6 5 监理工作流程 7 6 监理工作内容 7 6 1 前期准备工作 7 6 2 监理须掌握的施工方案及施工流程 8 6 3 施工控制的监理原则 8 6 4 施工控制监理的总体思路 9 6 5 施工监控监理内容 10 6 5 1 主要的监理工作 10 6 5 2 监测项目 12 6 5 3 监理控制的重点 难点分析及其对策 13 6 5 4 施工控制误差范围 14 7 监控监理的控制措施 14 7 1 参数的计算 14 7 2 线形监测 15 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 3 7 3 线形监控网及施工阶段定期高程监测 16 7 4 主梁立模标高测量 16 7 5 主梁高程监控点的监测 16 7 6 基础沉降定期联测 18 7 7 合拢前后线形 24 小时联测 18 7 8 成桥线形测量 18 7 9 轴线测量 19 7 10 应力测试 19 7 11 传感器选择 20 7 12 测试断面及测点布置方案 21 7 13 钢弦应变计埋设 21 7 14 主桥箱梁结构应力测量 22 7 15 应力测量方法及原理 23 7 16 温度监测 24 8 质量目标及保证措施 26 8 1 质量目标 26 8 2 保证措施 26 9 预测和预警机制 27 10 控测点的保护 27 11 附录 27 附录 28 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 4 施工线型监控监理实施细则施工线型监控监理实施细则 1 编制说明 1 1 编制目的 为加强对连续梁桥施工过程中线型控制工作的管理 保证成桥后桥面 线型及内部应力符合设计要求 特编制本监理细则 以指导现场监理工作 保证工程质量 1 2 编制依据 1 厦深铁路惠深段监理 XSGJ 8 标监理规划 2 预应力连续梁工程通用施工图 3 铁路桥涵设计基本规范 TB10002 1 2005 4 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范 TB10002 3 2005 5 铁路桥涵施工规范 TB10203 2002 6 高速铁路设计规范 试行 TB10621 2009 7 铁路客运专线桥涵工程质量检查与控制 8 连续梁施工组织设计 及 连续箱梁桥施工监控方案 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 5 9 厦深公司相关的管理规定 1 3 编制原则 坚持质量第一 安全第一的原则 通过充分研究工程内容和施工工艺 结合现场环境 严格按照相关标准 规范和规程 并采用先进的技术 可 靠的方案 合理的保障措施 确保实现业主要求的工程质量 安全方面的 工程目标 1 4 线型控制监理的必要性 对于采用挂篮悬臂浇筑法施工的预应力混凝土连续梁桥来说 桥梁最 终结构的形成要经历一个漫长而复杂的过程 而且施工期间桥梁结构体系 也将随着施工阶段的不同而不断变化 施工过程中 因设计参数误差 如 材料特性 徐变系数等 施工误差 如梁段重量 安装误差等 测量误 差及结构分析模型误差等种种原因 将导致施工过程中桥梁的实际状态 线形 内力 与理想目标存在一定的偏差 这种偏离如不及时加以识别和 调整 累积到一定程度后将对施工过程中结构的可靠度和安全带来严重影 响 并导致成桥后的结构状态偏离设计要求 而且对于预应力混凝土连续 箱梁桥 已成结构 悬臂阶段 的状态是无法事后调整的 一旦出现线形误 差时 该误差将永远存在 所以监理工程师现场加强监督管理工作就尤为 重要 通过监理现场每道工序的复核 即根据设计文件和施工方案 督促 施工单位进行施工架设过程计算 以确定每个悬浇节段的立模标高 并在 