碧江桥支座更换施工监测方案

G105 线碧江大桥支座更换 施工监控方案 广东省公路工程质量监测站 二 一 年九月 目 录 一 概述一 概述 1 二 支座更换要点二 支座更换要点介介绍绍 3 2 1 支座更换原则 3 2 2 支座更换过程 3 三 监控主要仪器三 监控主要仪器 3 四 施工监控方案四 施工监控方案 3 4 1 桥面标高监测 4 4 2 控制断面应力监测 4 4 3 动载试验 5 五 监控具体步骤 6 六 监控试验费用预算 7 G105 线碧江桥主桥支座更换施工监控方案 广东省公路工程质量监测 站 1 G105 线碧江桥主桥支座更换施工监控方案 一 概述一 概述 碧江大桥位于国道 105 线番禺钟村飘峰至碧江段 K6 959 66 K7 685 66 处 大桥引桥为 16m 钢筋混凝土简支 T 梁 主桥 为 65m 100m 65m 三孔预应力混凝土连续箱梁 全桥跨径组合为 15 16m 65m 100m 65m 16 16m 总长 731 44m 主桥上部构造为单箱单 室箱梁 底板宽 8 5m 顶板宽 16m 两侧悬臂各 3 75m 梁高为 5 6 2 2m 底板厚 0 8 0 25m 采用纵向 竖向 横向三向预应力体系 按挂篮悬臂浇注法施工 砼标号为 C50 大桥引桥为双柱式桥墩 桩柱式 桥台 主桥为空心薄壁桥墩 全桥均为钻孔灌注桩基础 碧江大桥结构布 置示意图见图 1 2009 年检测时发现主桥 15 墩顶两个盆式支座橡胶磨碎挤出 支座外 侧可见磨掉的橡胶屑 17 主墩盆式滑动支座亦有少量橡胶磨碎挤出 第 18 墩顶支座两侧支座橡胶磨碎挤出 近期准备对主桥 8 块支座进行支座 更换 受业主委托 本站特制定相关的施工监控方案 以保证施工过程的关 键工序和工艺安全按照设计的意图和要求顺利进行 并根据监控结果对该 桥支座更换后主桥状况进行评价 G105 线碧江桥主桥支座更换施工监控方案 广东省公路工程质量监测站 2 图 1 全桥桥跨布置编号示意图 G105 线碧江桥主桥支座更换施工监控方案 广东省公路工程质量监测站 3 二 支座更换要点介绍二 支座更换要点介绍 2 1 支座更换原则支座更换原则 新支座安装过程中主桥的挠度和应力变化值应该很小 新支座安装后 主桥纵桥向标高值和应力值应回复或接近初始值 标高和应力差值不应超过 相关规定 2 2 支座更换过程支座更换过程 采用千斤顶同时整体顶升梁体 采用 5mm 一个步距 顶升至设计高程后 用钢板做临时垫块 然后进行支座更换 更换后再用千斤顶顶升梁体 撤掉 临时钢板 使梁落到原始高程 在支座更换过程中 关键截面的挠度和应力 观测点要进行实时监控 确保支座更换过程的安全 三 监控主要仪器三 监控主要仪器 监控主要采用以下检测仪器设备 1 徕卡 N3 精密水准仪 2 数码照相机 3 Date Takrs DT 615 静态应变采集仪 4 钢弦应变计 5 东华 DH5922 动态采集系统 6 激光测距仪 四 施工监控方案四 施工监控方案 根据支座更换的施工步骤和组织 该项目支座更换施工过程本站监测主 要从以下几个方面进行 1 桥面标高的监测 G105 线碧江桥主桥支座更换施工监控方案 广东省公路工程质量监测站 4 2 控制断面的应力监测 3 支座更换前后主桥支座处的纵向及横向振动测试及动载试验 4 14 1 桥面标桥面标 施工过程中采用梁体整体同步顶升 为监测顶升及更换支座施工期间梁 体的变形情况 测量支座更换后主桥的线型变化 因此需要对施工前后的桥 面标高进行监测 本项目拟定在 14 墩和 19 墩墩顶顶桥面设置基准点 在 主桥各跨跨中和墩顶处距两侧防撞栏各 50cm 处桥面布置挠度观测点 具体 观测点布置图见图 2 所示 共布设 2 个基准点 18 个挠度测点 边跨主跨 边跨 桥 墩 中 心 线 桥 墩 中 心 线 图 2 挠度测点立面及平面布置图 单位 cm 4 24 2 控制断面应力监测控制断面应力监测 在梁体的整体顶升过程中及各墩墩顶支座更换前后 由于各墩顶箱梁顶 升的微小高程差会在墩顶及跨中关键截面产生附加应力 因此必须对梁体关 键部位的应力变化给予监控 以保证施工安全及指导支座更换施工 本项目 拟在第 