《轨道双线预应力混凝土连续梁桥施工监控方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轨道双线预应力混凝土连续梁桥施工监控方案（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 .轨道双线预应力混凝土连续梁桥施工监控方案- -日期： / 西南交通大学SOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITY新建铁路怀邵衡线至段客货共线（60+100+60）m有咋轨道双线预应力混凝土连续梁桥施工监控方案西南交通大学峨眉校区二一五年五月目 录1工程概况12监控的目的、原则、方法与主要工作12.1 监控目的12.2 监控原则22.3 控制方法22.4 主要工作33施工监控容33.1施工监控主要依据33.2仿真分析计算、施工阶段与控制工况划分43.3 基础资料与试验数据的收集43.4 施工过程结构变位、温度与裂缝观测53.5 施工过程中结构应力应变测量63.6 精度控制与预警系
2、统93.7 拟投入本项目主要设备仪器一览表94施工控制的管理体系104.1 监控实施中的总体要求104.2 施工监控控制体系104.3 施工监控的组织体系124.4 施工监控体系中的信息采集134.5 施工监控中的实时监测体系与结构安全预报体系164.6 施工监控体系中的信息分析164.7 各单位职责与分工195施工监控工作安排206施工监控表格216.1 表格类型216.2 表格编号规则22附表：监控表格参考样本231 工程概况沅江特大桥位于新建铁路怀邵衡线至段上，跨径为（60+100+60）m的预应力混凝土连续梁桥。该连续梁桥线间距4.4m5.0m，最小曲线半径R=2800m，双线有咋轨道
3、；设计行车速度客车200Km/h，货车120 Km/h；设计采用中-活载。桥面宽11.9m12.5m，线路中心线距离挡砟墙侧2.23cm，轨枕以下道砟最小厚度0.35m。11.9m桥面适用于线间距4.4m，直线、曲线，桥上不设置声屏障；12.5m桥面适用于线间距5.0m。桥梁全长221.5m，中支点梁高7.20m，跨中梁高4.60m，边支座中心至梁端为0.75m。该桥立面图如图1-1所示。图1-1 （60+100+60）m预应力混凝土连续梁立面布置图(单位：cm)因该桥主跨为100m，施工难度较大。为确保连续梁桥在施工过程中受力和变形处于安全可控围，且成桥后主梁线形符合设计要求，结构恒载力状态
4、接近设计期望，西南交通大学拟参加该桥施工监控工作。为了完成该桥梁工程的施工监控工作，特制定本施工监控方案。2 监控的目的、原则、方法与主要工作2.1 监控目的为确保连续梁桥在施工过程中，结构受力和变形始终处于安全可控围，且成桥后主梁线形符合设计要求，结构恒载力状态接近设计期望，在本桥施工过程中应进行监控。施工监控是根据施工监测所得的结构参数真实值，进行施工阶段模拟仿真计算、确定每个悬浇节段的立模标高，并在施工过程中根据施工监测的成果对误差进行分析、预测和对下一立模标高进行调整，以此来保证成桥后桥面线形、合龙段两悬臂端标高的相对偏差不大于规定值以与结构力状态符合设计要求。在大跨径桥梁的悬臂施工中
5、，累计挠度的计算和分析处理是极为重要的一环，它不仅影响到桥梁合龙的精度，而且影响到成桥线形与设计线形的吻合程度。一般来讲，箱梁悬臂施工中影响挠度大小的因素主要有混凝土容重、弹性模量、收缩徐变、日照和温度变化、预应力大小、结构体系转换、挂篮变形、施工荷载和桥墩变位等因素。设计中各项参数的设定值与实际施工状态值不可能一致，加上计算理论的不完善（主要指混凝土收缩徐变）导致箱梁计算挠度与实测挠度有较大偏差，而且对挠度偏差的控制随悬臂跨径增大，难度也越大。采取科学有效的措施对箱梁挠度实施监控，预测分析、实时调整，以达到大桥实际合龙线形尽可能地吻合目标线形，这是施工监控的主要目的。通过施工过程的数据采集、
