《大跨径斜拉桥施工监控技术规程》征求意见稿

1T/CIXXX—2024大跨径斜拉桥施工监控技术规程1适用范围本文件规定了大跨径斜拉桥施工监控。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本包括所有的修改单)适用于本文件。JTG/T3650公路桥涵施工技术规范3术语和符号下列术语和定义适用于本文件3.1施工监控constructionmonitoringandcontrol为控制桥梁施工过程的结构状态，实现设计要求的成桥结构受力与线性目标而进行的控制计算、结构变形监测、结构内力（应力）监测、数据分析与反馈控制等工作的总称。3.2施工监控计算calculationforconstructionmonitoringandcontro!为获得桥梁结构理论变形与内力(应力)以指导施工监控工作而开展的桥梁设计符合性计算、施工过程模拟计算、参数敏感性评估等一系列计算工作的总称。3.3施工监测constructionmonitoringandcontrol桥梁施工监控中开展的结构变形测试、结构内力(应力)测试、梁体温度测试和环境参数测试等一系列测试工作的总称。3.4温度效应控制constructionmonitoring施工中采取有效措施减小钢箱梁温度场与设计基准温度的差异对桥梁几何状态、内力状态影响的过程。3.5几何状态geometrystate2T/CIXXX—2024桥梁结构或构件的高程、位置、线形、构形及几何尺寸等。3.6内力状态internalforcestate桥梁结构或构件的应力状态。3.7设计成桥状态completionstateofdesign设计文件给出的桥梁在标准条件下的结构状态,包括桥梁的线形状态和内力状态。4总则4.1大跨度斜拉桥应根据现行的技术标准、实际施工采用的设计文件和施工方案开展实施监控工作。4.2施工监控应根据大跨度斜拉桥结构的特点和施工方法，采用可靠的理论、方法、仪器设备对结构施工过程中的内力状态和几何状态进行监测及控制。仪器设备应按有关规定检定、校准。4.3桥梁施工监控除应符合本规程涉及的控制计算、施工监测、数据分析与反馈控制等规定外，尚应符合国家及行业现行有关标准、经论证批准的设计文件的规定。4.4桥梁施工监控实施前，应依据设计文件和经论证批准的施工方案编制施工监控方案。4.5桥梁施工监控应对构件控制性截面和控制性构件的应力、线形、索力进行计算、监测与控制，确保施工过程中的结构内力和变形处于容许的安全范围内，成桥状态符合设计要求。4.6桥梁施工监控应以施工监控指令文件、技术联系单和施工监控报告等形式实施，并纳入施工工序管理。4.7桥梁施工监控成果应作为桥梁交工资料，纳人桥梁技术档案5控制计算5.1一般规定5.1.1施工控制计算应包括设计符合性计算、施工模拟计算、施工跟踪计算和参数敏感性分5.1.2施工计算应考虑施工设施对桥梁结构的影响、以及施工过程中边界条件、结构参数、作用荷载等的变化，并计入混凝土收缩和徐变、预应力钢筋松弛等的影响。5.1.3桥梁施工监控计算应采用计算精度较高的可靠理论方法和软件，必要时应采用不同的软件进行校核。3T/CIXXX—20245.1.4主梁、索塔、桥墩宜采用梁单元模型计算，斜拉索宜采用索杆单元模型计算。5.2控制计算内容5.2.1设计符合性计算，应按设计文件提供的参数值，进行考虑施工过程的主体结构强度和刚度计算，计算结果应与设计文件进行比较，以确认施工监控计算模型及参数的正确性。