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1、 白坭河48+72+48米的预应力混凝土连续梁桥施工监控方案项目负责人：XXX（教授）兰州交通大学2009年12月 目 录1 设计说明11.1 采用设计规范11.2 适用范围11.3 设计荷载22 结构布置及尺寸拟定42.1 结构形式42.2 梁部构造43 施工方案拟定54 施工控制的工作内容64.1 建立施工控制体系64.2 设计计算与施工控制计算的校核75 施工控制中的现场测试95.1 实际施工中的材料物理力学性能参数95.2 实际施工中的荷载参数95.3 实际施工中的截面几何参数106 施工控制中的实时测量116.1 建立实时测量体系及其信息传递体系116.2 物理测量116.3 线形测
2、量126.4力学测量137 监控测试进度计划157.1 前期准备157.2 实施监测阶段157.3 施工线形控制要求167.4 总结阶段168 设计复核169 抗震性能评估1710监控测试组织机构及人员配备18附件1 相关资质19附表 桥梁施工监控附表22附录 刘世忠教授近年参与桥梁建设概况（部分）25 1 设计说明1.1 采用设计规范1.铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）2.铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）3.铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005） 4.钢管混凝土设计与施工规程（CECS2：90）5.铁路钢桥制造规
3、范（TB10212-2004）6.建筑钢结构焊接规程（JBJ81-2002） 7.钢结构工程施工及验收规范（GB50205-2001）8.铁路工程抗震设计规范（GB50111-2006）9.新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定（铁路桥涵2005285号）10.铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设2005157号）11.关于发布等两项铁路工程建设标准局部修订条文的通知（铁建设2007140号）12.铁路钢桥保护涂装规范1.2 适用范围1.铁路等级：双线一级铁路；电气化；轨底至梁顶0.65m.2.设计活载：中-活载。3.设计速度：设计速度为120/h客货共线。4.建筑限界：满足双层集装箱
4、列车开行条件。5.环境类别及作用等级：一般大气条件无保护措施的地面结构，环境类别为碳化环境，作用等级为T2级。6.地震基本烈度：六级设防烈度，地震动峰值加速度：0.05g，动反应谱特征周期为：0.35s。7.设计正常使用年限：正常使用条件下梁体结构设计使用寿命为100年。8.施工方法:适用于挂篮悬臂灌筑施工。1.3 设计荷载1.3.1 恒载（1）梁体自重：取26.0KN/。（2）二期恒载：二期恒载重量包括桥上有碴轨道线路设备重，以及防水层、保护层、人行道栏杆、挡碴墙、挡碴块等附属设施重量。本设计二期恒载按115.83kN/m计算。（3）混凝土收缩徐变：环境条件按野外一般条件计算，相对湿度取70
5、。混凝土收缩的影响，根据铁路桥涵设计规范（TB10002.1-2005），混凝土收缩、徐变的影响按老化理论进行计算。系数如下:徐变系数终极极限：2.0（混凝土龄期6天）徐变增长速率：0.0055收缩速度系数：0.00625收缩终极系数：0.00017（4）基础沉降:边跨按1.0cm考虑，中跨按1.5cm考虑。1.3.2 设计活载（1）列车竖向静活载：采用中-活载图式（如图1），图2为特种活载图式。横向计算时取特种活载，轮重分布宽度纵向取1.5m。图1.1中-活载图式图1.2 特种活载图式（2）列车活载动力系数如下：，其中本桥按1.4计算。式中：结构的计算跨度（m）（3）横向摇摆力取100kN一
6、个集中荷载作用在最不利位置，以水平方向垂直线路中线作用于钢轨顶面，多线只计任一线上的摇摆力。空车时不考虑横向摇摆力。（4）人行道竖向静荷载：按铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）第4.5.1条计算。人行道设计时竖向静活载应采用4.0kN/。主梁设计时人行道的竖向静活载不应与列车活载同时计算。人行道板还应按竖向集中荷载1.5kN检算。在检算栏杆立柱及扶手时，水平推力按0.75kN/m考虑。对于立柱，水平推力作用于立柱顶面处。立柱和扶手还按1.0kN的集中荷载检算。（5）底板预应力索径向力: 对于便高度梁，根据所计算截面的有效预应力计算，T=T/R（R为底板索半径）。曲线梁横向索也
7、应考虑径向力的影响。1.3.3 附加力（1）风力：按铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）第4.4.1条计算。（2）结构温度变化影响力：按铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1）办理。整体升降温25，纵向温度荷载按顶板升温5考虑。（3）列车制动力：桥上列车制动力或牵引力按列车竖向静活载的10计算。双线桥采用一线的制动力或牵引力。1.3.4 特殊荷载（1）列车脱轨荷载：按铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）第4.3.11条办理。列车脱轨荷载不计动力系数，亦不考虑离心力。多线桥上，只考虑一线脱轨荷载，且其它线路上不作用列车活载。（2）地震力：按铁路工程抗震设计规范（
