龙永路双凤大桥施工监控方案.doc

湘西自治州龙山茨岩塘至永顺公路改建工程 龙永路双凤大桥施工监控方案 龙永路双凤大桥施工监控方案一 工程概况龙永路双凤大桥全长为左侧140.5m，右侧为145m，最大桥高约22m。上部构造为2联，采用816m钢筋混凝土连续箱梁。标准桥面净宽8.5米。下部构造采用柱式墩配桩基，墩柱直径为D120，桩基础为D150。桥台采用组合台配桩基，桩基础直径为D150。主要技术标准如下：（1）道路等级：二级公路；（2）桥梁设计荷载：公路-级； （3）设计洪水频率：1/100；（4）设计基准期：100年；（5）地震峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。二 施工监控的目的与意义桥梁的应力和线形受梁重、预应力、温度、混凝土收缩和徐变等的影响显著，施工过程复杂。施工过程中各种影响结构变形和受力的参数（如梁重、结构刚度、温度场、有效预应力等）与理论计算值存在误差，这些误差会不同程度地对桥梁设计目标的实现产生干扰，如果不加以控制调整，成桥后主梁的线型和结构中内力都将难以满足设计要求，并且施工过程中很易导致超应力情况，造成严重后果。因此，为了确保主桥在施工过程中结构内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，结构恒载受力状态接近设计期望，在桥梁施工过程中必须进行严格的施工控制。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。施工过程中记录的数据将作为该桥健康档案的原始资料，为把握桥梁建造质量和桥梁运营期间的健康诊断提供科学依据。三 施工监控的依据（1）公路工程技术标准 JTG B01-2003；（2）公路桥涵设计通用规范 JTG D60-2004；（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）公路桥涵施工技术规范 JTJ041-2000；（5）公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ024-85；（6）公路工程抗风设计规范 JTG/TD60-01-2004；（7）公路工程质量检验评定标准（土建工程） JTG F80/1-2004；（8）有关设计图纸、设计变更文件和相关的施工、监理资料。以上所列标准以设计文件执行的版本为准。四 施工监控的主要工作内容1理论控制数据计算 复核设计提供的成桥恒载状态和各施工状态的变形和内力以及应力计算结果，以确定各施工状态的控制数据，得到施工过程相应的状态变量，如控制截面应力、二期恒载产生的下挠值、桥墩的偏位等。2施工监测 收集和监测各施工状态下桥墩的沉降及偏位，监测梁控制截面的应力及梁的变形；测试典型天气下梁和桥墩的温度场。3 控制分析与调整根据各施工状态下的实测结果与相应理论计算结果进行比较，识别出主要影响参数（如梁重、结构刚度等），并对这些参数的误差进行预测，进而对本段梁以及未来施工梁段的控制数据进行调整，以满足在存在参数误差的情况下，最大限度地接近设计成桥状态，并且保证施工过程中受力安全。五 监控目标通过施工现场的结构测试，跟踪计算分析及成桥状态预测得出合理的反馈控制措施，给施工过程提供决策技术依据，也为结构行为控制提供理论数据，从而正确地指导施工。施工监控的目的是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目标的影响，确保成桥后结构内力和线形满足设计要求。（1）受力要求：反应桥梁受力的因素应包括梁、桥墩二大部分的截面内力（或应力）。通常起控制作用的是主梁的上下缘正应力和桥墩左右侧的正应力。（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。六 施工监控实施组织及具体实施方案6.1 理论控制数据计算采用我校开发的大跨度桥梁设计计算与控制分析软件BRanalysis及购买的商业软件MIDAS、ANSYS按照施工和设计所确定的施工工序，以及设计所提供的基本参数，对施工过程进行一次正装计算，得到各施工状态以及成桥状态下的结构内力和变形等控制数据。与相关设计数据相互校对确认无误后作为桥梁施工监控的理论轨迹。