6、分析和严格控制，确保结构的安全性、稳定性和可控性，保证结构受力合理和线形平顺，减小施工误差的影响，尽可能减少调整工作量，为大桥安全顺利建成和正常运营提供技术保障。2.2 监控原则监控是要对成桥目标进行有效控制，修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差，确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。(1)受力要求反映连续梁桥受力的因素主要是主梁的截面力(或应力)状况。通常起控制作用的是主梁的上、下缘正应力。不论是在成桥状态还是在施工状态，要确保各截面应力的最大值在允许围之。应力监控的目的是保证大桥安全施工，并为今后运营阶段的长期健康监测提供基础资料。(2)线形要求施工线形监控主要指箱梁高程线形和箱梁平
7、面线形的监控。线形监控的目的是通过数据处理、预测分析和实时调整，以达到大桥实际成桥线形尽可能地吻合目标线形。线形监控中高程线形监控是重点。(3)调控手段监控要采用预测控制法。对于主梁力(或应力)的调整，通过严格控制预应力束拉力实现。对于主梁线形的调整，通过调整立模标高实现。将参数误差以与其他因素引起的主梁标高的变化通过立模标高的调整予以修正。2.3 控制方法为了消除因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不一致性，在施工过程中对参数应进行识别和预测。对于重大的设计参数误差，提请设计单位进行理论设计值的修改，对于常规的参数误差，通过优化进行调整。(1)设计参数识别通过在典型施工状态下对状
8、态变量(位移和应力应变)实测值与理论值的比较，以与设计参数影响分析，识别出设计参数误差量。(2)设计参数预测根据已施工梁段设计参数误差量，采用适宜的预测方法预测未来梁段的设计参数可能误差量。(3)优化调整监控主要以控制主梁标高、控制截面弯矩为主，优化调整也就以这些因素建立控制目标函数(和约束条件)。通过设计参数误差对桥梁变形和受力的影响分析。应用优化方法，调整本梁段与未来梁段的立模标高，使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态，并且保证施工过程中受力安全。2.4 主要工作本桥施工监控是一个“施工测试计算分析修正预告”的循环过程，最基本的要在确保结构安全施工的前提下，做到主梁线形和力符合设计规定
9、的允许误差围。而测试是施工监控中的重要环节，它包括几何指标参量的测量和力学指标参量的测试。整个施工控制系统的运行过程如下：(1) 按照规确定的各种参数，通过施工过程模拟，得到各工况下桥墩、主梁关键点的应力和线形，并预报第一节段施工的高程。(2) 按照上述预报值进行第一节段施工并测量各关键点的高程与应力等观测变量。(3) 将观测变量的实测值与模拟计算值比较，通过参数识别进行参数估算，获得修正后的计算参数，从而得到新的计算值，将计算值与实测值比较，根据两者的误差大小进行适当调整，并预报下一节段施工高程与采取措施调整纵向预应力。(4) 按上述预报值进行下一节段施工并测量主梁、墩各关键点高程与应力。(
10、5) 继续以上施工步骤，直至施工完毕。(6) 成桥后测量各控制截面应力和挠度。在施工过程中，加强对重点部位的裂缝观察。3 施工监控容3.1施工监控主要依据本大桥施工监控依据以下有关规、标准进行：(1)铁路桥涵设计基本规（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（TB10002.3-2005）；(3)新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定（铁建设函2005285号）；(4)铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415-2003）；(5)客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号）；(6)铁路混凝土工程施工质量验收补充标准(铁建设2
