株洲湘江五桥监控细则

1、株洲市湘江红港大桥主桥施工监控细则武汉港湾设计研究院有限公司二八年十一月1 本项目施工监控的目的与任务 错误！未定义书签1.1项目概况错误！未定义书签1.2施工控制的必要性 错误！未定义书签1.3施工控制的目的和任务 错误！未定义书签1.4施工控制的目标错误！未定义书签1.5监控计算内容错误！未定义书签2 本项目施工监控方案 错误！未定义书签2.1监控测试方案错误！未定义书签2.2现场关键试验项目 错误！未定义书签2.3测试仪器设备统计错误！未定义书签2.4本项目施工控制的重点和难点 错误！未定义书签2.5施工控制提交成果形式 错误！未定义书签3 本项目施工控制流程及组织机构 错误！未定义书签

2、3.1项目组织机构及人员组成 错误！未定义书签3.2施工控制流程错误！未定义书签3.3施工控制方法错误！未定义书签3.4施工控制体系错误！未定义书签3.5对施工控制技术体系的进一步说明 错误！未定义书签4 本项目施工控制技术要求 错误！未定义书签4.1施工监测内容及仪器精度要求 错误！未定义书签4.2施工监测测量误差要求 错误！未定义书签4.3材料特性监测技术要求错误！未定义书签4.4施工控制目标错误！未定义书签5 本项目施工监控组织实施计划 错误！未定义书签5.1项目拟投入的仪器设备、软件系统 错误！未定义书签5.2监控方案实施进度计划 错误！未定义书签附件1施工控制表格样本错误！未定义书签

3、附件2监控计划错误！未定义书签1 本项目施工监控的目的与任务1.1 项目概况株洲市湘江红港大桥主桥为拱梁刚构组合体系，跨径布置为90 m + 150 m +90 m。主桥为90m+150m+90m三跨拱梁刚构组合体系，主桥桥长330m,桥宽33m。 主桥上部结构采用C55双箱单室变截面箱梁（箱梁顶宽 33m） 0车辆荷载等级：城 -A 级，人群荷载 3.5kN/m2；桥面布置：主桥桥面全宽 33.0m, 2.0m人行道+ 3.75m非机动车道+2.5m拱 肋区+2 x 3.75m机动车道+1.5m中央隔离带 +2 X 3.7 5m机动车道+2.5m拱肋区+ 3.75m非机动车道+2.0m人行道

4、；悬浇刚构施工时为分为两幅独立桥悬浇， 悬浇箱梁为单箱单室断面， 横向两 箱梁翼缘之间设 500cm 湿接缝（后浇桥面板）和横肋。单箱单室根部梁高为 620cm,跨中梁高为280cm,半幅箱梁顶宽1400cm,底宽800cm,悬臂长300cm, 顶板厚为30cm （根部及0号块加厚到70cm）,底板厚为30cm75cm （根部及0 号块加厚到120cm）,腹板厚为95cm、85cm、60cm。在梁端处设575cm厚的端 横隔板，在 30、 31 号桥墩曲线 V 撑顶均各设 423cm 厚的中横隔板，在梁端处设 100cm 厚的横隔板。箱梁单“T”共分15段悬臂浇筑，0号梁段长34m,其余116

5、号梁段分段 长为5x3m+6x4m+4x4.5m，全桥合龙顺序为：第一跨、第三跨边跨合龙第二跨 中跨合龙。全桥共三个合龙段，长度均为2.0m，除0号梁段、边跨现浇段14m采用搭设托架浇筑完成外,其余梁段采用挂篮悬浇,悬浇最重梁段为1230kN。在边跨、 中跨均设置两分离拱肋,拱肋采用内倾 3.8141°的提篮钢箱拱, 拱 轴线均为圆曲线，主拱拱圈矢高 30m,计算跨径120m,边拱拱圈矢高18m,边 拱计算跨径72m，拱肋断面为1.5mx2m （宽X高），主、边拱横向分别设置 3 道、 2 道钢箱风撑；待箱梁合拢后,在箱梁顶搭设满堂支架施工拱肋。两主墩均为半径为R= 100m的曲线V

6、撑，V撑双肢下端中心距离为5m, V 撑双肢上端中心距离为23m, V撑为采用实体截面，撑体厚160cm,横向宽800cm, 撑体底部6m长范围厚度由160cm变为240cm,撑顶部2m长范围厚度由160cm 变为400cm的加厚过渡。曲线V撑沿曲线设置纵向预应力。纵向预应力束根据 张拉的时间不同分为长束和短束，短束在 V 撑浇筑过程中进行张拉。长束在上 部 0 号块浇筑完形成“三角区”后进行张拉。撑体下方设置台座，长950cm,高82.5cm200cm；左右两幅承台采用分离 式，每侧承台平面尺寸为 1290cmx1290cm,高500cm，承台圭寸底砼厚50cm；桥 墩基础每侧为 4D350

7、cm 嵌岩桩基础。1.2 施工控制的必要性1、施工控制是设计的补充任何桥梁施工， 特别是大跨径桥梁的施工， 都是一个系统工程。 在该系统中， 设计只是目标， 而在自开工到竣工整个为实现设计目标而必须经历的过程中， 将 受到许许多多确定和不确定因素（误差）的影响。尤其值得注意的是，某些偏差 （如竖向挠度误差） 具有累积的特性。 设计文件中所提供的控制数据 （如预拱度、 各阶段挠度参考值） 是基于理论的设计参数和假定的施工方法给出的。 而现场施 工状况通常会与设计预期存在一定出入， 当实际情况与设计预期存在差异时， 这 些数据也需要随之修正， 否则就难以满足施工实际的需要。 施工控制除了能起到 补

