【正文】 的差的平方乘以測(cè)量精度后所求得的和最小。 否 否 圖 31 施工監(jiān)控框圖 石家莊鐵道大學(xué) 工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)中心 大西客專上院跨朔黃 鐵路特大橋 施工 監(jiān)控方案 6 （ 2）主要設(shè)計(jì)參數(shù)的估計(jì)和修正 確定了主要設(shè)計(jì)參數(shù)之后，就可對(duì)主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行正確的估計(jì)，根據(jù)參數(shù)估計(jì)的結(jié)果，對(duì)原假定設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行修正。 依據(jù)影響程度確定出主要設(shè)計(jì)參數(shù)和次要設(shè)計(jì)參數(shù)。對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行判別，一方石家莊鐵道大學(xué) 工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)中心 大西客專上院跨朔黃 鐵路特大橋 施工 監(jiān)控方案 5 面要確定設(shè)計(jì)參數(shù)的實(shí)際值，另一方面要判別對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)影響較大的設(shè)計(jì)參數(shù)即主要參數(shù)。 （ 1）引起結(jié)構(gòu)狀態(tài)偏差 的設(shè)計(jì)參數(shù)確定 橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)主要是指能引起結(jié)構(gòu)狀態(tài)（變形和內(nèi)力）變化的要素。即在施工過程中，比較結(jié)構(gòu)測(cè)量的受力狀態(tài)與模型計(jì)算結(jié)果，依據(jù)兩者的誤差進(jìn)行參數(shù)調(diào)整（識(shí)別），使模型的輸出結(jié)果與實(shí)際測(cè)量的結(jié)果相一致。橋梁施工監(jiān)控要解決的就是如何通過修正設(shè)計(jì)參數(shù)誤差使結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)達(dá)到或逼近結(jié)構(gòu)的理想狀態(tài)。大跨度橋梁施工監(jiān)控所采用的理論和方法主要有：設(shè)計(jì)參數(shù)識(shí)別和調(diào)整、 Kalman 濾波法、灰色理論法和最小二乘法。 （ 4）內(nèi)力與線形的調(diào)控手段 在施工過程中，由于各種因素的影響，使得結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)可能會(huì)偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)，為了使成橋的內(nèi)力和線形滿足設(shè)計(jì)要求，就必須采用有效的調(diào)控手段。 （ 2）線形要求 線形要求包括順橋向主梁的梁頂標(biāo)高 及平面曲線 符合 設(shè)計(jì)要求 。 3 施工監(jiān)控的原則及實(shí)施方法 施工監(jiān)控原則 施工監(jiān)控的最終目標(biāo)是確保成橋后結(jié)構(gòu)受力和線形滿足設(shè)計(jì)要求。013371,53203,73203,731,53238,129墩 30墩31墩32墩大西客專線路與朔黃鐵路線路關(guān)系圖石家莊鐵道大學(xué) 工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)中心 大西客專上院跨朔黃 鐵路特大橋 施工 監(jiān)控方案 3 便更準(zhǔn)確地確定張拉控制應(yīng)力和力筋伸長(zhǎng)量；三是可檢驗(yàn)管道及張拉工藝的施工質(zhì)量。為了保證施工質(zhì)量，必須對(duì)建橋的整個(gè)過 程進(jìn)行嚴(yán)格的施工監(jiān)控，以使成橋的線形和內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。由于 本橋是無碴軌道橋梁，對(duì)主梁線形要求 較 高 。 與既有線位置關(guān)系 上院跨朔黃鐵路特大橋與朔黃鐵路交叉里程 DK169+，上跨穿越，與朔黃鐵路交角 135176。 縱向和 橫向預(yù)應(yīng)力筋采用 1 。 