11、005160号)；(7)本桥相关设计文件、施工方案与相关的参数。3.2仿真分析计算、施工阶段与控制工况划分(1) 仿真分析计算大桥施工设计过程中，根据设计拟定的施工方法、规规定的标准设计参数对全桥所有施工与运营阶段进行了全面分析检算，得到了结构各截面在不同状态下的应力分布，并给出了成桥后的结构目标线性状态和主梁各梁段预拱度值。本桥主梁采用悬臂挂篮现浇施工，施工阶段多、跨越时间长。桥梁结构的变形与应力状态受材料弹性模量、容重、截面尺寸、预应力施加的大小、各施工阶段时间等各种因素影响，因此实际结构的应力状态与变形与设计时计算出的理论值有一定差别。为确保结构受力与线型满足设计要求，需要在施工控制过程
12、中，根据大桥实际的施工过程、实际材料弹性模量、容重等，对结构进行全面分析计算，得到各施工状态以与成桥状态下的结构受力和变形等控制数据，作为施工控制的基础。(2) 施工阶段与控制工况划分本桥采用悬臂浇筑施工方法。依据设计要求结合本桥的施工实际，一个梁段施工称为一个阶段，为了改善施工过程中的挂篮和混凝土主梁的受力，每阶段分成3个工况： 挂篮前移并定位立模；主梁混凝土浇筑；预应力拉。3.3 基础资料与试验数据的收集(1) 混凝土龄期为3、7、14、28、90天的弹性模量试验以与按规定要求的强度实验；钢筋混凝土容重；悬臂浇筑节段混凝土方量与实际断面尺寸。(2) 钢绞线的实际弹性模量和截面面积。(3)
13、气候资料：晴雨、气温、风向、风速。(4) 实际工期与未来进度安排。(5) 挂篮支点反力与其他施工荷载在桥上布置位置与数值。(6) 施工荷载与其在桥上布置位置。3.4 施工过程结构变位、温度与裂缝观测3.4.1 主梁立模标高的测量1(1) 测点布置：立模标高的测点位置见图31中的“”所指处，即：底板两侧模板两个特征位置。(2) 测量方法：用精密水准仪测量立模测点标高。(3) 测量时间：测量时间宜选择在温度较为稳定的时段进行。遇到雨天或大雾天气，施工单位可根据天气情况自行确定。图3-1箱梁截面立模标高测点位置示意图3.4.2 主梁桥面标高与挠度测量(1) 测点布置：在桥的桥轴线上离开各节段（节段划
14、分以施工图设计为主）前端0.1m处的断面上布置线型测点（布置在桥顶面），测点采用16的短钢筋制作，钢筋底部焊接于顶板的构造钢筋上，并且要求竖直，其顶部磨平露出混凝土箱梁表面5cm，采用红油漆标记。在周围预埋一个10cm见方的钢筋框架保护住测点，成桥后切除。主梁标高与挠度测点示意图如图3-2所示。通过对应测点的高程关系，可换算各测点主梁挠度。(2) 测试方法：用水准仪或高精度全站仪测量。(3) 测试时间：测试时间宜选择在温度较为稳定的时段进行。图3-2 主梁挠度测点布置图3.4.3 温度测量(1) 测试方法混凝土中预埋的传感器自带温度测量系统，可直接测量温度值。(2) 测点布置按照应变测点测量温
15、度。(3) 测试时间：在主梁施工期间选择有代表性的天气进行24小时连续观测。每个季节选择一个晴天、多云天和阴雨天。(4) 温度对结构变形和受力影响的测量测试容：主梁标高、墩顶偏位与桥墩垂直度以与相关截面应力应变。测试时间：与温度场观测同步进行。3.4.4 裂缝观测对施工过程中混凝土产生的裂缝进行观测，分析裂缝产生的原因与对结构安全的影响，并提出有效的措施。3.5 施工过程中结构应力应变测量通过结构的应力应变测量，一方面可以掌握结构实际受力状态，另一方面用来评价施工质量。本桥主梁选用混凝土埋入式振弦应变计，具有高灵敏度、高精度、高稳定性的优点；测试速度快、钢弦振动稳定可靠、频率信号长距离传输不失真，抗干扰能力强等特点，便于长期观测的优点。3.5.1 传感器布置(1) 主梁箱梁应力测试截面主跨布置在1号
