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1、专业化正规化服务化 拱桥施工监控方案目 录1、施工监控项目概况21.1 主要材料21.2 设计要点21.3 技术指标：31.4 拱箱施工方案32、桥梁监控规范43、施工监控的目的与意义43.1 施工监控的目的43.2 监控目标44、施工监控内容44.1 结构计算分析54.2 结构尺寸检查54.3 主桥结构施工监测54.4 主跨结构设计参数识别94.5 施工控制误差分析94.6 实时跟踪分析105、施工监控管理系统115.1 管理系统115.2 分工职责115.3 管理系统流程126、施工监控实施安排126.1 监控准备工作126.2 监控进程126.3 软硬件设备清单126.4 技术人员安排1
2、36.5 监控报告131、施工监控项目概况大桥为双幅混凝土拱桥。起点桩号：K4+839.953，止点桩号：终点桩号K5+057.033，全桥长217.08米。主桥结构为净跨100米的钢筋混凝土箱板拱桥，引桥为13米简支空心板，桥跨组合为413m(两路)100m313m(碾子湾)。桥梁宽度：单幅桥：4.0m人行道+14.0m车行道+1.0m绿化带=19m；两幅桥间距3m，全桥宽41m。1.1 主要材料 1） 混凝土：预制拱箱、横隔板、接头、填缝、现浇顶板及肋间横系梁均采用C40。拱座、桥墩、盖梁、挡块、垫石、拱上立柱、拱上立柱盖梁、横系梁及预制空心板及台帽采用C40，栏杆、人行道、搭板采用C30
3、，主拱台台身、桥墩基础采用C25，桥台台身及基础采用C25片石砼。2）普通钢筋：采用符合R235级和HRB335级钢筋，钢筋直径16mm的钢筋采用等直螺纹连接，连接区段内的接头率不大于50%。3）钢板：均采用Q235钢。4）伸缩缝：SSFB-80型伸缩缝。5）支座：主桥拱上立柱上设14014021mm板式橡胶支座，交接墩主桥向处设14014023mm四氟板式橡胶支座；引桥交接墩引桥向和桥台上设20015044mm四氟板式橡胶支座，一般桥墩上设20015042mm板式橡胶支座。四氟板式橡胶支座上设3mm不锈钢板。6）桥面铺装：6cmC40细石混凝土嵌缝找平,上铺8cmSMA沥青桥面铺装。7）桥面
4、排水： 采用10cmPVC排水管。1.2 设计要点1)主桥为钢筋混凝土箱形拱桥，净跨径L0=100m,净矢高f0=18.18m，f0/L0=1/5.5，拱轴系数m=1.756。引桥两路岸为4跨13m跨预制吊装简支空心板梁，碾子湾转盘岸为3跨13m跨预制吊装简支空心板梁，下部结构桥墩采用每幅四柱式圆形墩，扩大基础，桥台采用重力式“U”型桥台，基础为扩大基础，主拱台采用实体式。2) 每幅桥由两个独立的拱圈（拱座连在一起）组成，每个拱圈由5个拱箱组成全桥共4个拱圈20片拱箱，位于拱圈外侧的两片拱箱为边箱，中间的3片为中箱。每个拱圈拱背总宽度为8.14m，拱腹总宽度为8.06m，拱圈总高度1.9m；其
5、中预制拱箱边箱拱背宽1.55m，拱腹宽1.58m，中箱拱背宽1.44m，拱腹宽1.58m，预制拱箱高1.8m，另有10cm顶板现浇层；预制拱箱顶板厚10厘米，底板厚20厘米，边箱的外侧边腹板厚度为12厘米，其它腹板为10厘米，拱箱横隔板厚12厘米。拱箱分五段预制，采用无支架缆索吊装。吊装后只需进行箱段之间的纵横连接和浇筑纵缝砼及顶板现浇层砼。主拱圈根据吊装施工和构造上的要求配筋。3) 为了安装方便，将拱箱拱脚段预制长度加长10cm，所以注意在浇筑拱座时拱座与拱箱的接触面内嵌10cm15厘米。5) 预制拱箱按拱顶预拱度0.20m，其它位置预拱度值按拱轴系数降低至m=1.543的拱轴线进行分配。6
