版郑州新郑综合保税区跨南水北调桥梁工程施工监控 - --技术标N 2(2)

郑州新郑综保区（郑州航空港区）跨南水北调桥梁工程施工投标文件

三、单箱单室跨渠桥梁工程施工监控大纲

1、监控项目概述

本项目上部结构采用三跨预应力混凝土变截面连续箱梁，截面形式采用单箱单室结构。

2、监控目标

本施工控制项目是根据该桥成桥（含桥墩）后线形要求，对施工过程中的箱梁进行施工观测与标高控制、箱梁轴线平面位置控制、箱梁控制截面应力监测、桥墩变形（含墩底墩顶应力、应变及标高）监控、预应力钢筋应力监控、墩身应力监控和箱梁施工稳定性监控等，以满足成桥后线形满足设计要求及施工过程中稳定性的要求。

3、施工监控方案

3.1 施工监控现场机构的组织方案

施工监控是施工过程中一个很重要的环节，涉及设计、施工、监理、监控等单位的工作。为了做好本桥的监控工作，建议业主牵头成立大桥施工监控领导机构，在组织形式上分两个层次开展监控工作，即设立施工监控领导小组与施工监控工作办公室。重大问题由领导小组讨论决定，具体工作有施工监控工作办公室实施。

施工监控工作程序一般流程见图3.1-1，所有资料及信息传递均应通过书面资料进行，由相关单位现场负责人签发，各方签字时应注明签字日期和具体时间。各部门要经常联络和传递信息，并负责整理各自资料，以专用表格形式汇集结果，以便随时讨论、分析并明确下一步指令。在必要时可提议召开会议，会议由业主或业主委托监理主持，各方参加。

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施工控制领导小组重大问题解决办法施工控制工作办公室由控制方进行控制分析并发出施工控制指令表设计方签认监理方签认主监理方签认业施工方签收施工并由有关方测设数据 图 3.1-1 施工监控工作流程示意

施工监控工作办公室下设施工监控工作联络小组和施工监控小组。监控联络小组成员由业主、设计、施工、监理、监控等各方的主要技术人员担任。监控小组成员施工监控单位人员组成。

3.2 施工的各个过程中监控内容、方法和实施

3.2.1 施工监控的主要内容

（1）根据施工监控投标大纲、设计图纸、施工组织设计等资料，撰写XXX大桥施工监控规划和实施细则；

（2）悬臂施工过程中，整体结构安全性验算； （3）悬臂施工过程中，主梁应力、温度测试； （4）悬臂施工过程中，主梁挠度、浇筑立模标高预告； （5）悬臂施工过程中，施工误差分析及成桥内力状态分析； （6）挂篮变形控制(包括弹性变形和非弹性变形)； （7）混凝土弹性模量测试；

（8）混凝土徐变及收缩对结构影响的控制； （9）合拢工序错位引起的误差控制；

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（10）合拢后桥面铺装标高预告；

（11）悬臂施工过程中参与重大技术讨论会； （12）撰写施工监控报告。 3.2.2 施工控制计算内容

大跨径预应力连续梁桥的施工采用分阶段逐步完成的悬臂施工方法时，结构的最终形成必须经历一系列的施工过程，对施工过程中每个阶段进行详细的变形计算和受力分析，是桥梁施工控制最基本的内容之一。为了达到施工控制的目的，我们必须首先通过计算来确定桥梁结构施工过程中每个阶段在受力和变形的理想状态，以此为依据来控制施工过程中每个阶段的结构行为，使其最终成桥线型和受力状态满足受力要求。

在施工控制开始前，根据设计图及施工单位提供的施工方案，对结构进行全施工过程模拟计算，采用ANSYS通用有限元程序计算和Midas程序验算相结合，根据计算结果对桥梁结构在施工过程中的应力按规范要求验算，并与设计单位核对计算结果。

主要结果是：

1、各梁段挂篮前移定位前后的墩底应力；

2、各梁段浇筑混凝土前后的控制截面的墩稳定性验算和墩底应力； 3、各梁段挂篮前移定位的控制截面的混凝土应力和结构挠度； 4、各梁段浇筑混凝土前后的控制截面的混凝土应力和结构挠度； 5、各梁段张拉预应力前后的控制截面的混凝土应力和结构挠度； 6、合拢段临时连接前后的控制截面的混凝土应力和结构挠度；

7、合拢段浇筑混凝土前后(假定为荷载)的控制截面的混凝土应力和结构挠度； 8、合拢段浇筑混凝土前后(已成为结构)的控制截面的混凝土应力和结构挠度； 9、桥面铺装完成后的控制截面的混凝土应力和结构挠度； 10、运营三年后的控制截面的混凝土应力和结构挠度。 3.2.3 主梁断面应力测试