8、充设计和辅助指导施工的作用， 还能对各种施工因素的变化进行监测、 研究分 析，对相关问题提出建议和解决措施。2、施工的需要由于设计计算、结构材料性能、施工精度、荷载、大气温度等诸多方面的理 想状态与实际状态之间存在差异， 施工中如何从各种受误差影响而失真的参数中 找出相对真实之值，对施工状态实时识别（监测） 、调整（纠偏）、预测显得尤为 重要。这些方面的问题，如果不能及时有效地处理，不仅会对结构受力不利，而 且可能会使结构线形不顺畅以致影响结构受力及行车。 为了解决好这些问题， 最 好的办法就是对施工全过程实时控制， 控制关键截面应力和变形误差处于容许范 围内，保证桥梁建成时达到设计要求的需要

9、。3、施工控制是结构本身特性的需要对于采用悬臂施工的连续刚构桥， 结构在形成的过程中存在着体系转变， 因 此结构的内力状体与具体的施工工艺密切相关，此外，由于各种因素 （如材料的 弹性模量、混凝土的收缩徐变、结构自重、施工荷载、温度等）的影响，以及在 测量等方面存在误差， 特别是某些偏差具有积累的特性， 结构的原理论设计值难 以做到与实测值完全一致， 两者之间会存在偏差。 若对偏差不加以及时有效的调 整，随着结构悬臂长度的增加， 结构的线形会显著偏离设计值， 造成合龙困难或 影响成桥的内力和线形。1.3 施工控制的目的和任务由于各种因素（如材料的弹性模量、混凝土收缩徐变系数、结构自重、施工 荷

10、载、温度影响、结构分析模型误差、测量误差等）的随机影响，结构的初始理 论设计值难以做到与实际测量值完全一致， 两者之间会存在偏差。 若对偏差不加 以及时有效的调整，就会影响成桥的内力和线形。施工控制的目的，就是根据实际的施工工序，以及现场获取的参数和数据， 对桥跨结构进行实时误差分析和结构验算； 对每一施工阶段， 根据分析验算结果 给出结构应力及变形等施工控制参数， 分析并调整施工误差状态， 建立预警体系 对施工状态进行安全评价和控制。 这样，才能保证结构的受力和变形始终处于安 全合理的范围内，成桥后的结构内力和线形符合设计要求。本项目工作的任务是： 把大跨度桥梁施工控制的理论和方法应用于株洲

11、市湘 江红港大桥的实际施工过程，对该桥施工各阶段施工时各个梁段和拱圈的线形、 应力等内容进行有力的控制和调整， 即：根据施工全过程中实际发生的各项影响 桥梁内力与变形的参数， 结合施工过程中测得的各阶段内力 （应力）与变形数据， 实时进行误差分析并提出修正对策，以协助施工单位安全、优质、 高效地进行施 工，力保在主桥建成后的结构内力状态与线形与设计相符。1.4 施工控制的目标该项目施工控制工作以株洲市湘江红港大桥主桥为对象，所要达到的目标 是：1、从施工控制角度，对施工质量（内力和线形）和结构安全，为设计和施 工单位提供技术依据和措施；2、施工过程中和主桥完成后的结构内力符合设计状况；3、成桥

12、的线型逼近设计状态；4、精度控制和误差调整的措施不对施工工期产生实质性的不利影响。1.5 监控计算内容本桥监控计算主要包含以下内容：（1）施工过程安全复核计算利用现场采集的参数对本桥施工过程的安全性进行复核计算主要包括： 施工 过程主梁应力、施工钢绞线张拉控制力、不利状况桥墩的应力及结构稳定性等。（2）施工控制误差分析及参数识别施工控制过程中必然存在一定的误差， 若对偏差不加以及时有效的调整将会 导致发散的结果，因此， 应对施工控制反馈数据的误差进行误差分析， 对误差形 态进行定性，避免恶性误差的出现。 通过对误差进行参数识别， 找到造成误差的 真正原因，从而制定出合理的误差解决策略。（3）施

13、工控制实时计算施工控制计算不可能一蹴而成， 由于部分计算参数（如混凝土容重、弹性模 量等）无法在施工控制开始就精确确定下来， 因此， 施工控制过程必须根据实测 的结构响应来对计算参数进行调整，以形成更为准确的计算模型指导后期施工。（4）重要临时结构的计算支架系统、 挂篮系统的变形参数将直接影响到控制的精度，因此，应对施工 单位提出的这类临时结构进行复核计算， 并对其刚度及工艺提出监控的要求， 然 后在现场做荷载预压实验与计算弹性变形比较， 还可以消除这类临时结构的非弹 性变形。2 本项目施工监控方案2.1 监控测试方案主梁线形监测（ 1） 测试仪器智能型全站仪、电子水准仪1）0号块高程测点布置

14、布置0号块测点是为了控制顶板设计标高，同时作为以后各悬浇节段高程观测的基准点。每个0号块顶面布置5个高程观测点。测点位置见图图0 号块高程基准观测点布置2）各悬浇段高程测点布置每个节段各三个测点，两侧腹板中部及箱梁横截面中心设置了三个高程监测点，采用在箱梁主筋上绑扎钢筋棒的测量已浇筑梁段高程。阶段立模标高的可直接在模板底面设置高程监测控制点。测点位置见图书隹理#A书隹阿户泾荃程immc4L-_-定悄捌麻 画是左柯歸習架上n* 1图高程控制点断面布置图（3） 观测时间与项目为了减少温度的影响，主梁线形及轴偏的观测安排在早晨日出之前进行。在整个施工过程中，主要观测内容包括：立模、混凝土浇筑前后、预