大西客專上院 跨朔黃鐵路特大橋 監(jiān) 控 方 案 石家莊鐵道大學(xué) 大型結(jié)構(gòu)健康診斷與控制研究所 2020 年 6 月 石家莊鐵道大學(xué)工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)中心 大西客專上院跨朔黃鐵路特大橋施工監(jiān)控方案 1 工程概況 橋梁概況 大西客專上院 跨朔黃鐵路特大橋 DK169+~DK169+ 段采用一聯(lián)（ 60+100+60） m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁跨越設(shè)計(jì)，該橋主跨跨越朔黃鐵路，對(duì)應(yīng)橋墩編號(hào)為 29~32，橋下凈空約 11m。 主梁采用懸臂澆筑施工方法，其中 30墩 T 構(gòu)和 31墩 T 構(gòu)的 主梁轉(zhuǎn)體部分連同橋墩及上轉(zhuǎn)盤組成的 “ T 構(gòu) ” 一起平轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)位置，跨中現(xiàn)澆段合龍， 大小里程側(cè)轉(zhuǎn) 角 均為，橋梁轉(zhuǎn)體長(zhǎng)度 98m，轉(zhuǎn)體重量 9600t。44′，橋下凈空 ，與接觸網(wǎng)桿凈距 ， 30墩承臺(tái)角距朔黃鐵路坡腳最小距離 ，墩身距坡腳距離 ， 31墩承臺(tái)角距坡腳最小距離 ， 31墩身距坡腳距離 ， 30承臺(tái)底距坡腳下挖 ， 31承臺(tái)底距坡腳下挖 。 為了保證橋梁施工質(zhì)量和橋梁施工安全，橋梁施工監(jiān)控是不可缺少的。 本橋擬進(jìn)行孔道摩阻試驗(yàn)。 施工監(jiān)控的意義 橋梁施工監(jiān)控是橋梁施工的安全保障。 施工監(jiān)控中須遵循 四個(gè)方面的原則：受力要求、線形要求、穩(wěn)定要求及 內(nèi)力與線形的調(diào)控手段。在施工過程中，通過設(shè)置合理的預(yù)拱度，使成橋后恒載下主梁的標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高的要求。 調(diào)整立模標(biāo)高是主梁線形調(diào)整的直接手段，內(nèi)力 一般不需要調(diào)整。 大量工程技術(shù)人員通過許多實(shí)踐已發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)參數(shù)誤差是引起大跨度橋梁施工誤差的主要因素之一。為達(dá)到這個(gè)目的，首先要確定引起橋梁結(jié)構(gòu)偏差的主要實(shí)際參數(shù)，其次就是運(yùn)用最小二乘理論來識(shí)別這些參數(shù)誤差，最后要得到設(shè)計(jì)參數(shù)的正確估計(jì)值，通過修正設(shè)計(jì)參數(shù)誤差，使橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)和理想狀態(tài)相一致。利用修正的計(jì)算模型參數(shù)，重新計(jì)算各施工階段的理想狀態(tài)，按反饋控制方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。在同一座橋梁結(jié)構(gòu)中，不同的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的影響程度是不同的，而且，同一個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)不同的結(jié)構(gòu)體系有不同的影響程度，所以進(jìn)行施工監(jiān)控首先必須確定影響控制橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。通過結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析，采用設(shè)計(jì)參數(shù)敏感性分析可確定其主要設(shè)計(jì)參數(shù)。 通過設(shè)計(jì)參數(shù)敏感性分析，確定出主要設(shè)計(jì)參數(shù)，在橋梁的施工監(jiān)控中，只考慮主要設(shè)計(jì)參數(shù)的修正，忽略次要設(shè)計(jì)參數(shù)的影響。參數(shù)估計(jì)的方法很多，常用的估計(jì)準(zhǔn)則有：最小方差準(zhǔn)則、極大似然準(zhǔn)則、線 性最小方差準(zhǔn)則以及最小二乘準(zhǔn)則?；咀钚《朔ǖ脑頂⑹鋈缦拢? 設(shè)有一單輸入輸出系統(tǒng)，可用如下隨機(jī)差分方程描述： knknkknknkk UbUbUbYaYaY ????????? ????? ?? 221111 （ 1） 式中， ??kU 、 ??kY 為系統(tǒng)的輸入和輸出； ??k? 