【正文】 軌道雙線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控方案作者：日期：西南交通大學(xué)SOUTHWEST JIAOTONG UNIVERSITY 新建鐵路懷邵衡線懷化至衡陽段客貨共線（60+100+60）m有咋軌道雙線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控方案西南交通大學(xué)峨眉校區(qū)二○一五年五月目 錄1 工程概況 12 監(jiān)控的目的、原則、方法及主要工作 1 監(jiān)控目的 1 監(jiān)控原則 2 控制方法 2 主要工作 33 施工監(jiān)控內(nèi)容 3 施工階段及控制工況劃分 4 基礎(chǔ)資料及試驗數(shù)據(jù)的收集 4 施工過程結(jié)構(gòu)變位、溫度及裂縫觀測 5 施工過程中結(jié)構(gòu)應(yīng)力—應(yīng)變測量 6 精度控制及預(yù)警系統(tǒng) 9 擬投入本項目主要設(shè)備儀器一覽表 94 施工控制的管理體系 10 監(jiān)控實施中的總體要求 10 施工監(jiān)控控制體系 10 施工監(jiān)控的組織體系 12 施工監(jiān)控體系中的信息采集 13 施工監(jiān)控中的實時監(jiān)測體系及結(jié)構(gòu)安全預(yù)報體系 16 施工監(jiān)控體系中的信息分析 16 各單位職責(zé)及分工 195 施工監(jiān)控工作安排 206 施工監(jiān)控表格 21 表格類型 21 表格編號規(guī)則 22附表：監(jiān)控表格參考樣本 231 工程概況沅江特大橋位于新建鐵路懷邵衡線懷化至衡陽段上，跨徑為（60+100+60）m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。~，最小曲線半徑R=2800m，雙線有咋軌道；設(shè)計行車速度客車200Km/h，貨車≤120 Km/h；設(shè)計采用中活載。~。，直線、曲線，橋上不設(shè)置聲屏障；。，。該橋立面圖如圖11所示。圖11 （60+100+60）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁立面布置圖(單位：cm)因該橋主跨為100m，施工難度較大。為確保連續(xù)梁橋在施工過程中受力和變形處于安全可控范圍，且成橋后主梁線形符合設(shè)計要求，結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力狀態(tài)接近設(shè)計期望，西南交通大學(xué)擬參加該橋施工監(jiān)控工作。為了完成該橋梁工程的施工監(jiān)控工作，特制定本施工監(jiān)控方案。2 監(jiān)控的目的、原則、方法及主要工作 監(jiān)控目的為確保連續(xù)梁橋在施工過程中，結(jié)構(gòu)受力和變形始終處于安全可控范圍內(nèi)，且成橋后主梁線形符合設(shè)計要求，結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力狀態(tài)接近設(shè)計期望，在本橋施工過程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控。施工監(jiān)控是根據(jù)施工監(jiān)測所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實值，進(jìn)行施工階段模擬仿真計算、確定每個懸澆節(jié)段的立模標(biāo)高，并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測的成果對誤差進(jìn)行分析、預(yù)測和對下一立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，以此來保證成橋后橋面線形、合龍段兩懸臂端標(biāo)高的相對偏差不大于規(guī)定值以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計要求。在大跨徑橋梁的懸臂施工中，累計撓度的計算和分析處理是極為重要的一環(huán)，它不僅影響到橋梁合龍的精度，而且影響到成橋線形與設(shè)計線形的吻合程度。一般來講，箱梁懸臂施工中影響撓度大小的因素主要有混凝土容重、彈性模量、收縮徐變、日照和溫度變化、預(yù)應(yīng)力大小、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換、掛籃變形、施工荷載和橋墩變位等因素。設(shè)計中各項參數(shù)的設(shè)定值與實際施工狀態(tài)值不可能一致，加上計算理論的不完善（主要指混凝土收縮徐變）導(dǎo)致箱梁計算撓度與實測撓度有較大偏差，而且對撓度偏差的控制隨懸臂跨徑增大，難度也越大。采取科學(xué)有效的措施對箱梁撓度實施監(jiān)控，預(yù)測分析、實時調(diào)整，以達(dá)到大橋?qū)嶋H合龍線形盡可能地吻合目標(biāo)線形，這是施工監(jiān)控的主要目的。通過施工過程的數(shù)據(jù)采集、分析和嚴(yán)格控制，確保結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性和可控性，保證結(jié)構(gòu)受力合理和線形平順，減小施工誤差的影響，盡可能減少調(diào)整工作量，為大橋安全順利建成和正常運營提供技術(shù)保障。 監(jiān)控原則監(jiān)控是要對成橋目標(biāo)進(jìn)行有效控制，修正在施工過程中各種影響成橋目標(biāo)的參數(shù)誤差，確保成橋后結(jié)構(gòu)受力和線形滿足設(shè)計要求。(1)受力要求反映連續(xù)梁橋受力的因素主要是主梁的截面內(nèi)力(或應(yīng)力)狀況。通常起控制作用的是主梁的上、下緣正應(yīng)力。不論是在成橋狀態(tài)還是在施工狀態(tài)，要確保各截面應(yīng)力的最大值在允許范圍之內(nèi)。應(yīng)力監(jiān)控的目的是保證大橋安全施工，并為今后運營階段的長期健康監(jiān)測提供基礎(chǔ)資料。(2)線形要求施工線形監(jiān)控主要指箱梁高程線形和箱梁平面線形的監(jiān)控。線形監(jiān)控的目的是通過數(shù)據(jù)處理、預(yù)測分析和實時調(diào)整，以達(dá)到大橋?qū)嶋H成橋線形盡可能地吻合目標(biāo)線形。線形監(jiān)控中高程線形監(jiān)控是重點。(3)調(diào)控手段監(jiān)控要采用預(yù)測控制法。