具体监控数据包括： 连续箱梁自重引起的挠度； 混凝土收缩徐变引起的挠度和应力重分布； 二期恒载产生的应力和变形；6.2 施工过程中桥梁的线型监测测定梁在各典型状态下的挠度、桥墩的沉降及偏位，主要监测连续箱梁分次浇筑、支架拆除、施加二期恒载等典型状态下各控制点的线型等。具体线型监控措施如下：连续箱梁变形测点布置在每孔支架的两端、跨中各布一个永久观测点，共三个，这三个点是支架变形的观测点。测点须用红漆标明编号。同时在每孔连续箱梁钢筋骨架（顶板位置）的两端、跨中各布一个永久观测点，共三个，长度须保证露出顶板3cm。施工方一定要注意埋设在顶板的钢筋头测点的保护工作，所有梁段的钢筋头测点在桥面铺装之前不能被损坏。连续箱梁变形测试方法用精密水准仪DNA03（精度：0.01mm）测量测点标高，连续箱梁变形监测应尽量回避温度影响，一般在日出前完成测试工作。 桥墩的沉降及偏位在桩基承台上布置观测点，沿承台的4个角布置，测点须用短钢筋预埋设置并用红漆标明编号，测点钢筋露出混凝土表面3cm，同时在距承台一定距离处设置不动参考点，通过观测二者相对标高的变化情况来确定桥墩的沉降量。测试采用精密水准仪DNA03（精度：0.01mm）进行。桥墩偏位采用经纬仪测试。6.3 施工过程中连续箱梁、桥墩的应力监控本桥的应力监控如下：（1）测试方法目前，砼的应变测试有多种方法，其中电阻式应变计长期观测效果差；光纤光栅应变计由于仪器太贵仍未普及；而振弦式应变计由于使用频率作为输出信号，特别适用于恶劣环境下的应变长期观测，其稳定性好，测试方便，精度高。施工过程中控制截面的关键点位使用振弦式应变计，采用振弦检测仪JMZX-300及VU-403（精度：1）测试。所有的测试元件都应有可靠的标定数据。（2）测点布置为做好大桥施工监控工作，确保大桥安全、正常施工和运营，必须测定主梁和桥墩控制截面的混凝土应变在施工过程中的变化情况。应力应变测试断面的测点布置如下：（1）连续箱梁每个截面安装16个振弦式应变计，共取8个截面；（2）桥墩：每个圆形桥墩布置2个振弦式应变计；6.4 温度场测试（1）温度场观测观测主梁、桥墩的温度场及主梁挠度、桥墩位移等随气温和时间的变化规律。 测试方法混凝土中温度测试选用NIC型直径4mm的热敏电阻，使用读数精度达4位半的DT数字型阻值表测出。在桥梁主要构件的标准截面内预埋温度元件，以测量其内部的温度场分布。 测点布置主梁上选取1个截面为温度测试截面，每个截面布置20个温度测点；桥墩上选取1个截面为温度测试截面，每个截面布置24个温度测点。 测试时间在施工期间选择有代表性的天气进行24小时连续观测，例如：每个季节选择一个晴天、多云天和阴雨天。6.5 桥梁施工过程中及成桥后的稳定性分析在施工过程中，主要进行结构静力稳定性分析。它的目的是使结构在预定的外荷载作用下具有足够的安全性。结构的破坏一般可分为两种基本形式。一种称为强度破坏，此时截面的内力超过了截面材料的最大抵抗能力，由此造成结构构件甚至整个结构的破坏；另一种称为丧失稳定破坏，此时虽然截面上的内力并未超过它的最大抵抗能力，但结构的平衡状态发生了分枝，或者是随着变形的开展内外力的平衡已不可能达到，于是结构在外荷载基本不变的情况下可能发生很大的位移并最终导致结构的破坏。随着桥梁跨径和桥墩高度的大幅度提高、轻质高强材料的应用以及科学技术的不断进步，结构已趋向于大跨度和轻型化，原有的桥梁计算理论和模式难以对它们进行准确地分析、计算。在以往设计、施工验算和校核过程中，往往以强度作为控制指标。但对高墩、大跨桥梁来说，施工和营运过程中的稳定性常成为验算和校核的控制因素，对于这类桥梁的设计和施工，有必要进行稳定性验算，以保证结构安全。拟采用BRanalysis软件和ANSYS软件对矮寨刚构桥的典型工况进行稳定性分析，典型工况主要包括单墩状态、T梁全部安装完毕、成桥状态，考虑结构自重、风荷载、汽车荷载的影响。6.6 提供全过程监控报告报告中将对结构状态进行讲述，对施工监控工作进行阶段总结，同时提出下一施工阶段的建议。主桥完工后，由监控方对所有的监测和理论分析资料进行整理，提交施工监控与监测成果报告。6.7 施工监控精度和原则建议根据交通部颁公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000以及公路工程质量检验评定标准JTJ071-98确定监控精度要求。七 施工监控工作程序流程施工监控是个高难度的但不是孤立的施