16 跨跨中 16 主墩顶 第 17 跨跨中 17 主墩顶 第 18 跨跨中 这 5 个控制截面建立的应力监测断面 应变测点分布在梁底及腹板两侧 每 个截面布置 9 个应变测点 5 个断面总共 45 个应变测点 通过应变测点可了 解监测梁体在支座更换前后的应力变化情况 G105 线碧江桥主桥支座更换施工监控方案 广东省公路工程质量监测站 5 1 2主跨边跨 桥 墩 中 心 线 桥 墩 中 心 线 边跨 1 2主跨 图 3 应变测点布置断面示意图 单位 cm 图 4 关键断面应变测点布置图 单位 cm 4 34 3 动载试验动载试验 为了解桥梁支座附近的梁体的水平纵向和水平横向振动情况 调查支座 的橡胶破损是否与桥梁的不正常振动情况相关 本方案拟在各支座顶桥面安 放水平向振动传感器 分别在更换支座前与支座更换完毕后 测量梁体的振 动信号 分析比较支座处梁体的振动频率变化 以帮助分析支座病害产生的 原因 水平振动传感器布置见图 5 边跨 主跨边跨 桥 墩 中 心 线 桥 墩 中 心 线 图 5 水平振动传感器布置见图 单位 cm G105 线碧江桥主桥支座更换施工监控方案 广东省公路工程质量监测站 6 在支座更换前后 分别在主桥桥面两侧布置竖向传感器 用自然脉动方 法测主桥的固有振动频率 阻尼及竖向振型 通过动载试验 了解支座更换 前后主桥的动力特性变化 初步判断更换支座的效果 为以后桥梁的养护提 供基础数据 竖向动载试验在主桥边跨墩顶 L 4 L 2 3L 4 及主桥主跨 墩顶 L 4 L 2 3L 4 处桥面两侧分别布置测点 动力特性测点布置如图 6 所示 桥 墩 中 心 线 桥 墩 中 心 线 边跨主跨 边跨 图 6 竖向传感器布置里面及平面图 单位 cm 五 监控具体步骤 1 标高监测 支座更换前读取桥面标高初值一次 支座更换过程中 按照实际步距 每顶升一次对桥面挠度点观测一次 支座更换完毕 主梁下降复位稳定后 进行最后一次桥面标高的监测 2 应力监测 在支座更换开始之前读取各控制断面应力应变初值一次 支座更换过程中各应力断面进行实时监测 千斤顶每顶升一次 各 测试断面测点进行一次读数 每次监控时 挑选箱梁顶板与底板应力最大的 G105 线碧江桥主桥支座更换施工监控方案 广东省公路工程质量监测站 7 数个测点 实时监控应力的变化 通过应力监控可以为支座更换提供实时参 考数值 以指导施工 整个更换期间 梁体的应力变化的控制指标取设计活 载作用下结构产生的最大的应力为限值 即更换支座期间 梁体产生最大应 力不超过活载作用下梁体产生的应力 如应力变化异常 应立即停止施工顶 升 查清原因后方继续施工 以防止结构开裂 保证结构安全 支座更换完毕 主梁下降复位稳定后 进行梁体关键断面控制应力 的测量 通过支座更换前后梁体的实测应力对比 判定结构是否基本回复原 有状态 梁体是否存在附加应力 3 动载试验 支座更换前 分别进行主桥支座顶面梁体的水平纵向与横向振动测 试 主桥的竖向振动测试 支座更换完毕 主梁下降复位稳定后 分别进行主桥支座顶面梁体的 水平纵向与横向振动测试 主桥的竖向振动测试 通过两次动载试验数据的处理与对比 分析结构的振动变化情况 有助 于了解支座橡胶的挤出是否与桥梁的振动相关 并可初步评判桥梁支座更换 后振动有无异常 六 监控试验费用预算 根据广东省物价局粤价函 2004 405 号文规定收费标准 碧江桥支座更 换工程施工监控费用预算为人民元整 具体明细见 碧江大桥主桥支座更换 施工监控报价表 G105 线碧江桥主桥支座更换施工监控方案 广东省公路工程质量监测站 8 广东省公路工程质量监测站 2010 年 9 月 15 日 G105 线碧江桥主桥支座更换施工监控方案 广东省公路工程质量监测站 9 碧江桥支座主桥更换施工监测控报价表 序号项目内容单位 单价 元 数量 总价 元 备注 1100 米主跨动载试验跨 次30000260000 更换前后主跨两次试验 共 2 次试验 265 米边跨动载试验跨 次23750495000更换前后两跨 65 米两次试验 共 4 个试验 365 米边跨标高及应力监控跨 次620002测试项目与静载试验基本相同 参照静载试验的收费标准