8、GB50111-2006）规定计算。1.3.5 荷载组合分别以主力、主力+附加力进行组合，取最不利组合进行设计，同时就特殊活载进行验算。2 结构布置及尺寸拟定2.1 结构形式本桥桥孔布置为（48+72+48）m预应力混凝土连续梁桥。2.2 梁部构造梁全长169.3m，中支点梁高为5.80m，跨中梁高为3.20m，边支座中心线线至梁端0.65m，桥面顶面总宽11.0。梁底下缘按圆曲线变化，圆曲线半径R=210.723m；箱梁底宽5.7m，在中支座处4m范围内加宽到6.7m。梁体为单箱单室，变高度、变截面结构。 3 施工方案拟定本桥采用悬臂灌注法施工，墩顶梁段分别在各墩顶灌注，其余各梁段采用活动挂
9、篮悬臂灌注，挂篮及附属设备重不得大于70t，悬臂灌注时最大不平衡重不得大于8t，施工时须严格遵守客运专线铁路桥涵工程施工技术指南。具体施工步骤如下：1.在33号墩、34号墩侧安装膺架，并进行预压，安装永久支座及临时支座，立模灌筑A0梁段，待梁段混凝土达到90的设计强度且混凝土的领期不小于六天时,张拉本阶段预应力束,张拉并锚固钢束后进行孔道压浆(以后各阶段同)。在0号块两侧对称安装挂篮，并进行预压，拆除墩旁膺架。2.以33号墩、34号墩为中心，对称移动挂篮悬臂灌筑A1-A9、B1-B9。待混凝土达到90的设计强度且混凝土的龄期不小于六天时，张拉本阶段预应力束，在灌筑之前必须检查梁面标高及中心线，
10、并及时进行动态调整。3.在32号墩、35号墩旁搭设边跨现浇支架，并进行预压，浇筑边跨现浇段A11。4.拆除挂篮，安装边跨合龙段的临时刚性连接构造，张拉相应的预应力钢束各50t，现浇边跨合龙段A10。待合龙混凝土达到一定强度（约50设计强度）后，拆除中墩临时支架，并保持中墩水平约束。待梁段混凝土达到100的设计强度且混凝土的龄期不小于六天时，张拉本阶段预应力束，拆除相应临时预应力。拆除32号、35号墩旁膺架。5.安装中跨跨中合龙段临时刚性连接构造，张拉相应预应力钢束50t,用悬吊支架现浇中跨合龙段B10，待合龙混凝土达到一定强度（约50设计强度）后，拆除中墩水平约束。待梁段混凝土达到100的设计
11、强度且混凝土的临期不小于六天时，张拉本阶段预应力束，并拆除相应临时预应力。拆除悬吊支架。6.进行桥面铺设等工作，竣工通车。4 施工控制的工作内容4.1 建立施工控制体系 桥梁施工控制的任务就是要根据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主梁内力(应力)与变形数据，随时分析各施工阶段中主梁内力和变形与设计预期值的差异并找出原因，提出修正对策，以确保在全桥建成以后桥梁的内力和外形曲线与设计值相符合。桥梁施工控制的工作从广义来讲就是指施工控制体系的建立和正确的运作，从狭义来讲是指施工控制理论的建立和实现。一方面根据选定的施工方法对施工的每一阶段进行理论计算，求得各
12、施工阶段施工控制参数的理论计算值，形成施工控制文件；另一方面，针对实际施工过程中由于种种因素所引起的理论计算值与实测值不一致的问题，采用一定的方法在施工中加以控制、调整。施工控制体系主要由实时测量体系、现场测试体系和施工控制计算体系组成。桥梁的施工控制过程实质上是一个信息的采集、处理、反馈的控制过程。在信息采集之后，按照控制理论对施工信息进行分析处理，对施工过程中的施工误差进行评价分析，并根据情况提出控制的目标量以及调整、修正的对策，反馈给施工单位指导下阶段施工，从而完成控制的工作。为保障施工控制过程的顺利实施，尤其是为保障信息传递的通畅，在组织体系上应成立专门的施工控制组。根据（48+72+
13、48）m预应力混凝土连续梁桥实际情况，建议由甲方、设计院、施工、监理和监控单位的人员组成施工控制协调组。为保障施工控制过程中信息传递的准确、高效，在施工控制的具体工作中还应建立一套完整的报表体系。报表体系由施工控制组根据施工现场具体的情况和施工控制工作的特点来设计。施工单位在一个施工阶段完成后的实测数据通过施工控制报表及时传递给施工控制组；施工控制组对施工信息分析处理后得到的施工控制参数也通过报表以指令的形式及时报告监理，由监理发给施工单位。对各施工阶段的施工结果，采用误差通报的形式供相关部门参考。4.2 设计计算与施工控制计算的校核桥梁施工控制的目的就是使施工与设计尽可能一致。预应力混凝土连
14、续梁桥设计计算中通常会采用一些假定参数用于计算，比如：梁段块件材料的弹性模量、容重、施工时间等。另外，在设计计算中还有大量的指定计算参数，比如：施工顺序、预应力钢束等。为达到使施工控制指导的施工能与设计结果相一致，首先要校核设计计算与施工控制计算的闭合性。这一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，采用设计计算的主要参数和设计计算中假定的施工时间进行计算，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及施工方法模拟间存在实质性差异。只有在二者计算结论基本一致的前提下施工控制的开展才有实际意义，否则要与设计人员一起仔细核对两种计
15、算过程，找出并解决存在的问题。图4.1 48+72+48m预应力混凝土连续梁桥施工控制体系5 施工控制中的现场测试在施工控制计算中要根据实际施工中的现场测试参数进行仿真计算，并根据施工中的实时测量数据对这些参数进行分析拟合，以使施工控制计算能与实际施工相符。需要进行现场测定或采集的参数包括以下一些内容：5.1 实际施工中的材料物理力学性能参数(1) 混凝土的容重、弹性模量、拉压强度在以往的施工控制工作中曾发现混凝土的弹性模量实测值较设计取值存在一定差异。因此应对工地现场用于主梁施工的混凝土进行专门的弹性模量测试。实验时取几组试件做混凝土7天和28天的静弹性模量测试，用其统计平均值作为混凝土施工控制计算的实测值。混凝土的容重、强度参数