15、应力张拉前后 及拆除挂篮后、边（中）合拢前、最终成桥前的各项标高值。其中重要工况如边（中）合拢前、最终成桥前等工况需要进行全桥通测，而 立模标高调整等控制工况测量前 5个梁段，非控制工况的混凝土浇筑前后、预应 力张拉前后及挂篮移动等非控制工况需要测量前 3个梁段。主梁应力监测（1）测试仪器埋入式振弦应变传感器2） 测点布置主梁应力测点布置见图，其余为 B 类断面。所有应变测点均同时埋设温度 传感器。图 主梁应力测点断面布置图（ 3） 观测项目与时间 主梁应力的观测应当与主梁线形观测相匹配， 所以主梁应力的观测时间应该 在各个高程测量阶段测定。每个梁段施工完成之后应当提供应力测试报表。钢绞线张拉

16、力监测（ 1） 测试仪器 穿心式压力传感器（锚索计） 。（ 2） 测点布置 每个张拉控制截面挑选一个千斤顶测定其钢绞线张拉力。（ 3） 观测项目与时间 对当前梁段的钢绞线选取部分做抽样观察， 同时可以校核千斤顶的张拉控制 应力与钢绞线伸长量。吊杆拉力监测（ 1） 测试仪器 索力动测仪、锚索计。（ 2） 测点布置 测定每根吊杆的拉力。（ 3） 观测项目与时间 在吊杆张拉阶段监测其初拉力， 调整吊杆力阶段同样也要测试其拉力， 最后 桥面铺装阶段再测试一次吊杆力的终值。临时拉杆拉力监测1） 测试仪器表面式应变传感器2） 测点布置每个 V 型墩设置 6 根临时拉杆，在每根拉杆的跨中处焊接表面应变传感器

17、 监测其其应力从而得到拉杆的拉力。图 临时拉杆应力测点布置图（ 3） 观测项目与时间V 型墩分为六段施工， 在浇注每一段时要先安装对应的临时拉杆， 这时通过 监测其应力得到拉杆的拉力， 同时要监测已安装拉杆的拉力， 直至拆除临时拉杆。 桥墩应力监测（ 1） 测试仪器埋入式振弦应变传感器。（ 2） 测点布置在 V 型墩每个墩身的墩底和墩顶处各设置 1个应力监测断面，每个断面设 4 个测点。图 V 型墩应力测点布置图（ 3） 观测项目与时间V型墩浇注阶段、零号块浇注阶段、最大双悬臂状态、边跨合拢及中跨合拢 前后均需要对桥墩应力进行观测以掌握桥墩受力情况。主梁及环境温度监测（ 1） 测试仪器环境温度

18、采用电子式温湿度传感器，其测温精度为土 0.5 C；结构温度场采 用应变传感器带的温度测量，其测温精度为土 0.5 C。（ 2） 测点布置环境温度测点设置两个主墩顶面 0#块附近。考虑到结构应变测点均同时在 测点设置温度传感器，因此，结构温度场的测点布置与应变测点布置相同。（ 3） 观测项目与时间环境温度需要在每次主梁线形测量前后进行记录， 结构应力测点温度对应在 结构应变测点均有设置，所以结构温度的观测可考虑在每次应力测量的同时观2.2现场关键试验项目混凝土材料实验混凝土容重、弹性模量、材料强度、材料热膨胀系数和混凝土收缩徐变系数 均可采用工地现场制作试块来测定。实验的具体实施细则可根据相应

19、的设计、施 工及试验规范办理。（1）弹性模量的测量混凝土弹性模量的测试主要是为了测点混凝土弹性模量（E）随时间（t）的变化过程，即E-t曲线。采用现场取样然后通过万能试验机试压的方法，分 布测定混凝土在3、7、14、28、60天龄期的E值，以得到完整的E-t曲线。（2）容重的测量混凝土容重的测试是在现场取样，采用实验室的常规方法进行测定。（3）其他系数混凝土的收缩、徐变对主梁挠度影响较大，应专门进行混凝土7天、14天、28天、90天四个加载龄期的徐变、收缩试验，得出相应的收缩、徐变系数。钢绞线力学性能测定钢绞线弹模、强度、重量可采用设计值，除非材料发生变化。从施工控制的角度出发，上述材料参数仅

20、作为控制分析输入参数，需要施工 控制方及时掌握的，但不作为控制目标，因此从施工控制的角度对上述参数不作 具体数值上的要求，其要求可根据相应的设计、施工及试验规范办理。预应力摩阻损失的测定钢绞线预应力孔道摩阻试验方案如下：钢束两端安装压力传感器测试张拉吨 位，首先张拉至0.1倍的控制拉力，以此作为初始状态， 然后分级张拉至控制拉 力。一端主动，一端被动，主被动端荷载传感器的差值即为孔道摩阻损失，然后 可用最小二乘法计算孔道的摩阻系数及孔道偏差系数。预应力张拉过程中，同时 测试钢丝的伸长量，并与计算伸长量对比， 用以指导施工。 用于孔道摩阻试验的 钢绞线下料长度应加长二个传感器的长度。图 孔道摩阻

21、试验方案挂篮及支架变形试验现场施工控制单位需要对挂篮做变形试验。 第一次悬臂浇筑混凝土前需要做 挂篮变形试验， 支架段混凝土浇筑前需要预压试验。 其中挂篮变形是施工控制分 析的重要参数，其要求根据相应设计、施工及试验规范办理。（ 1） 施工挂篮静力荷载试验目的挂篮的安全性是施工体系安全性的关键因素。 为确保挂篮在施工中的安全作 到万无一失， 需要采取双重性的保险措施。 检查挂篮施工的安全性的最有效地方 法就是进行挂篮现场静载试验。 首先对挂篮主要部件进行必要的检测， 以排除部 件在运输途中的损伤或制作材料的缺陷， 更重要的是在现场对组拼好的挂篮作加 载试验，以评价施工挂篮承载能力 （安全系数