為獨(dú)立同分布的隨機(jī)序列，具有零位移和方差 2? 。即： m in1 2 ??? ?? ? EEeJ Tnk kn （ 7） 式中， J 是一個(gè)標(biāo)量，式（ 7）就是參數(shù)估計(jì)準(zhǔn)則，即最小二乘估計(jì)。 （ 3）優(yōu)化調(diào)整 分析設(shè)計(jì)參數(shù)誤差對(duì)橋 梁變形和受力的影響，應(yīng)用優(yōu)化方法調(diào)整本梁段與后續(xù)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(jì)成橋狀態(tài)，并保證施工過程中受力安全。施工監(jiān)控中，主要以控制主梁標(biāo)高、控制截面應(yīng)力為主，與之相應(yīng)，優(yōu)化調(diào)整時(shí)考石家莊鐵道大學(xué) 工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)中心 大西客專上院跨朔黃 鐵路特大橋 施工 監(jiān)控方案 8 慮這兩個(gè)因素，建立監(jiān)控目標(biāo)函數(shù)和約束條件。 計(jì)算除考慮 結(jié)構(gòu) 的幾何尺寸 、 自重 、 預(yù)應(yīng)力外，尚應(yīng)計(jì)入 混凝土的收縮、徐變及溫度變化等 的 影響。立模標(biāo)高即施工時(shí)模板的放樣標(biāo)高，是考慮施工及運(yùn)營(yíng)過程中各種因素的影響并通過橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)高比較得出來的?？傮w上服從于路線縱斷面的線形 設(shè)計(jì)。 (2) 竣工標(biāo)高 石家莊鐵道大學(xué) 工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)中心 大西客專上院跨朔黃 鐵路特大橋 施工 監(jiān)控方案 9 竣工標(biāo)高即為橋梁剛剛竣工時(shí)的成橋標(biāo)高。 if1/2靜活載 —— 橋梁承受 1/2 靜活載所引起的變形。 設(shè)計(jì)iH —— 橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)高。 規(guī)定橋梁變形方向向上為正。因此，對(duì)于橋梁的線形一般以竣工標(biāo)高作為控制對(duì)象。所以，這種方法的優(yōu)點(diǎn)就是放樣誤差不累積。設(shè)計(jì)標(biāo)高一般是根據(jù)線路所處的環(huán)境情況及通航要求等來確定的，與結(jié)構(gòu)的受力無關(guān)。 (2) 節(jié)段施工過程中 變形值 if支架沉降 相比其它幾個(gè)方面的影響都較大，因此準(zhǔn)確 得出支架 的變形值是確定立模標(biāo)高的關(guān)鍵 。 后期施工影響 if 可以通過有限元程序?qū)κ┕るA段進(jìn)行模擬計(jì)算進(jìn)行取值。 橋梁后期收縮徐變對(duì)于連續(xù) 或者 剛構(gòu)橋產(chǎn)生的最大影響就是隨著橋梁使用年限的增加，橋梁跨中會(huì)逐漸下?lián)稀? 施工監(jiān)測(cè) 概述 施工監(jiān)測(cè)是大跨度橋梁施工監(jiān)控的基礎(chǔ)。要在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)Ω黜?xiàng)目進(jìn)行測(cè)試，使測(cè)試的數(shù)據(jù)能真正反應(yīng)結(jié)構(gòu)的狀況，為監(jiān)控分析提供依據(jù)。 施工監(jiān)控控制網(wǎng)的建立和復(fù)測(cè) 橋梁施工控制網(wǎng)分為高程控制網(wǎng)和平面控制網(wǎng)，高程控制網(wǎng)用各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量來建立，其密度一般要求安放一次水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器即可測(cè)試所需要放樣點(diǎn)的高程。為保證連續(xù)梁橋線形符合設(shè)計(jì)要求，必須在主梁施工過程中進(jìn)行線形 控制。 應(yīng)力 及其它參數(shù)監(jiān)測(cè) 概述 為了實(shí)時(shí)了解施工時(shí)主梁關(guān)鍵斷面的應(yīng)力狀況，同時(shí)也為了與設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)值相比較，驗(yàn)證各項(xiàng)設(shè)計(jì)假定的合理性及設(shè)計(jì)的可靠性，為施工監(jiān)控提供數(shù)據(jù)，須對(duì)該橋控制斷面進(jìn)行施工應(yīng)力監(jiān)測(cè)。 （ 7）正式轉(zhuǎn)體過程監(jiān)控測(cè)試： 主梁前端豎向位移、撐腳位移、轉(zhuǎn)動(dòng)速度、主梁前端橫向加速度、主梁前端豎向振動(dòng)和轉(zhuǎn)體前后控制斷面應(yīng)變。轉(zhuǎn)盤應(yīng)力監(jiān)測(cè)的方法是在下轉(zhuǎn)盤混凝土內(nèi)部埋設(shè)弦式應(yīng)變計(jì)測(cè)點(diǎn)。應(yīng)變計(jì)埋設(shè)在 距 基礎(chǔ)頂面上 方 約 2 m處。 測(cè)點(diǎn)布置 如 圖 4圖 45 所示。因此在轉(zhuǎn)動(dòng)之前要進(jìn)行不平衡力矩測(cè)試，然后根據(jù)測(cè)試出的不平衡力矩，進(jìn)行配重設(shè)計(jì)，確保施工安全。根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，擬在上轉(zhuǎn)臺(tái) 4 個(gè)角處設(shè)置 4 個(gè) 400t 千斤頂＋ 400t 壓力環(huán)進(jìn)行縱橫向的稱重。 每個(gè) T 構(gòu) 2 個(gè)測(cè)點(diǎn)，兩個(gè) T 構(gòu)共 4 個(gè)測(cè)點(diǎn)，定時(shí)觀測(cè)，兩個(gè) T 構(gòu)共需四個(gè)棱鏡和四臺(tái)全站儀。采用 941B 型拾振器 獲得轉(zhuǎn)體懸臂梁端部的加速度時(shí)程 。采用 941B型拾振器 獲得轉(zhuǎn)體懸臂梁端部的 豎向位移 時(shí)程 曲線。 溫度測(cè)量 概述 連續(xù)梁橋的溫度場(chǎng)是指橋梁結(jié)構(gòu)在橋位處各種環(huán)境因素的影響下，橋梁結(jié)構(gòu)各部位的溫度狀態(tài)。 測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)布置 由于日照溫度荷載沿各構(gòu)件軸線方向均布，且斷面沿其軸線方向是不變的或變化緩慢的，根據(jù)熱傳導(dǎo)理論，沿軸線方向的熱傳導(dǎo)可不考慮；箱梁各板 熱傳導(dǎo)的主要方向是各板的表面法線方向。 測(cè)試方法 (1) 主梁溫度測(cè)量 溫度測(cè)量元件采用銅鎳熱敏電阻，根據(jù)電阻隨溫度變化的關(guān)系來確定被測(cè)物體的溫度?！?。 孔道摩阻損失的測(cè)試 測(cè)試方法 石家莊鐵道大學(xué) 工程結(jié)構(gòu)檢測(cè)中心 大西客專上院跨朔黃 鐵路特大橋 施工 監(jiān)控方案 21 管道摩阻常規(guī)測(cè)試方法以主被動(dòng)千斤頂法為主，該方法主要存在測(cè)試不夠準(zhǔn)確和測(cè) 試工藝等問題。采用該試驗(yàn)裝置，由于力傳感器直接作用在工具錨或千斤頂與梁體之間，因此各種壓縮變形等影響因素在張拉中予以及時(shí)補(bǔ)償，同時(shí)測(cè)試的時(shí)間歷程比較短，避免了收縮與徐變等問題，因而兩端力的差值即為管道的摩阻損失。 該測(cè)試方法與常規(guī)測(cè)試方法比較主要特點(diǎn)如下： (1) 測(cè)試原理正確：圖 49 中約束墊板的圓孔直徑與管道直徑基本相等，如此可使力筋以直線形式穿過喇叭口和壓力傳感器，力筋與二者沒有接觸，所測(cè)數(shù)據(jù)僅包括管道摩阻力，保證了管道摩阻損失測(cè)試的正確性。實(shí)測(cè)時(shí)預(yù)先將千斤頂油缸略加頂出，以便拆卸張拉端夾片；被動(dòng)端夾片的拆卸待張拉千斤頂回油后，搖晃力筋即可拆卸夾片。 包括孔道鋼束參數(shù)（鋼束工作長(zhǎng)度、起彎角、錨固時(shí)的控制力、鋼束組成、設(shè)計(jì)鋼束伸長(zhǎng)值）、成孔方式、錨具情況（生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、廠家提供的錨口摩阻損失率）、鋼絞線參數(shù)（生產(chǎn)廠家、型號(hào)規(guī)格、實(shí)測(cè)彈性模量）。 （ 4）根據(jù)標(biāo)定結(jié)果，按每級(jí) 5MPa 確定張拉分級(jí)。 （ 8）準(zhǔn)備足夠的記錄表格。 （ 2）錨固端千斤頂主缸進(jìn)油空頂 100mm（根據(jù)鋼束理論伸長(zhǎng)值確定）關(guān)閉，兩端預(yù)應(yīng)力鋼束均勻楔緊于千斤頂上，兩端裝置對(duì)中。 每級(jí)荷載下均需記錄的測(cè)試數(shù)據(jù)有：主動(dòng)端與被動(dòng)端壓力傳感器讀數(shù)、張拉端的油缸伸長(zhǎng)量、油表讀數(shù)、張拉端夾片外露