施工过程中根据施工监测的成果对误差进行分析 预测和调整后续梁段的 立模标高 以确保施工过程中结构的可靠度和安全 确保合拢精度和体系 转换的顺利进行 最终使成桥后的桥面线形 内力符合设计要求 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 6 2 桥梁概况 新建厦深铁路惠深段站前工程李朗特大桥 DK494 391 340 DK496 168 721 李朗特大桥全长 1777 381m 其孔跨 布置为 2 24 m 连续 T 构 1 32m 1 40m 1 24m 4 32m0 简支梁 48 80 80 48 m 连续梁 3 32m 1 24m 2 32m 简支梁 60 100 60 m 连续梁 25 32m 简支梁 跨三联水库 布龙公路南北 线及水官高速 4 6 和 11 14 墩为水中墩 位于三联水库内 水深 3 0 8 0m 图 2 1 主桥结构示意图 3 监理目标 施工监控监理的目标就是在施工过程中控制桥梁结构的受力状态和变 形 使结构始终处于安全的范围内 保证成桥后结构的线形与内力达到设 计要求 结构本身处于最优的受力状态 4 监理组织形式 为确保监控工作及时进行和监控的有效性 我单位将组织专业人员组 成 监控监理小组 对应各施工工点常驻现场 严格控制现场测量监控 施工 监理站设立施工监控监理领导小组 重大技术问题由领导小组讨论 决定 具体工作由现场监控监理小组实施 组织机构人员安排如下 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 7 监控监理领导小组 组长 苗晓军 成员 贾振瑞 王孝廷 职责 负责与指挥部 设计代表进行沟通 监督协调第三方监控单位 工作协调 审查施工方案 线型监控方案 审查监控指令 制定纠偏方案 制定结构安全预案措施 现场监控监理小组 负责 陈灶军 组员 曲乃旭 任兴平 顾树雨 雷修林 职责 编制监理工作流程方案 督促施工单位现场数据信息汇总并反 馈给监控监理小组 进行参数敏感性分析 根据现场实测数据 进行控制 计算 复核施工单位测量数据 实施线型监控监理 5 监理工作流程 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 8 图 2 2 现场监理工作流程 6 监理工作内容 6 1 前期准备工作 前期准备工作主要包括制定施工监控监理细则 进行施工过程的仿真 计算 审核第三方监控单位的资质 审核监控单位进场人员 仪器设备是 否满足施工需要 同时要求施工监控单位编制施工监控实施方案及进行施 工过程的仿真计算 并对施工监控单位的方案进行审核 6 2 监理须掌握的施工方案及施工流程 根据设计图纸 连续梁主梁采用挂蓝悬浇施工 主要步骤如下 步骤 1 在主墩旁设置托架 浇注 0 号块混凝土 张拉相应预应力束 步骤 2 主梁从 1 梁段挂篮悬臂浇注到合拢块或末块 并张拉相应预 应力束 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 9 步骤 3 支架浇注边跨直线段 步骤 4 浇注中跨合拢段混凝土 并张拉相应预应力束 步骤 5 解除固结 进行体系转换 步骤 6 浇注边跨合拢段 张拉边跨合拢束 拆除边挂篮和边直线段 支架 6 3 施工控制的监理原则 针对连续梁桥结构体系的特点 施工监控监理的主要原则为 1 必须督促施工监控计算采用正装计算 注意计算中的参数识别 加强对各影响参数的测量和监测 2 要求施工单位在计算中考虑收缩徐变的影响 并在收缩徐变的上 限和下限范围内对结构的影响进行评估 并在监测中采用增量法进行应力 控制 3 坚持线形和应力双控 以确保施工监控的质量和结构安全 4 要求施工测量在立模标高放样过程中重点关注梁体温差变化 要 