對于主梁內(nèi)力(或應(yīng)力)的調(diào)整，通過嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力束張拉力實現(xiàn)。對于主梁線形的調(diào)整，通過調(diào)整立模標(biāo)高實現(xiàn)。將參數(shù)誤差以及其他因素引起的主梁標(biāo)高的變化通過立模標(biāo)高的調(diào)整予以修正。 控制方法為了消除因設(shè)計參數(shù)取值的不確切所引起的施工中設(shè)計與實際的不一致性，在施工過程中對參數(shù)應(yīng)進(jìn)行識別和預(yù)測。對于重大的設(shè)計參數(shù)誤差，提請設(shè)計單位進(jìn)行理論設(shè)計值的修改，對于常規(guī)的參數(shù)誤差，通過優(yōu)化進(jìn)行調(diào)整。(1)設(shè)計參數(shù)識別通過在典型施工狀態(tài)下對狀態(tài)變量(位移和應(yīng)力應(yīng)變)實測值與理論值的比較，以及設(shè)計參數(shù)影響分析，識別出設(shè)計參數(shù)誤差量。(2)設(shè)計參數(shù)預(yù)測根據(jù)已施工梁段設(shè)計參數(shù)誤差量，采用合適的預(yù)測方法預(yù)測未來梁段的設(shè)計參數(shù)可能誤差量。(3)優(yōu)化調(diào)整監(jiān)控主要以控制主梁標(biāo)高、控制截面彎矩為主，優(yōu)化調(diào)整也就以這些因素建立控制目標(biāo)函數(shù)(和約束條件)。通過設(shè)計參數(shù)誤差對橋梁變形和受力的影響分析。應(yīng)用優(yōu)化方法，調(diào)整本梁段與未來梁段的立模標(biāo)高，使成橋狀態(tài)最大限度地接近理想設(shè)計成橋狀態(tài)，并且保證施工過程中受力安全。 主要工作本橋施工監(jiān)控是一個“施工－測試－計算分析－修正－預(yù)告”的循環(huán)過程，最基本的要求是在確保結(jié)構(gòu)安全施工的前提下，做到主梁線形和內(nèi)力符合設(shè)計規(guī)定的允許誤差范圍。而測試是施工監(jiān)控中的重要環(huán)節(jié)，它包括幾何指標(biāo)參量的測量和力學(xué)指標(biāo)參量的測試。整個施工控制系統(tǒng)的運行過程如下：(1) 按照規(guī)范確定的各種參數(shù)，通過施工過程模擬，得到各工況下橋墩、主梁關(guān)鍵點的應(yīng)力和線形，并預(yù)報第一節(jié)段施工的高程。(2) 按照上述預(yù)報值進(jìn)行第一節(jié)段施工并測量各關(guān)鍵點的高程及應(yīng)力等觀測變量。(3) 將觀測變量的實測值與模擬計算值比較，通過參數(shù)識別進(jìn)行參數(shù)估算，獲得修正后的計算參數(shù)，從而得到新的計算值，將計算值與實測值比較，根據(jù)兩者的誤差大小進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并預(yù)報下一節(jié)段施工高程及采取措施調(diào)整縱向預(yù)應(yīng)力。(4) 按上述預(yù)報值進(jìn)行下一節(jié)段施工并測量主梁、墩各關(guān)鍵點高程及應(yīng)力。(5) 繼續(xù)以上施工步驟，直至施工結(jié)束。(6) 成橋后測量各控制截面應(yīng)力和撓度。在施工過程中，加強對重點部位的裂縫觀察。3 施工監(jiān)控內(nèi)容本大橋施工監(jiān)控依據(jù)下列有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行：(1)《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》（）；(2)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（）；(3)《新建時速200公里客貨共線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)函[2005]285號）；(4)《鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》（TB104152003）；(5)《客運專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)》（鐵建設(shè)[2005]160號）；(6)《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收補充標(biāo)準(zhǔn)》(鐵建設(shè)[2005]160號)；(7)本橋相關(guān)設(shè)計文件、施工方案及相關(guān)的參數(shù)。、施工階段及控制工況劃分(1) 仿真分析計算大橋施工設(shè)計過程中，根據(jù)設(shè)計擬定的施工方法、規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計參數(shù)對全橋所有施工及運營階段進(jìn)行了全面分析檢算，得到了結(jié)構(gòu)各截面在不同狀態(tài)下的應(yīng)力分布，并給出了成橋后的結(jié)構(gòu)目標(biāo)線性狀態(tài)和主梁各梁段預(yù)拱度值。本橋主梁采用懸臂掛籃現(xiàn)澆施工，施工階段多、跨越時間長。橋梁結(jié)構(gòu)的變形與應(yīng)力狀態(tài)受材料彈性模量、容重、截面尺寸、預(yù)應(yīng)力施加的大小、各施工階段時間等各種因素影響，因此實際結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)及變形與設(shè)計時計算出的理論值有一定差別。為確保結(jié)構(gòu)受力與線型滿足設(shè)計要求，需要在施工控制過程中，根據(jù)大橋?qū)嶋H的施工過程、實際材料彈性模量、容重等，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面分析計算，得到各施工狀態(tài)以及成橋狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)受力和變形等控制數(shù)據(jù)，作為施工控制的基礎(chǔ)。(2) 施工階段及控制工況劃分本橋采用懸臂澆筑施工方法。依據(jù)設(shè)計要求結(jié)合本橋的施工實際，一個梁段施工稱為一個階段，為了改善施工過程中的掛籃和混凝土主梁的受力，每階段分成3個工況： ①掛籃前移并定位立模；