在大桥上部结构（箱梁）的控制截面布置应力量测点，以观察在施工过程中这些截面的应力变化及应力分布情况。结合反馈控制的实时跟踪分析系统，由反馈控制子系统提供最优可调变量的调整方案，由实时跟踪分析系统分析在计入误差和变量调整之后每阶段乃至竣工后结构的实际状态，同时可根据当前施工阶段向前计算至竣工，预告今后施工可能出现的问题，并预报下一阶段当前已安装构件或即将安装的构件是否出现不满足强度要求的状态，以确定是否在本施工阶段对可调变量实施调整。

1、测点布置

在主控桥墩和箱梁上共布置9个观测断面（墩顶2个、1/4跨的4个、跨中3个），每个墩身观测断面布置2个观测点，每个箱梁观测断面布置4个观测点，则全桥共计32个观测点。如图3.2.3-1。

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图3.2.3-1 箱梁应力测点布置示意图

2、测试手段

由于弦式应变计具有较好的长期稳定性，比较适合施工监控的要求，本桥将主要采用弦式应变计。

应变仪指标： 测量范围：拉800με、压1200με； 测量分辨率：≤0.02%F.S； 综合误差：≤1.5% F.S。 工作温度：-25℃～+60℃

ZXY-2型频率读数仪:测量范围：频率（f）500～5000HZ显示值10-3； 测量精度：±0.008Hz； 分 辨 力：±0.1Hz； 工作温度：-10～+50℃； 灵 敏 度：接收信号≥300uv, 持续时间≥500ms。 3.2.4 主梁断面温度测试

桥梁结构处于一个变化的温度场中，理论上说由于温度变化，桥梁的截面应力和主梁标高每时每刻都在变化，这就给测量结果带来不确定的因素，要完全解决温度问题，有很大的难度。根据以往经验，我们通过对气温的测量，推算结构温度的影响，也取得了较好的效果。具体做法是在进行其它测试任务时，采用气温表测量箱内和箱外的温度，测量精度控制在0.5℃以内。 3.2.5 箱梁施工挠度观测与标高控制

1、箱梁施工挠度影响因素

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在大跨度桥梁的施工图设计时，尽管可以采用不同结构分析手段对桥梁施工和使用阶段进行详细的分析、计算，就施工挠度而言，用计算结果提供设计立模标高，无法准确实现结构的空间设计位置，以及在实际施工过程中存在许多不确定因素，导致设计理论值与施工结果存在一定的偏差，有时很大，导致实际桥梁线形与设计理想线形无法吻合。

此类不确定因素主要表现在以下几个方面：

（1）混凝土材料的容重、弹性模量因混凝土配合比不同而异； （2）环境温度、日照及空气相对湿度的影响； （3）悬臂施工挂篮作用在箱梁上的反力、施工荷载等； （4）施工时因模板变形等原因造成的梁段自重变化； （5）混凝土收缩、徐变变形复杂性的变形差异； （6）各梁段预应力的实际张拉力与理论值之间的差异等； （7）预应力的收缩、徐变分析的不确切性； （8）结构分析假说、模型和实桥结构的偏差。

在桥梁悬臂施工过程中，应尽可能排除环境对测量和施工产生的误差。在主梁标高控制全过程中，对梁段立模标高值进行逐段修正，以保证成桥后达到设计线形的要求；

2、箱梁施工挠度观测与标高控制方法

控制过程是“施工→测量→预测→识别→调整→预告→施工”的循环过程。在此过程中对主梁的变形与应力实行双控，这既是一个技术问题，也是一项系统工程。其主要分为两个组成部分，一部分是施工数据采集系统，即在桥梁施工过程中通过在桥上埋设各类传感器和设置监控系统，采集资料。再一个是资料分析仿真模拟计算系统、将采集到的资料进行分析处理，以确定一道施工工序的有关参数。因此在箱梁标高控制过程中需要细致的观测、测试工作和大量的计算分析工作。通过有效的监控，保证设计的施工过程和受力状态得以准确实现，最终达到成桥阶段的控制目标。

众所周知，立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高，总要设置一定的预拱度，以抵消施工中产生的各种变形（挠度）。其计算公式如下：

挂篮定位标高=设计标高+施工预抛高+运营预抛高+挂篮变形抛高 其中：设计标高：设计图纸上提供的标高；

施工预抛高：施工该节段后至成桥时，该节段发生的竖向变形值的负数； 运营预抛高：成桥后，活载、徐变作用使该节段产生竖向变形值的负数； 挂篮变形抛高：浇筑该节段混凝土，挂篮产生的竖向变形值的负数。 3、立模标高的现场修正

由于挂篮定位时，也存在不可预见的因素，通常由日照和临时荷载产生，使得定位

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