求测量时间选择在温度较为稳定的时段进行 测量方式采用精度较高的点 温计对主梁上缘和主梁下缘进行测试 5 对于多跨度预应力混凝土连续梁桥 在整个施工过程中的关键是 在主梁合拢后的体系转换 即解除临时固接换单向活动支座 在体系转换 过程中 梁体内力重新分布 对桥梁整体线形和应力会有一定影响 为此 在施工监控监理中要对整体线形和近墩处梁段的应力监测要全部复核 确 保梁体安全 6 4 施工控制监理的总体思路 施工控制监理应当采取理论计算预测 三方理论计算预测值相互检 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 10 测 要求施工单位按检测后预测进行阶段施工作业 阶段施工作业完成后 实测反馈 根据实测反馈进行参数分析 评估及优化 进行下一施工阶段 理论计算预测的循环次序进行 因此其主要工作内容包括阶段施工前的 预测计算与施工单位理论计算预测值相互检测 阶段施工过程中参与控制 测量 实测结果与计算预测结果的偏差参与施工分析及优化分析三个方面 的内容 具体实施时 需要考虑以下内容 1 督促施工单位建立全桥关键断面应力 线形 温度场实时监测系 统 针对不同的施工阶段及施工内容 适当提高监测频率 2 施工控制以每一阶段的构件的结构尺寸 桥面标高控制 结构应 力控制为主 3 预应力张拉精度 梁体截面尺寸 混凝土材料性能及浇灌重量 施工周期 结构的温度场等对桥面的竖向线形影响非常敏感 应作为精 度控制的重点 4 预应力张拉对结构线形及结构受力安全均有较大影响 在张拉 过程中应对其进行重点控制 5 温度的变化会非常大的影响梁体的几何线形 并对梁体的精确 线形确定非常重要 要求监控单位对各施工阶段的线形测量应在黎明前进 行 以消除不均匀温度场造成的与计算值的偏离 6 混凝土收缩徐变对结构线形影响较为明显 要求施工单位施工 前收集相关资料进行预测分析 施工过程中结合实测资料进行详细分析 悬臂施工阶段立模标高控制采用相对高差控制 在进行梁段立模标高计算 时 主要提供每一个拟浇梁段前后端截面的高差 绝对标高作为参考 如 果出现位移计算结果与实际发生的位移值有偏差 再对高差进行修正 立 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 11 模标高的控制应以追求桥面线形的平顺为目标 在成桥桥面标高的控制中 应以桥面平顺为目标 不必片面追求个别节点的理论标高 当施工中某工 序或梁段浇注后标高值与理论值发生偏差后 不必强行在下一个梁段中 立即调整过来 而应根据偏差发生的特点找出原因 在后期悬臂浇注梁段 挠度计算时进行修正 在以后的几个梁段甚至后期悬臂浇注的所有梁段 中将标高偏差纠正过来 最后成桥可能很多梁段实际标高与设计标高存在 一定偏差 但桥面整体线形平顺 6 5 施工监控监理内容 6 5 1 主要的监理工作 连续梁施工结构和过程复杂 施工周期长 影响因素多 技术含量高 对于预应力混凝土连续梁桥来说 采用悬臂施工法有许多优点 但桥梁的 形成都要经过一个复杂的过程 在施工过程中如何保证主梁竖向线形偏 差及横向偏移不超过容许范围 如何保证合拢后的桥面线形良好 如何避 免施工过程中主梁出现过大的应力 如何保证施工状态与设计状态最大程 度吻合等 均需进行施工监控监测来解决 此外 设计是在对结构初始状 态及其它参数作出假定的情况下进行的 事先设计时难于精确估计结构的 实际状态及参数 实际施工时 各种施工误差 如截面误差 材料容重误 差 弹性模量误差 张拉误差等 施工步骤的改变以及偶然施工荷载的作 用都会引起桥梁结构线形与内力的改变 影响结构在施工和成桥时的状态 和结构的安全 而施工监控是根据施工现场实测结果所得的结构参数真实 值进行施工阶段计算 确定每个节段的立模标高 并在施工过程中根据施 