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1、XX至XX高速公路D12合同段 XX特大桥桥梁施工监控方案XX建设工程质量检测站20XX年1月目 录1 工程概况32 施工控制重点分析42.1主跨预拱度计算42.2合拢施工的控制42.3预应力损失的长期效应影响分析53 施工控制方案63.1 施工控制的目标和方法63.1.1监控目标63.1.2监控方法63.2 施工控制工作计划83.3 施工控制工作内容93.3.1施工控制仿真计算93.3.2施工控制现场监测113.4 提交监测成果形式174 施工控制实施组织184.1 施工控制组织机构184.2 桥梁建设参建单位在施工控制中的职责194.3 现场施工控制的协作事项要求214.4 现场施工控制的
2、协作事项要求224.4.1 现场实施组织224.4.2 现场施工控制数据信息交流与工作流程225 施工控制人员及设备配备245.1 人员及设备配备245.2 施工监控全过程的软件系统介绍246 施工监控业绩261 工程概况XX特大桥位于xxXX镇，是XX至XX高速公路跨越小河沟的一座特大桥。主桥平面位于半径为1500米的圆曲线上，小河沟不通航，桥高不受设计洪水位控制，由路线标高决定，桥面至沟底水面约115m。XX特大桥跨径组合右幅为（2x40m）简支T梁+（95m+180m+95m）连续刚构+（6x40m）简支T梁，桥梁全长707m.；左幅为（2x40m）简支T梁+（95m+180m+95m）
3、连续刚构+（5x40m）简支T梁，桥梁全长667m.。主桥箱梁为三向预应力结构，采用单箱单室截面，箱顶板宽12.1米，底板宽7米。主墩为空心薄壁墩，截面为710m，壁厚1米，墩身采用翻模或滑模施工。主墩桩基采用5米厚承台下设8根（半幅桥）直径220cm钻孔灌注桩基础，桩尖嵌入弱风化岩层大于16米。3号主墩墩身高度：84m，4号主墩墩身高度：72.3m。图1-1 XX特大桥主桥总体布置图2 施工控制重点分析大跨径连续刚构、连续梁桥针对此类桥梁结构特点，我方的施工控制工作将从以下几个着重点展开进行。1) 施工过程中主跨预拱度的准确分析计算；2) 多跨连续梁连续刚构组合体系合拢的控制；3) 预应力损
4、失的长期效应影响分析；2.1主跨预拱度计算就施工控制而言，传统的方法是通过预抛高（预拱度）的准确计算使成桥线形满足设计线形的要求，同时通过应力监测确保施工过程中桥梁结构的安全性。这套方法在技术上已基本成熟，但从多年的实践效果看，始终未能克服大跨径混凝土梁桥下挠和开裂的通病。因此，有必要通过对设计、施工方案的优化，提出施工中合理有效的防范措施，以降低问题出现的风险及程度，并努力实现成桥使用阶段的主动控制。在施工控制前期计算分析阶段，我单位可以利用在该领域丰富的积累和已取得的成果，针对连续刚构桥的主要问题，对本桥的设计方案提出优化意见，并根据施工方案和具体流程提出有效的防范措施，为出色完成施工控制
5、任务，避免后期使用中出现类似的通病提供保证。2.2合拢施工的控制预应力混凝土连续梁连续刚构桥，在悬臂施工过程中结构处于静定状态，结构受力简单明确，合拢过程中发生体系转换，结构受力复杂，合理的组织安排多跨连续梁连续刚构组合体系的合拢施工工艺，是为此类桥梁线形控制成败的关键点。在合拢施工过程中常出现的问题有以下几个方面：1） 确定的合拢顺序不能随施工进度等因素的影响而进行随意更改；2） 合拢段立模时，普通钢筋对跨中底板混凝土防崩裂的影响；3） 合拢配重、荷载分布及合拢的标高控制；4） 合拢过程温度的控制；5） 合拢后体系转换。我监控方会通过对施工过程的模拟计算分析，对于合拢工艺提出合理优化建议，并