5.2.2几何状态控制计算结果应包括下列内容：5.2.2.1收缩、徐变影响结束时的主梁线性、塔顶变位；5.2.2.2成桥时主梁线形、塔顶变位；5.2.2.3主梁施工过程各阶段线性、塔顶变位；5.2.2.4索导管安装角度；5.2.2.5预制主梁节段和预制索塔节段的制造构型；5.2.2.6斜拉索无应力长度；5.2.2.7索塔线性。5.2.3内力状态的控制计算结果应包括下列内容：5.2.3.1收缩、徐变影响结束时，主梁、索塔控制截面应力与斜拉索索力；5.2.3.2成桥时主梁、索塔控制截面应力与斜拉索索力；5.2.3.3各施工阶段主梁、索塔控制截面应力与斜拉索索力；5.2.3.4各施工阶段的支座反力。5.2.4主跨合拢施工时，根据桥跨对称程度、施工荷载对称性、施工顺序对称性、环境温度及钢梁自身温度梯度影响性分析计算。5.2.5参数敏感性分析宜在设计符合性计算的模型上进行，参数敏感性分析方法宜采用单因素分析法进行，分析参数变化对计算结果的影响程度。6施工监控6.1一般规定6.1.1大跨度斜拉桥施工监控的参数应包括几何状态参数和内力状态参数两类。6.1.2大跨度斜拉桥施工监控的几何状态参数应包括基础沉降、主梁、主拱和主缆的线形，以及索塔和桥墩的偏移。6.1.3大跨度斜拉桥施工监控的内力状态参数应包括主梁、索塔、桥墩等构件控制截面的应力，以及斜拉索的内力。6.1.4对温度变化敏感的检测单元，宜分别选取气候变化较大和变化稳定的时段各至少进行4T/CIXXX—2024一次监测。6.1.5对于组合桥梁（叠合梁宜根据其受力特点进行相关计算和增加监控内容。6.1.6施工时由于施工荷载、桥梁结构自身构造尺寸、施工偏差等均会导致不平衡荷载，墩顶出现转角位移引起主梁挠度，在后续施工时应通过调整立模标高予以考虑。6.2内力监测及测点布置6.2.1应力监测断面与测点布置应考虑结构最不利受力断面与结构典型断面。6.2.26.2.3应根据计算确定主梁应力监测截面，包含主梁塔区横梁的两侧、L/4、L/2的附近应力控制断面；对于受力复杂的斜拉桥应力监测控制断面宜在L/8或3L/8处进行加密布置；对于钢混组合梁及叠合梁，钢结构监测断面测点不应少于4个，混凝土不应少于3个。6.2.4索塔应力监测截面应包含下塔柱墩身底部附近的应力控制截面和中塔柱(桥面附近的中塔柱):；根据计算结果，其他应力较大的截面；监测点布置于沿着塔柱轴线方向，每个截面的测点不应少于4个。6.2.5索力监测应根据测试方法确定测试位置，每根索的测点数不应少于1个。6.2.6悬臂拼装或(浇筑)的施工过程中，每节段施工完成后，均应对最前端的3对斜拉索力进行复测。6.2.7成桥调索阶段，应对调整斜拉索的前后对根斜拉索索力进行复测。6.2.8有重要工序调整或者异常情况出现时，应检测所有已施工的斜拉索。6.2.9桥墩、索塔应力监测在裸墩(塔)，主梁施工过程完成1/4、1/2、3/4，合龙前后及桥面铺装完成后应各6.2.10梁桥主梁应力监测在每施工一个节段后宜进行1次测试，在桥面铺装完成前后应各进行1次测试。6.2.11斜拉索索力监测在每次索张拉完成后对当前索及相邻索应进行1次测试，全桥合龙前后、调索前后、成桥后对全部索应各进行1次测试。6.3线性监测及测点布置6.3.1主跨合拢施工过程中可能由于施工荷载不对称、合拢施工顺序不对称、结构类型不对称而产生沿不对称受力方向的偏位，需要对其偏位情况进行监测，以便及时采取措施进行调整。6.3.2上部主梁结构开始施工前，应对线形基准点进行联合测量。6.3.3基础错沉降监测截面应设置在基础顶面，一个截面的测点数不宜少于4个。