工监测成果进行误差分析 预测和对下一立模标高进行调整 从而保证成 桥后线形 合拢精度及结构内力符合规定值的要求 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 12 连续梁施工监控监理重点考虑以下因素的影响 1 混凝土收缩 徐变影响 必须在施工控制时加以考虑 2 悬臂施工周期长 风 温度等环境因素影响 3 预应力筋数量多 预应力施工误差对桥梁线形影响 4 施工节段重量误差对线形影响 5 挂篮及临时施工荷载对线形影响 结构的温度场等对桥面的竖向线形影响非常敏感 应作为精度控制的 重点 表表 6 16 1 施工过程监理工作内容施工过程监理工作内容 施工阶段监理工作内容 主墩施工检查应力测试元件埋设及测试 确定施工工序 施工方案 收集材料物理特性参数 审查监控计算模型 预应力混凝土箱梁浇注前 审查监控前期理论计算 检查主梁应力测试元件埋设及测试 线形测试 温度 测试 会同监控 施工方进行参数识别和调整计算 复核箱梁立模标高 预应力混凝土箱梁悬浇期间 审核监控单位提交的阶段监控报告 与监控单位共同监测主梁温度场 线形 24h 联测 中边跨合拢前 双方共同应力测试 桥面铺装前会同监控 施工单位共同进行应力及线形测试 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 13 施工阶段监理工作内容 根据测试及计算结果确定桥面铺装标高 复测全桥应力及线形测试 桥面铺装后 审核监控单位提交的监控报告 6 5 2 监测项目 本桥的施工监测内容主要包括 线形测量 结构应力测试 温度场测 量等几个方面 其中线形测量主要以施工单位的测量为主 监理 监控组 进行复核 特别是对关键阶段的复核 结构应力测试和温度场测量由监控 监测小组负责 监控监理小组复核的施工监测项目见表 6 2 表表 6 26 2 施工监测项目一览表施工监测项目一览表 监测阶段 序 号 监 测 项 目 主梁施工 备注 1 基础沉降 联测 2 各节段截面尺寸 节段梁重 施工单位提供 3 主梁线形 联测加复核 4 主梁轴线的平面位置 施工方 6 主梁关键节段温度测试 监控方 6 5 3 监理控制的重点 难点分析及其对策 1 连续梁悬臂施工监控 本段各连续梁主梁部分为大悬臂施工 施工过程中结构稳定尤为重 要 针对该特点 要求施工单位建立全桥关键截面应力 线形及温度场适 时监测系统 当应力 线形出现偏差时及时预警 施工控制必须采取线形 和应力双控 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 14 2 连续梁合拢控制 桥梁合拢过程是一个体系转换的过程 合拢时机和合拢方案的选择 必须充分考虑到合拢前后结构内力变化 温差影响等因素 3 预应力张拉控制 预应力张拉对结构线形及结构受力安全均有较大影响 在张拉过程 中应对其进行重点控制 要求施工单位预先选择若干预应力束进行孔道摩 阻试验 以确定预应力参数 准确计算预应力损失量 保证施工过程结构 安全 4 温度场效应 温度的变化对大跨度连续梁桥影响明显 并对梁体的精确线形确定 影响较大 在施工过程中对主梁温度场进行适时监测 各施工阶段的线形 测量应在晚上 7 点之后和黎明前之间进行 以消除局部温差造成的与设计 值的偏离 5 混凝土收缩徐变影响 主梁采用高性能混凝土 混凝土收缩徐变对结构线形影响较为明显 要求施工单位施工前收集相关资料进行预测分析 施工过程中结合实测资 料进行详细分析 6 5 4 施工控制误差范围 根据 铁路桥涵施工规范 TB10203 2002 结合目前测试仪器的精 度范围和结构的分析水平 参照国内其他一些大跨度连续梁桥施工控制情 况 确定本标段桥梁的施工控制误差范围如下表 表表 6 36 