6、在施工过程中进行跟踪观测服务，及时对上述各类施工中常出现的影响合拢的关键问题提出处理措施意见。2.3预应力损失的长期效应影响分析由长期变形计算理论可知，长期挠度计算与两个因素有关：结构内力状态以及徐变特性。对于徐变特性而言，国内外学者均开展了大量的基础性研究工作，虽然离散性较高，但是各种理论的总体规律基本是一致的。因此，计算可信度可以控制在一定的范围内。对于结构内力状态，主要与结构自重、二期恒载、预应力效应以及其他附加作用有关。而根据目前的结构计算理论水平，结构在自重、二期恒载以及其他附加作用的内力计算精度具有相当高的可信度，存在疑问的则主要是用来平衡结构内力的预应力效应。随着预应力的损失，箱
7、梁每个截面自重和预应力产生的弯矩差会变大，从而使徐变造成的挠度也增大。因此，根据我方对预应力损失影响分析的经验，建议在本桥施工及使用阶段，对预应力效应进行长期跟踪监测，根据实测的预应力效应判断桥梁的健康状况。3 施工控制方案3.1 施工控制的目标和方法3.1.1监控目标通过对桥梁施工中的结构标高，关键截面温度、应力进行跟踪测量，对施工支架等进行复核计算，掌握施工中结构受力情况，对事故起到预警作用，以保证施工过程中的安全。本监控最终目标是使成桥后的线形与设计线形在各测点的误差均控制在规范规定和设计要求的范围之内。根据这一目标，按交通部公路工程质量检验评定标准（JTJ 07198）和公路桥涵施工技
8、术规范（JTGD602004）要求，在施工中制定如下的误差控制水平：全桥建成后在15C基准温度下：1) 施工监测总目标是成桥后梁底曲线与设计值误差控制在3.0cm以内；2) 最大悬臂时合拢段两端高差控制在2.0cm以内；3) 主梁竖向线形误差：控制在2.0cm以内，且线形匀顺；4) 桥面中线偏位：1.0 cm；5) 桥面宽偏差：1.0 cm；6) 桥头高程衔接误差：2.0cm。根据以上总目标，每个施工循环阶段分目标为：1) 挂篮定位标高与预报标高之差控制在1.0cm以内；2) 预应力索张拉完后，如梁端测点标高与控制小组预报标高之差超过2.0cm，需经施工监控单位研究分析误差原因，以确定下一步的
9、调整措施；如有其它异常情况发生影响到标高和应力控制，其调整方案也应经施工监控单位分析研究，提出控制意见。3.1.2监控方法目前同济大学桥梁工程系经过多年的施工控制实践，在节段施工桥梁的施工控制方面提出了自适应控制的思路。对于预应力混凝土桥梁，施工中每个工况的受力状态达不到设计所确定的理想目标的重要原因是计算模型中计算参数的取值问题。主要是以下几个因素：1）混凝土弹性模量；2）材料的容重；3）混凝土收缩、徐变系数；4）永存预应力等。与施工中实际情况有一定的差距以及环境温度、临时荷载的影响。要得到比较准确的控制调整措施，必须先根据施工中实测到的结构反应来修正计算模型中的这些参数值，以使计算模型在与
10、实际结构磨合一段时间后，自动适应结构的物理力学规律，当计算模型与实际结构相吻合后，再用计算模型来指导以后的施工，这就是自适应控制的基本原理。在闭环反馈控制基础上，再加上一个系统辩识过程，整个控制系统就成为自适应控制系统。见图3-1所示。图3-1 自适应施工控制基本原理当结构测量到的受力状态与模型计算结果不相符时，通过将误差输入到参数辩识算法中去调节计算模型的参数，使模型的输出结果与实际测量到的结果一致，得到了修正的计算模型参数后，重新计算各施工阶段的理想状态。这样，经过几个工况的反复辩识后，计算模型就基本上与实际结构相一致了，在此基础上可以对施工状态进行更好的控制。图3-2为常采用的施工控制框
