矮塔斜拉桥安全专项施工监控方案

图9.3.1-2。每个主塔布置16个应变测点，全桥两个塔柱共布置32应变个测点。（2）沉降测点墩顶沉降测点选择0#块墩顶的水准基准点作为测点，如图9.3.1-1，此类测点施工单位一般会在浇筑0#块前进行预埋。（3）塔柱塔偏测点布置塔偏测点布置在塔顶附近，如图9.3.1-1中C-C截面。索塔偏位测量采用全站仪进行观测，反射片作为反射装置。主塔施工完后，监控单位将在靠塔顶处安装反射片，用环氧树脂粘贴于柱面。反射片的布置须结合现场观测视野条件灵活布置，以保证其稳定牢固为主，每根塔柱上不少于2个。图9.3.11主塔节应力和塔偏测点断面布置示意图（单位：cm）图9.3.12主塔节应力测点断面布置示意图（单位：cm）9.3.2主塔应力监测在悬臂浇筑阶段，0#节段下的临时支架起到临时支撑作用，但在主梁纵向预应力束和斜拉索张拉的过程中，主梁梁体会发上挠，两侧临时支架上的受力会部分向桥墩上转移。梁体全部重量及其他荷载主要靠塔柱传至基础，斜拉索承担的荷载都需经塔柱传递至下部。监测塔柱容易出现应力集中截面处的应力变化和累计情况，分析其是否和理论计算趋势相一致，有助于排查结构的异常情况，保证桥梁结构在施工过程中的安全。塔柱应力测点预埋后，待混凝土强度和水化热稳定后，一般7天后可采集初值。主塔应力测试工况：主梁节段浇筑后、纵向预应力张拉后、斜拉索张拉后和成桥后。主塔应力测试时间：测量时间一般选择在早上8：00前或晚上18：00后进行。避免高温日照影响。9.3.3墩顶沉降监测监控单位在每个梁段浇筑后核查墩顶标高变化情况，根据两墩的具体沉降，分别修正下一个梁段的立模高程。9.3.4主塔偏位监测主塔偏位测量采用全站仪进行观测，反射片作为反射装置。主塔施工完后，监控单位将在靠塔顶处安装反射片，位置见图9.3.1-1中C-C截面处。全站仪后视基准控制点采用施工单位的平面高程控制点。测量的工况主要是斜拉索张拉后，主梁合龙后，成桥后。测量时间，要避免日照温差影响，通常在早上8：00前进行。为提高各方工作效率，同时保证测量数据稳定连续可靠，建议施工单位在现场选择合适地点做一个观测墩，如图9.3.4-3，用以架设全站仪。图9.3.4-3测量用观测墩9.4主梁节段施工监控9.4.10#块施工监控0#块悬臂端立模高程指令的发出，需要施工单位先提供0#块支架预压沉降和回弹观测的数据。施工单位将0#块支架预压沉降和回弹观测的数据提供给监控单位，监控单位根据现场支架预压数据的实际情况结合施工计算的预拱度，向施工单位发出0#块悬臂端的立模标高指令。9.4.2主梁节段标高立模指令挂篮预压试验后，监控单位参考施工单位提供的预压数据，确定出挂篮变形预抬值并开始发出梁段立模指令。立模指令中，梁底立模标高=梁底设计标高+挂篮变形预抬值+施工预拱度。关于挂篮变形预抬值，由于挂篮预压试验和实际梁段浇筑时挂篮受力方式不同，由此造成的变形规律可能不同，监控单位立模指令中提供的挂篮变形预抬值主要以预压试验结果和梁段挠度变形结合工程经验综合得出。关于施工预拱度，施工预拱度考虑了设计图纸中成桥预拱度余弦曲线和施工仿真计算的预拱度。主梁节段立模指令发出时机：（1）无斜拉索梁段的（1#块～2#块、10#块～11#块），主梁节段纵向预应力张拉完后一个工作日内；（2）有斜拉索梁段的（3#块～9#块），斜拉索张拉完后一个工作日内；（3）边跨现浇段，施工单位支架预试验结束后一个工作日内。