3 施工控制误差范围施工控制误差范围 监控项目限差 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 15 主梁各施工控制节段标高误差 10mm 相邻节段标高误差 10mm 成桥后主梁线形 20mm 主梁轴线偏位 10mm 合拢段两侧梁段容许高差 20mm 7 监控监理的控制措施 7 1 参数的计算 根据施工设计的混凝土强度 弹性模量等进行施工控制计算 并与施 工监控单位的计算结果相复核 1 混凝土弹性模量 混凝土弹性模量是结构计算中的一个非常重要的参数 实际的弹模与 假定值总是存在一定的差距 需要通过试验得出实际的混凝土弹性模量 要求按规范制作弹性模量试块 3 组 每组 3 个 分别作 3 天 7 天 28 天 等不同龄期的弹性模量试验 试验频率根据实际施工节段浇注方案决定 混凝土弹性模量试验可由施工现场材料试验室完成 试验室须具有质量认 证资格 2 混凝土容重及配合比 混凝土容重大小与混凝土配比 所用石料密度等有关 实际容重与计 算取值有一定差异 在主梁施工不同节段 要求按规范制作试块 测定实 际混凝土容重 3 截面特性参数 任何施工都可能存在截面尺寸误差 验收规范中也允许出现不超过限 值的误差 但这种误差将直接导致截面特性误差 从而直接影响结构内力 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 16 及变形的分析结果 因此在施工过程中 从立模开始至混凝土浇注成形后 都应进行截面特性参数的控制 一方面及时纠正施工偏差 另一方面及时 发现成形后的截面特性偏差 在计算分析中予以适当考虑 截面特性参数 可由现场监理进行监测 4 钢材的力学性能 预应力钢绞线所使用的材料弹性模量及强度指标 延伸率指标等一般 可由试验检测进行确定 7 2 线形监测 按 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准 的要求 对主梁 悬臂浇筑过程中的立模标高 局部线形 轴线偏位 同跨对称点高程差 合拢段相对高差 断面尺寸偏差 已浇筑段及成桥后主桥系统监控等指标 进行监控监测 现场监控监理小组必须对各项数据进行复核 线形测量主要内容包括 线形监控网及施工阶段定期高程监测 主梁标高测量 基础沉降定期测量 合拢前后线形 24 小时联测 成桥线形测量 7 3 线形监控网及施工阶段定期高程监测 要求施工单位建立主桥线形监控网 在监控网中按规范要求测设主桥 高程监控基准点 其为理论不动点 由水准基点引测其高程 为防止测点 位置移动或破坏 线形测试前需对高程监控基准点进行复核 要求每两个 月复测一次 复测必须与监理监控小组共同进行 测量采用水准仪进行 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 17 7 4 主梁立模标高测量 在施工挂篮移动到位 固定底模后 用极坐标法测出每节段的桥轴线 及顶板两边点 因箱梁采用变截面形式 所以顶板上每点的里程不同高程 也不同 监控好各主要点后用钢尺来监控细部尺寸 在保证每块箱梁的平 面和高程的基础上还要保证局部尺寸和位置 以上是箱梁立模时的模板监控 它是现浇悬臂箱梁监控的一个部分 其监控关键在于通过挂篮试验数据 准确预测浇注过程中的弹性和非弹性 变形 在放样过程中对这些变形给予适当的考虑 保证箱梁截面在浇注成 形后最优化 减小截面特性施工误差 此项工作在每一节段立模前监理监 控小组均需进行复核 7 5 主梁高程监控点的监测 主梁高程监控点位以施工单位的布点为准 采用水准仪测量 从高程 监控基准点引测 主梁高程监控点设在墩顶中线处 要求每月复测一次 第 N 节段施工完成后 测量该节段的标高及相邻 2 个节段的标高变化 测点布置见图 