11、图。图3-2 连续刚构施工控制框图桥梁的施工控制是一个预告-施工-量测-识别-修正-预告的循环过程。3.2 施工控制工作计划施工控制单位将根据建设单位的要求及桥梁施工进度情况安排进驻施工现场的时间，控制工作计划如下：1) 签订合同后，收集资料，编写大纲及细则；2) 施工控制前期结构计算；3) 设计、施工方案的优化建议；4) 施工控制方案确定后结构计算；5) 从上部结构施工开始，监测控制人员进驻现场，进行现场施工监测；6) 全桥合拢后现场施工控制人员撤离现场；7) 桥面铺装期间监测人员不定期到现场进行监测；8) 桥面铺装后一个月内提供施工控制监测报告。严格按照施工控制方案的要求进行各方面的工作，
12、保证技术人员的投入，努力与各参建单位保持良好的协作与沟通，及时向建设单位汇报工程进展情况及工程问题的处理方案建议，确保大桥安全竣工通车，施工协作中出现的其它未尽事宜，通过施工控制工作小组讨论解决。3.3 施工控制工作内容3.3.1施工控制仿真计算（1）施工控制参数的选取施工控制计算参数主要来源两方面：1） 来源施工设计图纸，对施工设计图纸进行深入的分析，把握桥梁结构计算模型的坐标、依据图纸对桥梁结构构件进行面积和重量计算；2） 另一方面来源于设计、施工（加工）、监理等单位，通过对设计图纸的深入理解，向有关单位收集计算的实际参数。影响施工控制计算的参数有：1） 混凝土主梁重量的误差；2） 混凝土
13、配合比及弹性模量等的不准确；3） 桥面施工荷载重量的误差；4） 混凝土徐变及收缩参数的不确定引起的应力重分布；5） 永存预应力；6） 临时荷载的不确定性影响；7） 环境温度的影响因素等。在实际施工过程中，如果以上参数与前期计算取用参数不同，需要对前期计算得到的控制参数结果进行修正，以保证结构施工的结果能够与设计吻合。上述参数拟通过试件或试块试验、现场测试等手段选取。为了保证施工监控仿真计算的准确，在施工监控工作正式开展前和施工时进行必要的数据收集与对数据的分析计算。当出现误差时，分析误差出现的原因，确定调整误差的措施、调整以后的施工要求。（2）设计施工图复核计算分析在施工控制开始前，根据施工图
14、及施工方案（考虑分阶段挂篮悬臂浇筑、预应力张拉、体系转换等工况），对结构进行全施工过程模拟计算，计算采用我们自编的桥梁综合分析程序进行，并用Ansys建模复核。主要计算分析内容包括以下几个方面：1) 全施工过程模拟计算；2) 临时结构复核计算；3) 主跨预拱度设置计算；4) 预应力损失长期效应影响计算分析；5) 对桥梁结构在施工过程中的应力按规范要求进行验算；6) 对使用阶段桥梁结构的应力、变形以及承载能力进行验算；7) 从构造方面来检查其预应力钢筋和普通钢筋的布置是否满足规范要求。（3）施工过程仿真模拟计算根据施工单位提供的施工技术方案对结构进行全施工过程模拟计算，主要内容有：1） 各梁段挂
15、篮前移定位的结构内力、应力和挠度；2） 各梁段浇筑梁段混凝土后的结构内力、应力和挠度；3） 各梁段张拉预应力后的结构内力、应力和挠度；4） 合拢段临时连接后的结构内力、应力和挠度；5） 合拢段浇筑混凝土后（假定为荷载）的结构内力、应力和挠度；6） 合拢段浇筑混凝土后（已成为结构）的结构内力、应力和挠度；7） 桥面铺装完成后的结构内力、应力和挠度。（4）立模标高的确定及调整在本桥的悬臂施工过程中，梁段立模标高的合理确定是关系到主梁的线形是否平顺、是否符合设计的一个重要问题。如果在确定立模标高时考虑的因素比较符合实际，而且加以正确的控制，则最终成桥线形一般是较为良好的；相反，如果考虑的因素和实际情况不符合，控制不力，则最终成桥线形会与设计线形有较大的偏