22、） 。另外还应该检查挂篮行走的便捷 性和使用的便利性。特别对于旧挂篮，考察其在本桥改装后的适用性。挂篮静力荷载试验同样也是施工控制的需要。通过试验消除挂篮的永久变 形、测试各部位的弹性变形，为立模高程提供依据。（ 2） 施工挂篮静力荷载试验方案a. 挂篮主要杆件的受力试验按悬臂段最大荷载下 （包括挂篮自重） 挂篮各主要杆件相应受力值的 1.5 倍 在试验机上分别进行拉力试验。采用计算校核，拉、压杆的计算安全系数均要求在 1.5 以上。b. 挂篮现场静力荷载试验采用吊重或压重法， 其试验荷载按最大悬臂段相应混凝土重量的 1.2 倍，分 五级进行加载试验，测试各部件的受力状态及吊点的挠度。分两部分

23、压重试验： 挂篮底模部分和箱梁翼板、顶板支架部分。挂篮行走试验：考察挂篮行走时的安全保障。应力测试截面布置按挂篮形式布置在主要受力杆件上。位移及挠度测点布置在挂篮的前、后端及中部、两侧。挂篮荷载试验结束后，应该得到以下结果。挂篮各主桁杆及后锚钢筋在各级 荷载作用下的测量结果；前吊点挠度、支座沉降的测量结果。 另外还应展开对挂 篮主桁杆内力；后锚钢筋的应力；挠度等的分析。2.3测试仪器设备统计施工控制测点布置见图表测试仪器设备配置项目设备名称数量投入使用阶段备注应力监测自动应力测试系统2套监测各阶段应力监测各种应变传感器256个监测各阶段含温度传感器索力监测索力动测仪2台所需各阶段配合油压表索力

24、监测锚索计2台所需各阶段配合油压表温度监测电子温度测试仪1台所需各阶段数据采集数据自动采集系统1套所需各阶段环境温度环境温度测站1套所需各阶段图 施工控制测点布置图2.4 本项目施工控制的重点和难点本项目施工控制的重点是应力控制和挠度控制， 而挠度控制的关键在于理论 计算提供的立模标高，理论计算涉及的参数较多，其中一部分参数具有时变性， 这主要体现在混凝土土的弹性模量，收缩徐变，预应力松弛等，在监控的过程， 需要对上述参数进行反演计算， 从而修正计算模型， 使得挠度的计算具有较高精 度，从而保证桥梁在每一个跨径内顺利合龙， 保证在结构运营一段时间后达到设 计所预期的标高线形。在监控过程中另一个

25、重点和难点就是安全性问题， 其中包括挂篮安全性监控 和主梁安全预警系统。 挂篮在施工过程中承受较大的湿重荷载， 在以往的桥梁施 工中，曾经有因为挂篮的安全性控制不够导致桥梁事故的先例， 因此结构的安全 性引作为监控的重点来进行控制。 对于预应力混凝土结构， 混凝土的徐变将会引 起结构的变形和内力重分布，因此，徐变是施工控制中挠度控制的一个难点。2.5 施工控制提交成果形式施工监控的成果形式为 阶段报表 与总结报告 。阶段报表包括：( 1) 监测报表a) V 型墩施工过程应力监测报表b) 主梁悬臂施工过程几何监测报表c) 主梁及桥墩应力监测报表d) 钢拱圈应力监测报表e) 吊杆力监测报表( 2)

26、 施工监控指令a) 梁段放样位置指令b) 吊杆张拉指令c) 其他监控指令( 3) 施工监控分析报告a) 几何误差分析阶段报告b) 应力测试结果分析阶段报告c) 施工监控建议总结报告包括以下内容：（1）最终几何控制报表（2）最终吊杆力控制报表（3）最终应力控制报表3 本项目施工控制流程及组织机构3.1 项目组织机构及人员组成本项目的总体组织机构及人员组成参见图， 项目由中交武汉港湾设计研究院 有限公司承担，项目的实施由中交武汉港湾设计研究院有限公司主管领导牵头， 成立专门项目研究组和项目部， 另设后期服务组。 拟投入本项目的人员主要以主 持、参加过同类工程的科技人员构成。本项目设总负责人一人，负

27、责总体技术方案制定和实施，协调各工作组工作 进展。本项目设监控组负责人一人，主要负责分管监控技术质量工作，包括施工控 制指令制定和发布， 参加误差分析和控制计算工作。 监控组成员还包括结构分析 人员一人、辅助人员一人， 协助监控组负责人完成施工控制计算， 包括设计复核 计算、现场预测计算、控制调整计算等工作等。本项目设监测组负责人一人，主要负责分管监测技术质量工作，包括监测数 据测试和监测报告的整理，误差分析。监测组成员还包括主测人员一人、 辅助人 员一人， 协助监控组负责人完成关键部位应力监测，临时拉杆拉力监测、 吊杆拉 力监测、混凝土材料试验、预应力摩阻试验、挂篮荷载试验等工作等。后期服务

28、组在主桥通车后组建， 该组的工作人员由原项目部中的主要技术骨 干构成，主要目的是向业主进行技术交底和答疑， 同时为建立桥梁管理档案提供 基础数据服务。图 项目总体组织机构3.2 施工控制流程本项目的施工控制流程见图图 施工控制流程图3.3 施工控制方法随桥梁结构形式、施工特点及具体控制内容的不同，其施工控制的方法也不 尽相同。 对株洲市湘江红港大桥的施工控制，拟综合采用参数识别修正法、 预测 控制法和最大宽容度法。参数识别修正法是指在控制开始阶段， 在进行施工控制计算时，若控制体系 的某些设计参数与实际情况有出入，需要借助现场测试体系，进行参数估计、 识 别和修正，使控制计算结果与设计基本相符