5T/CIXXX—20246.3.4桥墩、索塔偏位监测截面应设置在桥墩、索塔顶面，每个截面的测点数不宜少于1个。6.3.5成桥桥面线形监测截面应设置在支点、跨中、四分点、八分点，每个截面的测点数不应少于2个。6.3.6合龙前2~3个梁段，应对基准点及主梁悬臂梁段前端高程进行联合测量。6.3.7斜拉桥主梁线形在主梁混凝浇筑或节段安装后、每一组斜拉索张拉后应各达行1次测试:合龙前，应对合龙口高程进行24h内间隔2h的连续测试:全桥合龙后调索前后应各测试1次;桥面铺装完成前后应各测试1次6.4温度监测及测点布置6.4.1钢混叠合梁由于混凝土与钢材两种材料的差异，导致结构在温度梯度作用下产生较大的应力，宜对主梁施工期间温度场进行监测。6.4.2合龙时梁体温度与设计合龙温度偏差应控制在设计要求的范围内，并在合龙段施工前通过观测获取环境温度与合龙端高程变化的对应关系，以确定最佳合龙时间。6.4.3钢箱梁温度监测截面宜设置在标准梁段，监测截面不应少于1个，测点应布置在钢箱梁外表面的上、下位置，每个截面的测点数不宜少于6个。6.4.4混凝土箱梁温度监测截面宜设置在典型断面，测点应布置在箱梁的周边，每个截面的测点数不宜少于6个6.4.5主梁和拉索的温度场：每季度宜进行1次12h全断面温度场测试，测试结果可反映不同季节日照下主梁截面的温度场。6.4.6合龙期间的环境温度监测、应在合龙前每隔2h进行1次测试，测试总次数不6.4.7主梁其它温度监测断面测试宜与应力监测同步进行。6.5风速、风向监测6.5.1最大单悬臂>100m的斜拉桥、单跨>300m的斜拉桥宜在桥址高处布置风速、风向监测设备，全桥布置不宜少于1个风速、风向仪。6.5.2风速、风向监测频率宜在施工监控期间保持全天候工作，与线形测量同步采集。7数据分析与反馈控制7.1一般规定7.1.1数据分析与反馈控制应包括以下工作：6T/CIXXX—20247.1.1.1识别当前桥梁结构受力、几何状态；7.1.1.2判别桥梁施工状态是否处于预控状态；7.1.1.3当桥梁施工状态偏离预控状态时，预测桥梁施工误差对后续施工过程结构受力状态与几何状态的影响；7.1.1.4确定是否对施工过程预测数据、施工方案实施调整。7.1.2数据分析与反馈控制应具备下列监测数据：7.1.2.1材料密度、弹性模量等参数；7.1.2.2结构上的临时荷载及其位置；7.1.2.3施工过程已完成结构的应力；7.1.2.4结构线形、变形；7.1.2.5温度、风等环境参数；7.1.2.6其他对施工过程结构状态有影响的参数。7.1.3成桥状态桥面目标线形应通过桥梁施工模拟计算确定，根据施工控制结果，对成桥状态桥面目标线性进行调整，调整后仍然需要经过设计的确认。7.2监测数据分析7.2.1荷载监测数据分析应考虑下列因素：7.2.1.1机具、材料等临时荷载；7.2.1.2结构尺寸变化7.2.1.3风荷载等。7.2.2混凝土结构应力监测数据应考虑的因素:7.2.2.1混凝土水化热；7.2.2.2环境温度变化；7.2.2.3结构局部温差；7.2.2.4日照影响；7.2.2.5混凝土弹性模量变化；7.2.2.6临时施工荷载；7.2.2.7混凝土收缩与徐变；7.2.3钢结构应力监测数据应考虑的因素:7.2.3.1环境温度变化:7.2.3.2结构局部温差:7T/CIXXX—20247.2.3.3日照影响。7.2.4索力监测数据应考虑的因素:7.2.4.1截面抗弯刚度；7.2.4.2吊、系杆约束条件；7.2.4.3计算张力时吊、系杆所用长度；7.2.4.4结构荷载分布；7.2.4.5结构体系温差。