9.4.3主梁立模时平面轴线和立模标高的复核关于主梁立模标高和轴线坐标，以监控单位发出的立模指令上的立模数据为准。监控单位对立模标高复核时间为梁段浇筑前，即本梁段所有钢筋绑扎完毕之后。主梁节段立模指令中的立模高程只给出梁端底部的高程，但监控复核高程时，底模高程和顶模高程均会复核。由于受钢筋重量或挂篮吊杆松紧的影响，绑完钢筋后模板的高程可能会发生变动，因此施工方须保留挂篮拉杆调节的余地，确保浇筑前模板高程达到指令要求。监控单位在复核立模标高的过程中，如发现模板高差超出指令允许范围，应告知施工单位误差情况，并在其调正后再次复核，直到调整到位。9.4.4主梁节段挠度测点预埋主梁节点挠度测点预埋的方式为在测点处焊接钢筋头，测点用φ18以上钢筋制作，底部焊于梁段骨架钢筋上，顶部磨圆露出混凝土表面3cm。每个截面焊接5个（梁顶3个，梁底2个），具体如图9.4.4-1～图9.4.4-2所示。测点焊好后，监控人员喷红漆以醒目，并提醒现场作业人员小心避让，避免绊倒。图9.4.4-1主梁节段挠度测点断面布置示意图（单位：cm）图9.4.4-2主梁节段挠度测点平面布置示意图（单位：cm）9.4.5主梁节段挠度监测主梁挠度监测采用水准仪测量，精度1mm。（1）主梁挠度测点测量时机1）梁段浇筑前（此时梁端承重不仅包括挂蓝前移后重量，而且包括模板钢筋的重量），采集初值；2）主梁节段浇筑完（桥面新浇凝土强度达到站人条件后，监控单位测量浇筑后梁端挠度）；3）纵向预应力束张拉完后；4）斜拉索张拉完后；至此，一个截面挠度测点监测达到了一个完整的周期。（2）主梁挠度测点测量时间主梁挠度测量时，要避免日照温差影响，通常在早上8：00前进行。现场监控人员须提前关注当地一周内天气预报的情况，并熟悉当地日出日落时间随季节变化的规律，适时调整最佳的测量时间。9.4.6主梁截面应变和温度测点的布置（1）应变和温度测量传感器拟选用型号为JMZX-215（温度）的埋入式应变计测量主梁截面应变。其量程为±1500με，灵敏度为1με。同时此型号传感器同时也可测量梁体温度，量程为-30℃～150℃，灵敏度为0.5℃。此型号传感器轻巧结构，能确保传感器与被测结构体同步变形。振弦采用特种超强钢丝（进口），国际标准锚焊工艺锚固，具有高稳定性、高性能、高精度等特性，设计使用寿命50年。正确的安装和导线保护时埋设成活率98%以上。具备超高的防水性能，防水：2MPa。可满足此类预应力桥梁结构应力应变的监测。图9.4.6-1埋入式智能钢弦传感器（2）主梁截面应变和温度传感器的安装与布置此类桥梁主梁采用悬臂法施工技术，根据悬臂梁施工技术规范和施工仿真计算分析，在0#块截面端部（0#块与1#块截面交界面），1/4L（6#与7#块交界面）以及1/2L（跨中合龙段中部）布置主梁截面应变计，如图图9.4.6-2中的1～9截面所示。主梁传感器测点布置9个截面，每个截面6个测点，如图8.4-5，主梁部分共计54个测点。由于0#块～1#块截面交界面和6#～7#块交界面，在前一个梁段施工完拆模后都会在交界处对混凝土面凿毛，此截面节传感器会布置在1#块和7#块内截面一侧，以避免因脱模凿毛施工对交界处的传感器和线路造损坏。