29、，与实际情况吻合。预测控制法是桥梁施工控制的主要方法， 其在考虑影响桥梁结构状态的各种 因素和控制目标设定的基础上，对每一施工阶段的结构状态（内力和变形） 进行 预测，使施工沿着预订状态进行。 预订状态与实际状态之间存在误差， 其对控制 目标的不利影响则在后续若干施工阶段的预测中予以考虑。在分析误差、建立安全预警机制时，会根据设计要求、工艺水平和相关的施 工和制造规范，按照最大宽容度法，确定一套合理可行的容许误差度指标体系。3.4 施工控制体系针对施工控制中的具体情况， 将灵活采用上述各控制方法。为保证上述方法 的实施，需要建立和正确运作相应的施工控制体系（包括技术体系、组织与协调 体系，信息

30、传递体系） 。（1）技术体系桥梁的施工控制与桥梁的设计和施工有密切的联系。 根据株洲市湘江红港大 桥设计和施工的具体特点，参考国内同类桥梁的施工控制情况，拟建立图图 施工控制技术体系从图，桥梁的施工控制是与桥梁设计、施工及监理是密切联系的。根据现代 控制论的观点， 桥梁的施工控制过程是一个信息采集、 信息分析处理和信息反馈 的过程。图中各个体系所包含的技术内容如下。现场测试体系： 采集结构参数的各类数据信息，包括材料容重、弹模、构件 截面尺寸、施工临时荷载等。实时测量体系： 对各个重要施工阶段，测量施工控制所关心的结构线形、应 力以及温度等物理量。施工控制计算体系： 施工控制技术体系的核心，其

31、作用有以下两方面。 （1） 根据设计参数进行预测计算，给出理论目标值， 既用以计算校对设计结果， 也用 以比照采集的数据信息，进行设计参数的识别与修正； （2）根据实际参数进行实 时计算，确定预测控制值， 并通过与施工实测数据的比较， 对施工误差做出评价。 容许误差度指标体系： 根据设计要求、 施工工艺和相关的施工和制造规范制 订出的误差控制和调整的具体措施。一方面， 通过误差控制， 预测和调整下阶段 的施工状态，以施工控制指令的形式为施工提供反馈信息；另一方面， 在施工控 制计算、应力和变形测试以及误差分析中，确立施工期间的安全（应力）预警体 系。（2）组织与协调体系为保障施工控制能保质、

32、保量、高效地完成， 必须明确施工控制实施过程中 的工作制度和组织制度，建立相应的组织体系。结合株洲市湘江红港大桥施工的实际情况和施工控制工作的具体技术内容， 建议成立“株洲市湘江红港大桥施工控制工作领导小组” ，由大桥的建设单位、 施工单位、设计单位、监理单位和主控单位（承担施工控制的单位）的负责人组 成，领导小组负责施工控制实施过程中的总体协调工作。同时，由承担大桥施工控制任务的单位牵头成立 “株洲市湘江红港大桥施工 控制工作组”，成员由承担该工作的单位的专家和参加该工作的技术人员组成。 工作组专家负责对重大技术问题提供技术指导和咨询， 工作组技术人员负责具体 任务的实施。施工控制工作组的具

33、体组成见图施工控制领导小组负责在每月的工地例会中组织施工控制工作专题内容讨 论，听取施工控制工作组对工作情况的汇报。 有重大问题时， 组织召集小组成员 及时进行技术讨论。施工控制工作将接受监理工程师的全面监理。 对施工控制而言， 其日常工作 需要得到设计和施工部门的大力支持和配合， 需要信息和意见的及时交流； 其控 制指令和结果则需要借助监理权威和程序予以发布、执行和反馈。图 施工控制的组织体系（3）信息传递体系在施工控制的日常工作中， 信息传递的时效性、准确性、可靠性和通畅性是 保证施工控制工作顺利进行的基本前提。建议按图，开展施工控制的日常工作。指令图3.3.3施工控制信息传递体系报告3.

34、5对施工控制技术体系的进一步说明（1施工控制预测计算提供控制目标理论值在实施施工控制时，第一步的工作是要形成控制的目标文件。施工控制的预 测计算将采用设计计算参数对施工全过程进行分析，计算出控制目标的理论值。 在这一计算过程中，将预测计算结果与设计计算结果进行相互校核，以确保控制 目标不与设计要求相符。桥梁施工控制的目的就是使施工与设计尽可能一致。在设计计算中，通常会 采用规范给定的一些参数用于计算，如材料的强度、弹性模量、容重等。另外， 在设计计算中还有假定的计算参数，如施工顺序和施工时间等。在施工控制计算 中，则会尽可能采用现场实际参数用于计算，以反映出施工实际情况。设计计算和施工控制计算

35、的区别和联系如图设计计算施工控制计算图设计计算与施工控制计算的区别和联系由于桥梁的设计和施工中存在着这两类不完全相同的计算过程，并且在实际工作中这两类计算可能采用不同的计算模型，由不同的单位来完成，因此， 为达 到使施工控制指导施工的目的，首先要校核设计计算与施工控制计算的闭合性。 其校核过程如图校核过程主要是在施工控制计算初期，根据设计图提供的资料，建立施工控 制计算模型（a）,采用设计计算的主要参数（B）和设计计算中假定的施工时间（C2） 进行计算，利用此过程下的施工控制计算结果与设计计算结果相核对， 以校核二者是否在计算模型（a、A）及施工方法模拟（C1-C1）间存在实质性差异。只有在两