6、) 拱上建筑由拱上立柱、盖梁和纵向布置的桥面板组成。7) 全桥设4道伸缩缝，布置在两桥台台口（缝宽6cm）和交接墩位置（缝宽6cm），均采用SSFB-80型型钢伸缩缝。8) 拱箱边箱拱段最大吊装重量为51t，中箱拱段最大吊装重量为48t。9) 单肋合拢时计算得到的拱肋横向稳定系数为10.3，大于规范规定的45，所以可以采用单基肋合拢施工方式。10)、两岸桥台采用重力式“U”型桥台，基础采用扩大基础。考虑桥台与道路相接，将桥台总宽度为58米，取消桥上横向的3米间距。该桥台较宽，在两幅桥台相接处及单幅桥的中心处各设一道2厘米的变形缝，共3道。1.3 技术指标：1）设计基准期：100年。2）设计荷载
7、：公路I级，人群荷载2.875kN/m2 。3）桥梁宽度：单幅桥：4.0m人行道+14.00m车行道+1.0m绿化带=19m。两幅桥间距3m，全桥宽41m。4）竖曲线：该桥无竖曲线，纵坡i=-1.2%。5）平曲线：全桥位于直线段。6）桥面横坡：单幅桥单向横坡1.5%。7）抗震设防烈度：VII度1.4 拱箱施工方案加快施工进度，设计采用两组主索左右半桥同时安装。因主拱座置于中风化完整基岩上，能承受较大的推力，为施工方便(减少来回移索次数)，不考虑半幅桥拱圈完全对称安装。安装按图2中节段编号由小到大的顺序进行，左右半幅桥编号相同节段可同时安装，也可先后进行，但左右半幅桥的安装进度应不超过一片单肋，
8、以使索塔受力与设计计算基本一致，确保施工安全。图2：拱箱吊装顺序示意图全桥共4个拱圈，每个拱圈共5片拱肋，每个拱圈的第1片单肋合拢调整好拱肋轴线和标高后，拧紧接头螺栓，吊、扣索松而不解 (保持1020左右索力)，收紧拱肋浪风，并进行拱肋纵向接头焊接；接头焊接完成后，解除起吊索，暂时保留扣索。再进行第二片肋的吊装，解除第一片肋的扣索并利用其进行扣挂，合拢调整好拱肋轴线和标高后，拧紧接头螺栓，吊、扣索松而不解 (保持1020左右索力)，收紧拱肋浪风，并进行已安装完成的第二片肋纵向接头及与第一片肋的横向连接接头的焊接；焊接完成后，才能解除吊、扣索。但每个拱圈双肋合拢，纵横向接头焊接完成后，可解除吊、
9、扣索用于后续拱肋的安装，但必须保留两肋风缆索。然后安装第三片拱肋，第三片拱肋和该拱圈的第4、5片拱肋的安装皆可不设置风缆，利用倒链葫芦和木契块连接于已安装拱肋上来保证横向稳定和调整横轴线。每个拱圈的5片拱肋安装完毕，纵横向焊接全部完成后，解除扣索和该拱圈的全部风缆索，该拱圈拱肋安装完毕。最后浇注纵横接头及顶板现浇层混凝土，整体化拱圈。2、桥梁监控规范 本次桥梁监控参考以下规范。1) XX大桥施工图设计文件。2) XX大桥拱箱悬索吊装方案设计图。3) XX大桥拱箱吊装施工技术方案4) 城市桥梁养护技术规范（CJJ99-2003）3、施工监控的目的与意义XXX大桥主拱结构分五段预制，采用无支架缆索
10、吊装。大跨径桥梁施工阶段的应力和变形是非常复杂的，设计阶段的理论分析和模拟计算不可能完全反映工程实际的施工受力状态，因为材料参数、环境因素和施工误差是事先难以预测的，因此对桥梁施工各个阶段进行全过程监控是十分必要的。3.1 施工监控的目的桥梁施工监控的目的和意义就是保证施工过程中结构的安全性、桥梁分段顺利合拢、桥梁成桥受力状态及合拢后桥面线形良好。1）根据施工检测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算，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，从而通过对施工方案进行调整，以此来保证施工沿着预定轨道进行。2）无论是挠度观测值还是截面应变观测值中都包含温度不均匀产生的影响。因此，能过对关