当前节段施工测量 Nn 1 Nn 2 Nn 3 Nn 4 Nn 5 五点 后续节段施工只测 Nn 1 Nn 2 Nn 3 三点 主梁标高测量按以下三个工况进行 混凝土浇筑前 混凝土浇筑后 张拉预应力后 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 18 图图 7 17 1 主梁标高测点布置图主梁标高测点布置图 Nn 3 图图 7 27 2 主梁标高测点布置图主梁标高测点布置图 其安装要求为 1 测点为等规格钢筋 其顺桥向位置在每个浇注节段外侧 2 测点必须在浇注砼前安装 安装时将钢筋底端紧贴翼缘模板并 焊接在梁体钢筋网内 3 测点钢筋必须垂直安装 顶端外露出砼表面 5cm 4 施工应做好测点的保护 N2 测点必须在轨道中线位置处安装 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 19 7 6 基础沉降定期联测 要求在各墩承台顶面分别设置沉降观测点 基础沉降采用全站仪按坐 标法进行测量 测试工作每完成若干个节段后现场监控监理小组与监控测 量组 施工测量组一起进行联测 7 7 合拢前后线形 24 小时联测 边跨合拢前后各进行一次 24 小时联测 以观测主梁线形随温度变化 情况 另外在具体施工时 视监控计算与监测结果的对比需要 进行温度 对线形的影响观测 7 8 成桥线形测量 成桥线形 合拢后 二期恒载铺装前 测量全桥线形 每 5m 布置两个 测点 测量主梁成桥线形 线形测量注意事项 线形测量过程中 各墩之间及各墩与施工监控网之间应进行联测 以确保测量数据的可靠 准确 为尽量消除温度对线形测量的影响 线 形测量时间定在温度相对恒定时进行 一般在夜间 20 00 以后或清晨日 出 7 00 之前 并随季节调整 线形测量时须同时记录桥面临时荷载位 置及荷载大小 施工监控过程中应注意因暂时不平衡力而引起的主梁和 墩身线形的变化 施工监控过程中 应注意各种临时荷载 挂篮等力是 否平衡 尤其要注意在悬臂施工时两侧荷载的平衡 在悬臂施工结束及 合拢前两端挂篮拆除必须同步卸载 严禁因不平衡荷载而导致梁体跷跷板 现象 影响合拢和线形及发生梁体倾覆 7 9 轴线测量 在桥梁施工过程中 每一节段施工完成后对轴线进行联测 并对结果 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 20 进行分析 根据架设主梁的中线标志 采用测小角法直接以经纬仪或全站仪测量 其偏角 具体做法是 仪器架设在一边墩中心 瞄准另一边墩的中心 视 线为基准线 然后观测各已架设主梁的中线标志相对于基准线的偏角 i 则偏移值为 i L iii SL 式中 单位弧度换算到秒 其值为 206265 测点到测端的距离 i S 7 10 应力测试 结构的应力测试结果一方面用来评价施工质量 另一方面还可用于桥 梁施工过程中结构安全和竣工后的跟踪监测 进一步完善桥梁设计理论 对大跨度预应力混凝土桥梁而言 由于混凝土材料的非均匀性和不稳定性 受设计参数 如材料特性 密度 截面特性等参数 施工状况 施工荷载 混凝土收缩徐变 预应力损失 温度 湿度 时间等参数 和结构分析模 型等诸多因素的影响 结构的实际应力与设计应力很难完全吻合 即计算 应力不可能准确反映结构的实际应力状态 因此 在预应力混凝土结构的 应变实际测试中 监控监理小组要通过系统识别 误差分析与处理 使测 试应力尽可能地接近于实际 从而较准确地掌握结构的真实应力状态 为 了排除非受力应变 在处理应力数据时要求监控单位采用增量法进行 这 样可以有效的排除混凝土的非应力应变 再根据混凝土的应力应变关系 可以推算混凝土在不同应力状态下的单轴应变计算公式 从而计算混凝土 的应力 