36、者 计算结果基本一致的前提下，施工控制的开展才有实际意义。否则，需要与设计人员一起仔细核对两种计算过程，找出并解决存在的问题。设计计算施工控制校核计算图设计计算与施工控制校核计算（2）施工误差状态分析施工误差的出现是不可避免的，但各类施工误差会出现不同的分布形态。 常 见的误差形态有三类：白噪声分布形态，连续单向分布形态和大峰值分布形态。白噪声分布形态的特点是：误差峰值较小，且正向或负向误差分布基本均匀， 类似于白噪声干扰，因误差不会累积， 其对结构的影响很小，是施工控制所追求 的理想状态。连续单向分布形态的特点是：虽然其单个误差的峰值一般较小，但整体误差分布出现连续的正向或负向分布， 特殊情

37、况下会产生误差累积。有累积 的连续分布误差会对结构线形及内力产生严重不利影响，必须防止和避免。大峰值分布形态的特点是：虽然其整体误差的均值较小，但出现单个误差峰值较大的 情况，也会对结构线形和内力产生不利影响，需要加以控制和调整。如图，应对施工反馈的数据与施工控制预测计算的理论目标值以及施工控制 实时计算结果的修正目标值进行比较， 确定误差的实际分布状态，对连续分布误 差和大峰值误差进行及时调整。（3）计算参数的识别与修正施工中如出现有累积或发散趋势的连续分布误差状态（这类误差的产生大多源于计算参数失真引起的目标值失真），则必须进行参数识别、参数修正或参数 拟合，以提供合理的目标值。对于产生参

38、数失真的原因必须进行认真分析，以便在施工中加以控制。（4）确定适用的施工误差容许度指标和安全预警机制要确定误差峰值的大小和决定是否进行误差调整，必须预先确定一套符合施 工实际情况的误差容许度指标体系。误差容许度的确定还必须满足设计和监理对 施工质量的要求。过严的误差容许度会为施工带来困难，延误施工进度；过宽的误差容许度会为施工留下一定的隐患。对于株洲市湘江红港大桥的具体情况，其 具体的误差容许度指标在与设计及监理协商后，根据施工情况确定。安全预警机制的作用，是根据桥梁结构和施工方法的特点， 借助理论分析结 果和现场实测数据，为桥梁的施工安全提供一种技术层面的预报和警示。对株洲 市湘江红港大桥，

39、安全预警机制包含变形预警和应力预警两方面的内容。变形预警基于线形（尤其是竖向挠度）监测，控制若干关键施工阶段时的主梁变形；应 力预警则根据现场应力测试数据， 并结合实时计算结果，控制各施工阶段主梁关 键断面的应力水平。 对于施工中出现的变形或应力的异常变化， 施工控制单位应 及时做出预警报告。需要说明的是，对于主梁的应力测试，根据国内目前的使用情况来看，其应 力测试的精度尚不能令人满意； 并且，设计和施工控制计算一般只给出线性平面 应力的大小， 因此应力的测试结果通常不直接用于误差分析， 而是利用应力测试 的增量作为施工时的应力预警参数。4 本项目施工控制技术要求4.1 施工监测内容及仪器精度

40、要求几何监测包括主梁高程、轴线以及基础沉降的监测 主梁高程及基础沉降监测采用精密水准仪及因瓦水准尺，要求公里往返测量 误差不大于 1mm。轴线偏位采用全站仪，要求测距精度高于1mm+1pp,测角精度高于0.5 ”。4.1.2 结构应力监测监测内容为进行桥墩、主梁混凝土应力的监测及钢拱圈应力监测采用应变计进行应变测量，量程采用土 ioo01500卩m要求综合精度高于 ± 0.5%，年漂移量小于土 0.5%,经温度补偿后温度漂移小于土 1%/10C。4.1.3 温度场监测监测内容为环境温度，桥墩、主梁和钢拱圈的温度场。结构温度场监测采用温度传感器，要求测温精度高于土C；环境温度采用水 银

41、温度计或同等精度的大气温度传感器，要求测温精度高于土 1C。4.1.4 吊杆力监测监测内容吊杆各阶段的拉力 采用振动式索力仪及穿心式压力传感器，要求综合测试误差优于±5；振动式索力仪要求采用频响为0.1Hz2Hz的产品。4.2 施工监测测量误差要求几何监测对于控制工况的几何测量必须采用两组测量人员分别进行。对于悬臂施工部分（悬臂长度为L）要求高程测量误差小于土（ 2 m叶15ppmL。 实际实施时两组测量结果偏差小于 2 mm 15ppmL时采用结果平均值，超过此偏 差应进行复测。支架段高程测量误差应小于 2mm两组测量结果偏差小于 2 mm 时采用结果平均值，超过此偏差应进行复测。

42、基础沉降测量误差不得大于土 5mm,误差判定及取值方式同上。4.2.2 结构应力监测索塔及主梁混凝土监测结果每边平均应力与理论值对比偏差小于±15%，当理论应力水平小于10MPa时可按照土 1.5MPa来进行控制。钢拱圈平均应力与理论值对比偏差应小于± 10%，当理论应力水平小于 70MPa 时可按照土 10MPa来进行控制。4.2.3 温度场监测结构温度场监测误差小于土C,环境温度监测误差小于土 C。通过测量仪 器精度保证测量精度。4.2.4 吊杆力监测要求用索力动测仪测量吊杆力误差小于± 5。依靠测量仪器精度保证测试 精度,并结合锚索计测量及与千斤顶读数的对照