图9.4.6-2主桥应力监测截面布置示意图图9.4.6-3主梁传感器布断面置示意图图9.4.6-4主梁传感器安装示意图9.5张拉斜拉索施工监控9.5.1斜拉索张拉索力指令施工单位在张拉斜拉索之前，关于拉索的初拉力，须以监控单位发出的拉索张拉指令上的初拉力为准。按照指令张拉完后，监控单位对比校核。9.5.2斜拉索索力的监测（1）索力的监测方法体外索力监测一般采用振动频率法。索的索力与其固有频率存在着映射关系，见下式：T式中：Tn——对应于n阶自振频率的索的张力（索力）；fn——索的第n阶自振频率；L——索的计算长度；n——索的振动阶数；W——单位索长的重量；g——重力加速度；EI——索的抗弯刚度。因此可以通过随机环境激振，测试拉索的前5～8阶自振频率，利用前5阶频率计算结果的均值作为索力的实测值。频率法测量索力具有快速准确、使用方便之优点而广泛应用于工程领域。图9.5.2-1索力仪组成（2）索力的监测由于采用振动频率法测索力，索的有效振动长度影响索力连续监测的结果，因此施工单位作业的器具或桥上的堆放物品，不得依靠或牵挂于索体，桥面走线不得羁绊索体，以免影响测量结果。初张拉时实测索力值的确定，以千斤顶油压表换算出得索力值为准，监控单位索力仪测得的值为辅。校核张拉过程中的索力时，在施工单位张拉完斜拉索，过5分钟后，监控单位测量索力值，并确定振动区的有效索长。张拉到位后，监控单位再采集前两对斜拉索索力。9.5.3成桥索力调整成桥后监控单位结合成桥索力的实际大小，判断索力是否需要调整，如需要调索，分析并计算索力的调整顺序和调整量，施工单位调整后，监控单位再校核，直到全部拉索索力达到设计要求。监控单位最后给出斜拉索的振动法取值的有效索长值（在最终的施工监控总结报告中体现），供以后其他单位进行荷载试验或维护检修等工作时作为参考。9.6合龙阶段施工监控合龙施工是悬臂梁施工的最重要的环节之一，涉及到桥梁结构体系转换。大量工程经验和施工仿真计算结果表明，不同的合龙方式会产生明显不同的施工预拱度。为保证成桥线形能达到设计要求，在主梁施工过程进行之前，施工单位须提供详细的合龙方案，而且主梁施工过程中合龙方案不应有所变更。合龙前两个节段，监控单位通过两墩之间的联测，确定两墩柱的沉降偏差，及时通过调整立模指令进行立模高程修正。合龙前，监控单位对主梁结构的高程、变形、应力等监测指标进行跟踪测量和测试，并进行环境温度的监测，掌握主梁最大悬臂端的“温度-位移”的变化对应关系，为选择合理的合龙时间提供参考。合龙前，施工单位须将配重的重量、预压的方式以及配重加载的在梁上区域告知监控单位。合龙过程中，监控单位根据浇筑进度实时监测合龙口高差变化情况，促使现场浇筑进度和卸载配重进度基本一致，达到配重荷载和混凝土湿重荷载平稳转换。合龙后，监控单位测量索力、应力、主梁线形。9.7施工监控精度要求（1）立模标高允许误差：±5mm。（2）相邻节段相对高程误差不超过节段长度的±0.3%。（3）合龙口：高差不超过20mm；轴线不超过10mm。（4）成桥线形：标高误差：±L/5000，其中L为跨径；主梁轴线偏位控制在L/10000以内。（5）梁体应力不超过设计要求，桥梁不得出现结构性裂缝。（6）成桥索力与理论索力差值不超过±5%。9.8预警机制（1）主梁挠度和塔偏变形与计算理论发生偏差，结合监控采集的数据修正模型参数后仍于理论不符，当偏差超过10%的话，下一节段的立模指