由于设计计算时采用的各项物理力学或时间参数和实际工程中的 相应参数值不可能完全一致 导致结构的实际应力未必与设计计算预期的 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 21 结果相一致 因此有必要在施工阶段对梁体控制截面进行施工应力监控测 试 为设计 施工监控提供参考数据 以确保大桥安全 优质建成 对于混凝土结构 应力测点采用长期性能稳定可靠 抗损伤性能好 设置定位容易及对施工干扰小的埋入式钢弦混凝土应变计 影响混凝土应 力测试的因素很复杂 除荷载作用引起的弹性应力应变外 还与收缩 徐 变 温度有关 目前国内外混凝土的应力测试一般通过应变测量换算应力 值 即 弹 E 弹 式中 弹为荷载作用下混凝土的应力 E 为混凝土弹性模量 弹为荷载作用下混凝土的弹性应变 实际测出的混凝土应变则是包含温度 收缩 徐变变形影响的总应变 即 弹 徐 无应力 式中 弹为弹性应变 无应力为无应力应变 包括温度应变和收缩应变 徐为徐变应变 为了补偿混凝土内部温度应变并消除温度 收缩影响 在布置应力测 点时同时埋设无应力计 分别测得混凝土应变 和无应力应变 无应力 再通过相应的分析和计算分离出徐变应变 徐 即可得到弹性应变 弹 7 11 传感器选择 基于大桥施工工期长 工作量大 测量频繁且须多点同时读数 现场 测试环境差 边施工 边测量 密封 绝缘要求高 温度变化难于预测 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 22 因撞击 振捣损坏传感器器件的情况不可避免 同时 还必须设法排除混 凝土收缩徐变对测试结果的影响 在整个监测监控期间 为了不影响桥梁 现场施工进度 鉴于同类监理的经验 埋入式钢弦应变传感器量程大 精 度高 零漂和温漂小 且自身防护破损的能力好 便于长期观测 是混凝 土应变测量较理想的传感元件 根据混凝土箱梁结构可受到的荷载和温度变化情况 监控单位选用 ZX 212A 型钢弦式记忆智能数码应变计 其主要指标如下 量程 1500 灵敏度 1 长期稳定性 2 3 配合使用无应力计 检测仪器为 ZX 300 型钢弦频率巡检仪 7 12 测试断面及测点布置方案 实践表明 箱型截面整体性好 结构刚度大 承受正 负弯矩及抗扭 能力强 是一种经济合理的截面形式 单箱单室薄壁截面 可提高单位面 积的惯性矩 对于大跨度三向预应力混凝土连续梁桥 箱梁结构在混凝土 悬浇中各截面的应力分布有很大的差别 主梁的自重 挂篮荷载和预应力 是重要的施工监控影响因素 因此监测主梁的上下缘正应力就显得尤为重 要 应力测试断面的选择主要考虑以下因素 结构受力的关键截面 施工流程 桥梁自身特点 结构的对称性 结构或构件的受力特点 要求施工监控测点按一上原则布设 7 13 钢弦应变计埋设 为保证埋设的钢弦应变计有较高的使用寿命 需对埋设的应变计适当 处理和进行多项检查 在操作中尽可能准确地使钢弦应变计与纵向应力方 向保持一致 为防止混凝土浇筑过程中传感器的窜位和角度改变 埋设时 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 23 用扎丝将传感器捆扎在钢筋上 为保护组件不受损坏 施工过程中应注意 保护 杜绝电焊和混凝土振捣棒与其接触 图图 7 37 3 钢弦式应变计埋设绑扎示意图钢弦式应变计埋设绑扎示意图 7 14 主桥箱梁结构应力测量 混凝土箱梁的悬浇过程大致可分为三个工序 挂篮前移 立模 混凝土浇筑 预应力张拉 应力测量考虑到施工中特殊工况和温度大幅 变化等情况 因此 主梁应力测量应在以下工况进行 每节段混凝土浇筑完成 每节段预应力张拉完成 合拢段浇筑前后 合拢段预应力张拉前后 上二期恒载前后 