7.2.5高程、偏位、位移监测数据应考虑的因素:7.2.5.1环境温度变化；7.2.5.2结构局部温差；7.2.5.3日照影响；7.2.5.4结构弹性压缩；7.2.5.5混凝土弹模；7.2.5.6材料容重；7.2.5.7混凝土收缩徐变；7.2.5.8临时荷载变化；7.2.5.9预应力损失；7.2.5.10涉及施工主体安全的大型临时设施的变形。7.3误差及其影响分析7.3.1桥梁施工过程中结构受力状态和几何状态的施工监测值与施工过程模拟计算值之间的比较进行识别，误差不宜超过下列限值：a）桥梁应力误差极限值：1）混凝土结构应力：计算机≤10MPa时：±2.0MPa；计算值＞10MPa时：±20%，且不超过±4.0MPa；2）钢结构应力：计算值≤100MPa时：10.0MPa；计算值>100MPa时：10%，且不超过士20.0MPa；3）斜拉桥拉索：钢主梁斜拉索：±5%；混凝土主梁斜拉索：±10%。b）几何状态容许偏差值：1）主墩偏位：墩高的1/3000，且≤30mm;2）主梁几何容许偏差：悬施工混凝土主梁节段完成时的高程为±20m;8T/CIXXX—20243）主梁轴线偏位为10mm；4）悬臂施工主梁合龙口相对高差为20mm。7.3.2斜拉桥施工过程中，结构受力状态和几何状态的施工监测值与施工过程模拟计算值之间的误差不宜超过下表：表1应力控制允许偏差/限制应力允许偏差/限制备注混凝土结构应力±2.0MPa计算值≤10MPa时4.0MPa计算值＞10MPa钢结构应力计算值≤100MPa±20.0MPa计算值>100MPa表2斜拉索索力控制允许偏差/限制项目允许偏差/限制备注平行钢丝或钢绞线斜拉索成桥状态符合监控及设计要求施工状态表3混凝土索塔几何状态控制允许偏差/限制项目允许偏差/限制mm备注塔柱底偏位倾斜度塔高1/3000，且≤30或满足设计要求塔顶高程塔柱断面尺寸横梁断面尺寸锚点高层包括理论锚点和出塔点横梁顶面高程索导管孔道位置两端同向9T/CIXXX—2024表4钢索塔几何状态控制允许偏差/限制项目允许偏差/限制mm备注顶面高程±2×n，且≤20总体垂直度H/4000桥轴向H/4000垂直于桥轴向对接口板错边量塔柱中心距(接头部位)节段轴线相对塔柱轴线偏差2h/1000桥轴向垂直于桥轴向两塔柱横梁中心线处相对高差4锚点高程包括理论锚点和出塔点注:n一节段总数:H一索塔总高度:h一节段高度。表5混凝土梁悬臂浇筑几何状态控制许偏差/限值项目允许偏差/限制mm备注轴线偏位L≤100mL/10000L＞100m梁端错固点高程L≤100m±L/5000L＞100m注：L一桥梁跨径。表6混凝土梁悬臂拼装几何状态控制许偏差/限值项目允许偏差/限制mm备注轴线偏位L≤100mL/10000，且≤30L＞100m梁端错固点高程L≤100m±L/5000L＞100m锚具轴线与孔道轴线偏位5注：L一桥梁跨径。T/CIXXX—2024表7钢主梁几何状态控制允许偏差/限值项目允许偏差/限制mm梁悬臂拼装梁合拢段轴线偏位5L>200m,L/20000线性标高梁顶四角高差梁段上3点相对里程符合施工控制要求符合施工控制要求相邻梁段匹配高差222索力(kN)符合设计要求；设计未规定时与设计值相差10%表8钢混凝土组合梁几何状态控制允许偏差/限值项目允许偏差/限制mm备注轴线偏位L≤200mL/20000，且≤20L＞200m梁端错固点高程L≤200m±L/10000L＞200m注：L一桥梁跨径。7.4反馈控制7.4.1桥梁施工监控反馈控制应符合下列要求：