11、键截面的温度梯度分布进行监测，消除系统误差的影响。3）采用挠度和应力双控参数对整个施工过程进行检测，能够有效地实现施工控制，使结构的外观形状和内力均符合设计、施工规程的要求。保证大桥顺利合拢及运营后结构内力和线形良好，同时为以后同类型桥梁的结构行为研究提供指导。3.2 监控目标桥梁施工监控的目标，就是根据施工检测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算，根据施工监测的成果对误差进行分析、预测，以此来保证施工沿着预定轨道进行，从而保证主梁合拢后桥面线形和结构内力符合设计要求，保证施工过程中结构的安全性、桥梁顺利合拢、桥梁成桥受力状态及合拢后桥面线形良好。然而，由于实际施工过程中各种条件的变化，结构在
12、成桥时桥梁的内力和线形和设计总存在一定的误差。根据以往的该类桥型施工监控经验，在保证结构施工和营运内力安全的前提下，结构在成桥状态的线形与设计相比，高程线型最大偏差2cm。桥轴线偏差1cm；横向扭转1cm。4、施工监控内容桥梁的施工控制是一个预告量测识别修正预告的循环过程。在闭环反馈控制基础上，再加上一个系统辨识过程，整个控制系统就成为自适应控制系统。切实有效的施工控制方案必须建立一套科学、合理、系统的控制流程，需根据桥梁的特点，确定施工控制流程。施工控制的要求首先是确保施工中结构的安全，其次是保证结构的内力合理和线形平顺。为了达到上述目的，施工过程中必须对桥梁结构内力和主梁标高进行双控。由于
13、桥梁在施工过程中，已成结构的几何状态是无法事后调整的，所以施工控制主要采用事前预测和事中控制法，主要体现在施工控制结构仿真分析、施工监测（包括结构变形与应力监测）、施工误差分析与后续施工状态预测、梁段模标高调整等几个方面。4.1 结构计算分析结构分析是结构施工控制的主要工作内容之一，该项工作根据施工过程与成桥运营情况来完成各施工状态及成桥后的内力与位移计算，进而确定出结构各施工阶段的内力与位移理论值。计算可考虑施工的进程、时间、相应状态临时荷载、环境温度、截面的变化、结构变化、混凝土的收缩与徐变、预加应力等因素。可确定预测下一施工状态及施工成桥状态的内力与位移。结构施工过程结构分析采用倒退分析
14、与前进分析两种方法。结构施工过程结构行为分析采用非线性有限元法。该项分析包括如下几项内容：1) 桥梁结构的检算复核：复核结构初始状态的预拱度；确定各施工理想状态的内力与位移；2) 通过比较确定出结构最大内力与位移的相应状态；3) 施工过程中的稳定性计算：确定最不利状态，提出相应的抗失稳措施；4) 给出有关施工的建议。本桥梁整个施工过程划分为主墩浇筑施工、主肋预制吊装、主拱合拢施工、拱上建筑施工、桥面二期恒载施工等主要的阶段，施工控制应在施工前依据设计图纸和初步施工方案对结构进行初步的结构整体应力验算和理想状态分析。在实际的施工过程中，则按照具体的施工方案，考虑施工机具荷载变化、临时材料堆放荷载
15、、结构温度变化、节段施工尺寸偏差等影响，根据混凝土弹模、容重测试的结果以及结构实测几何变位资料，对计算模型进行修正，逐工况进行前进分析计算，验算结构在各个施工工况下的整体应力与位移。4.2 结构尺寸检查结构的截面尺寸如与设计有较大误差，将影响截面的刚度与结构的自重，现场将进行结构尺寸的复查与资料收集整理，为理论分析计算提供实时参数。4.3 主桥结构施工监测施工监测为施工控制提供必要的反映施工实际情况的数据与信息。为桥梁施工安全顺利进行提供保证。在主梁的的不同施工工况过程中，需要观测主拱的挠度，为控制分析提供实测状态，同时，在立模、混凝土浇筑前、混凝土浇筑后前后也需要观测其主拱的挠度变化和相应的应力变化，以便与分析预测值比较，并为状态修正提供依据。在进行这些观测的同时，还需要进行梁体温度观测，以便考虑温度的影响。本桥监控的主要内容为以下部分：4.3.1 结构线形及位移监测为确保主拱结构的安全，对主拱结构的线形及位移监测应贯穿于整个施工过程中。