43、。4.3 材料特性监测技术要求4.3.1 钢结构重量、弹模及强度监测技术要求钢梁弹模、强度可采用出厂值,除非材料发生变化。钢梁的重量是施工控制 中的重要参数,根据以往的经验钢梁实际制造重量往往与设计值存在较大的差 异,而且离散性较大, 因此应尽可能对钢梁重量进行逐段称重。 钢梁重量可以采 用在吊机上安装测力传感器的方式进行测量,要求测量误差小于 1。4.3.2 拉索重量、弹模及强度监测技术要求拉索弹模、强度、重量可采用出厂值，除非材料发生变化。从施工控制的角度出发，上述材料参数仅作为控制分析输入参数，需要施工 控制方及时掌握的， 但不作为控制目标， 因此从施工控制的角度对上述参数不作 具体数值

44、上的要求，其要求可根据相应的设计、施工及试验规范办理。4.4 施工控制目标几何控制目标匹配后梁段放样高程及轴线误差根据设计院要求及监控指令要求进行。 几何控制误差均指实测值与理论预测值间的差异。（1）成桥阶段主梁上下游高程测点平均值误差应小于1/5000L=30mm；（2）相邻梁段间平均相对偏差（前梁段平均误差 - 后梁段平均误差）不大于 15mm；（3）上下游高程相对偏差不大于 15mm；（4）合龙时主梁轴线偏位不大于1/10000L=15mm零号段主梁轴线偏位不大 于 3mm；每个梁段施工完毕后监控单位应对监控结果进行评价并提供报表。吊杆力控制目标吊杆力控制误差指实测值与理论预测值间的差异

45、。（ 1 ） 吊杆上下游平均索力误差应小于± 5%。（ 2） 上下游吊杆相对偏差不大于 5%。吊杆施工完毕应对监控结果进行评价并提供报表。应力监测目标当索塔混凝土应力水平达到 50%材料强度或超过误差范围时应提供预警。应 力监测结果应在测试断面浇筑 30天后开始提供。主梁应力水平达到 50%材料允许强度或超过误差范围时应提供预警。 应采取措施保证元件损坏率不得大于 20%，超过该损坏率应进行修复。 应力监测结果应在每个梁段完成后提供。温度场监测目标温度场监测无其它具体技术要求，监测内容仅用于施工控制分析，可不单独 提供温度场监测报表。5 本项目施工监控组织实施计划5.1 项目拟投入的

46、仪器设备、软件系统1、元件与设备 在选择传感元件及其配套的检测设备时， 考虑到施工的复杂性， 要求元件及 监测设备具有稳定性好、精度高、智能化、温度修正等特点，故特选择以下设备 和元件：1. 振弦式数码应变传感器，精度土 1卩£；2. 穿心式压力传感器（锚索计） ，精度± 1kN；3. 振弦检测仪，频率精度 0.1%±0.01Hz；4. 索力动测仪；5. 数据采集箱；6. 温度测试仪；2、软件系统（ 1 ） 桥梁结构分析软件 MIDASMIDAS 是桥梁结构分析软件，已成功应用于多座大跨度桥梁的施工控制。 该软件能够对全桥结构的整个施工过程进行仿真分析，可以考虑结

47、构的几何 非线性、 可以考虑混凝土的收缩徐变、 可以考虑主梁的剪切刚度的影响。 完全能 够满足本桥的施工控制的主要计算工作。（ 2） 通用有限元分析软件 AnsysAnsys 是著名的通用有限元分析软件，功能强大，使用灵活，开放性好。该 软件功能强大， 属国际通用的权威软件。 本次施工控制主要利用其权威性来进行 监控计算的复核工作。另外， Ansys 软件具有较强的局部分析功能，我们也将利用这个功能来进行 结构关键部位的受力分析。5.2 监控方案实施进度计划下列安排是根据项目特点和施工方提供的施工进度计划编制的监控进度计 划，具体时间根据施工进度进行相应调整。工地现场的主要人员进场的主要安排为

48、：(1) 2008年10月2009年12月：结构分析组进行前期分析计算；(2) 2009年3月2009年6月：监测组进场进行桥墩应力、临时拉杆力监 测；(3) 2009年 5月2010年 2月：结构分析组进场进行现场实时分析并提供 指令；监测组进行上部结构应力监测和现场试验；(4) 2010年 7月2010年 10月：监测组进行拱圈应力、吊杆力监测。(5) 201 1年3月：桥面铺装完成后， 监测组进行线形、应力、吊杆力通测。(6) 2011 年 3月2011 年 4月：提交监控总报告。后期服务组服务期为全桥通车运营后一年期间，后期服务未纳入进场计划。监控进度安排表参见附件 2所示：施工监控详

49、细实施方案分为以下几个部分进行叙述，施工监控详细计划见附件 2：1)监控细则编写和前期计算分析2)V 型墩施工3)主梁 0#块施工4)主梁悬臂浇注5)边跨及中跨合拢6)钢拱圈及吊杆施工7)横梁后浇段及桥面铺装监控实施细则的编写、监控计算及无应力线形的提供主要投入人员：监控组( 3 人)。投入设备：计算机 3 台、打印机 1 台计划任务：1）监控实施细则监控实施细则主要明确以下内容：监控的总体思路、 监测的方法及测点布置、监控的精度目标、监控的组织体 系、各主要工况监控的流程、监控的主要报表格式等。监控实施细则以投标时监控大纲为蓝本编写，其更具体、可操作性更强。 监控实施细则在 2008年 11