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 24 表示应力测点 图图 7 47 4 连续梁应力测点断面布置图连续梁应力测点断面布置图 7 15 应力测量方法及原理 影响混凝土构件应力测试的因素很复杂 除荷载作用引起的弹性应力 应变外 还与收缩 徐变 温度等因素有关 目前国内外混凝土构件的应 力测试一般通过测量应变 然后换算成应力值 换算公式 E 弹弹 式中 为荷载作用下混凝土的应力 弹 为混凝土弹性模量 E 为荷载作用下混凝土的弹性应变 弹 实际测出的混凝土应变则是包含温度 收缩 徐变变形影响的总应变 即 弹徐无应力 式中 为弹性应变 弹 为徐变应变 徐 为无应力应变 包括温度应变和收缩应变 无应力 为了补偿混凝土内部温度应变并消除温度 收缩影响 在对应力测点 进行数据处理时 采用增量法进行分析 为补偿混凝土内部的无应力应变 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 25 在若干测试断面设置无应力计 无应力计安装在额外的小试块内 在打 1 块砼时制备 3 个小试块 将无应力计埋入 具体做法是 用普通塑料桶 浇灌砼 将无应力计埋入至塑料桶中间 以后根据工况同时测量无应力计 读数 7 16 温度监测 桥梁施工过程中 环境温度的大小及日照温差会影响到结构体系的线 形及内力分布 并且 结构的温度变形还影响到施工中构件的架设精度及 测量精度 对日照温差影响较大的情况 要求测量在清晨日出前进行 即 使如此也不能完全消除温度分布不均匀的影响 另外 本桥的施工为跨季 节施工 体系温度改变也较大 因此建立温度监测体系对于修正温度给施 工带来的误差也是必要的 在施工中针对不同季节的特征天气状况 晴天 阴天 雨天 选择代表性的时段进行构件温度场及桥址环境温度场的连 续观测 以掌握该条件下的混凝土梁的温度分布规律 模拟各构件的特征 数值温度场 为监控计算中的温度修正计算提供科学的特征数据 1 监测方法 环境温度测量采用电子温度计 主梁温度场测量采用数字测温传感器 进行测试 2 测点布置 由于混凝土结构的热传导性能较差 周围环境温度的变化和阳光照射 不同等原因 将会使其表面温度和内部温度形成较大的温度梯度 温度测 点的布置将要反映这种梯度的变化 主梁梁体温度场采用在梁体内埋设温 度传感器结合点温计进行 温度场测试断面的选择及测点布置主要考虑以下因素 一般认为 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 26 桥梁沿长度方向的温度变化比较小 结构的对称性 结构或构件温度 场的分布特征 合拢精度监控需要 温度场的测试值作为参数供施工监 控计算之用 具体可根据施工流程变化布置断面 图图 7 57 5 温度测试截面及测点布置温度测试截面及测点布置 表表 7 67 6 温度传感器技术参数指标温度传感器技术参数指标 品 名型 号特点量 程灵敏度备注 温度传 感器 JMT 36C电阻式 20 120 0 1 具有高精度 高稳定性 高可靠性 防潮及绝缘等 温度场应要求监控单位在以下时间测量 选择气温变化较大气温变化较大的一天进行全天测试 每隔每隔 2 2 个小时测试一次个小时测试一次 分析温度场随气温变化的规律 在主梁合拢时 对温度场进行一次全天测试 在进行线形及主梁应力测量时 厦深铁路 XSGJ 8 监理标段连续梁施工线型监控监理实施细则 厦深铁路惠深段监理项目部 27 8 质量目标及保证措施 8 1 质量目标 我监理站对此工程的质量目标是 1 测试成果真实可靠 监控质量 满足设计要求 研究报告具体详实 2 提供业主满意的技术服务 8 2 保证措施 贯彻 GB T19001 2000 标准 根据我单位 质量手册 程序文件 开展各项工作 1 监控组织体系为 监理