50、 月编写完毕。（2） V 型墩施工过程的复核计算V 型墩施工过程中桥墩受力安全复核，临时拉杆预拉力计算及安全复核。 本项工作在 2008 年 11 月完成（若 V 型墩施工方案存在反复变更则完成时 间作相应调整）。（ 3） 监控计算根据监控的精度要求并结合已经确定的工艺流程进行主桥施工全过程分析 计算，并与设计单位核对计算参数及计算结果。本项工作在 2008年12月完成（不包括与设计院核对） 。（ 4） 主梁及钢拱圈立模标高的计算利用设计单位已经认可的监控计算模型进行主梁及钢拱圈立模标高的计算。 本项工作在监控计算模型确认后 30 天内提供。（ 5） 吊杆张拉力的计算 利用设计单位已经认可的监

51、控计算模型以及设计单位给出的成桥状态吊杆 力进行吊杆的张拉力的计算。本项工作在监控计算模型确认后 30 天内提供。提交的资料：（ 1） 监控实施细则（ 2） 监控计算报告（3） V 型墩施工过程计算报告（ 4） 主梁及钢拱圈立模标高计算报告（ 5） 吊杆张拉力计算报告V 型桥墩施工过程监测主要投入人员：监测组（3 人）。投入设备： 应变计（含温度）、数据采集箱、应变计读数仪、温度仪、计算机 1 台、打印机1 台。计划任务：（ 1） 桥墩控制截面应力监测 本项工作在相应桥墩节段浇注前完成。考虑到混凝土的蠕变特性，应力测点浇注完成后13个月内应在桥墩应力可能发生明显变化的工况（横撑支顶、塔段的浇注

52、）进行读数。 确认读数稳定后方可仅在关键工况进行读数。（2）临时拉杆力监测 临时拉杆的作用是为了避免 V 型墩施工过程中出现拉应力，所以需通过监 测临时拉杆的截面应力监控临时拉杆的拉力的大小。提交的资料：V 型桥墩应力监测报告其它：V 型桥墩线形的监测及预偏量的设置由施工单位自行完成。主梁 0#块施工主要投入人员：监控组（ 2 人），监测组（ 2 人）。投入设备：计算机 3 台、打印机 1 台、应变计、应变计读数仪、温度仪。计划任务：（1）主梁 0#块的浇注 由于采用支架现浇的施工工艺，因此监控的主要内容为落架前后主梁的标高及控制截面应力应变变化。初拟以下两个工况：工况I在支架上浇注完毕张拉预

53、应力束后；工况U在支架拆除后。（2）张拉预应力束 在零号块浇注完成后对预应力束进行张拉，以及张拉 V 型墩长束预应力，监测主梁和桥墩控制截面应力。（ 3） 挂篮安装及挂篮荷载试验挂蓝安装完毕后需进行挂蓝荷载试验， 采用吊重或压重法， 其试验荷载按最 大悬臂段相应混凝土重量的 1.2 倍，分五级进行加载试验， 测试各部件的受力状 态及吊点的挠度。提交的资料：监控指令及监控报表主梁悬臂浇注主要投入人员：监控组（ 3 人），监测组（ 3 人）。投入设备：计算机 3台、打印机 1 台、应变计、应变计读数仪、温度仪。 计划任务：主梁悬臂施工阶段的测量工作较为繁杂， 主梁施工过程中主要是对主梁的结 构变形

54、和控制截面的应力（应变） 进行监控， 其中主梁的结构变形主要测试内容 包括：混凝土立模标高测量、 混凝土浇筑过程中主梁位移测量、 节段施工完成后 几何状态测量。为了确保监控结果可以准确、 快速的指导施工， 建议监理单位和 监控单位组成联合测量小组。主梁应力（应变）主要测试内容包括主梁边、主跨 的控制截面以及墩梁固接构件的应力 （应变）。观测时间一般定在凌晨 12 点至次 日凌晨 5 点，由监理根据当天的天气状况确定测量时间。主梁采用悬臂浇注，每 一个梁段作为一个阶段，每一个阶段又分为四个工况，具体操作细则如下： 1、挂篮立模定位施工方按施工控制指令表中的立模标高进行挂篮定位，然后通知监理和监控

55、 方检测其标高值。本工况测试内容：主梁标高：前端5个梁段（包括挂篮上的测点）；要求：a 、必须确保空挂篮处于悬臂支承状态，不能有钢筋或施工荷载在挂篮上。b 、检测时间应避开局部温差影响（在一天中结构内温度场最均匀的时间）。c 、立模标高误差要求小于± 5mm。2、浇 1/2 混凝土本工况测试内容：主梁标高：本梁段；要求：控制好 1/2 混凝土的数量。（此工况测量主要是掌握主梁在浇筑过程中有无异常情况出现，不做精度要 求，根据实际施工状况，可以略除）3、浇完混凝土本工况测试内容：（1）主梁标高：前 3 个梁段；（3）墩顶偏位。要求：a、回避温度影响；b、标高误差控制在土 2.4cm。4

56、、主梁预应力张拉完成 本工况测试内容：（1）主梁标高：前 5 个梁段；（ 2）墩顶偏位；（3）控制截面应力应变。要求：a、回避温度影响；b、标高误差控制在土 2.4cm。提交的资料：监控指令及监控报表其它：在非控制工况需要记录临时荷载的位置， 在控制工况应根据监控要求将临时 荷载摆放在相应的位置。边跨及中跨合龙主要投入人员：监控组（ 3 人），监测组（ 3 人）。投入设备：计算机 3台、打印机 1 台、应变计、应变计读数仪、温度仪。计划任务： 合拢段施工是全桥的关键阶段， 需对其进行严格的监控， 主要内容为主梁的标高和控制截面应力应变的变化。故分为以下几个工况：（ 1） 边跨支架段浇注在边跨支架上施工边跨现浇段， 监控组对于边跨现