1、宁武高速公路翠溪2号特大桥主跨(85+155+85)米连续刚构施工监控方案中铁第五勘察设计院集团有限公司技术研究院2010年4月目 录1 施工监控的技术依据31.1 工程概况31.2 监控依据41.3 监控目的52 施工控制组织机构及监控人员52.1 施工控制领导小组52.2 施工控制工作小组62.3 数据传递路线62.4 施工监控拟投入的人力资源73 箱梁施工挠度观测与标高控制83.1 测点布置83.2 箱梁悬臂施工平面及高程控制实施细则103.2.1 测量工作的测量项目113.2.2 每一个悬浇节段施工周期的作业步骤123.2.3 测量工作的误差控制143.3预拱度设置154 施工应力监控
2、154.1 监测断面及测点布置154.2监测实施及测试方法155 温度影响的观测176 对施工单位的协作事项要求176.1 提供施工组织计划176.2 提供挂篮的实际构造176.3 施工注意事项187 监控工作日程安排188 其它199 各施工阶段的划分以及各阶段的具体工作内容199.1 各施工节段的划分199.2 各施工阶段工作内容1910 关键问题1910.1 计算模型参数识别1910.2 曲线段的轴线控制2010.3 预拱度设置2010.4合龙温度控制2010.5我们以往经验2011 施工监控有关表格22翠溪2号特大桥主跨(85+155+85)米连续刚构施工监控方案1 施工监控的技术依据
3、1.1 工程概况翠溪2号特大桥位于政和县杨源乡黄淡坑村北向，上跨山间河沟及S202。桥梁起始桩号K2+193.500，终点桩号 K2+705.500，中心桩号K2+449.5，全长512米，桥面宽度为212米。左幅桥桥孔分三联布设，第一联为530米预应力混凝土连续刚构组合T梁，第二联为(85+155+85)米预应力混凝土变截面箱梁连续刚构，第三联为130米预应力混凝土简支T梁；右幅桥桥孔分三联布设，第一联为530米预应力混凝土连续T梁，第二联为(85+155+85)米预应力混凝土变截面箱梁连续刚构，第三联为130米预应力混凝土简支T梁。主桥下部：变截面箱梁主桥主墩6号、7号墩采用箱形墩、桩基础
4、；交界墩5号、8号墩采用薄壁墩、桩基础；引桥桥墩采用柱式墩、桩基础；桥台为柱台、桩基础。本桥位于 R=950、Ls=200米的缓和曲线上、直线段上。桥孔T梁按直梁预制，通过调整内外翼缘宽度或防撞栏位置变化来顺应路线线型；箱梁通过平曲线内外侧箱梁长度差，实现平曲线。墩台基础均为径向布置。本桥的设计流量为781.142立方米/秒。本桥预制场考虑设在屏南台后的YK2+750路基上。桥址区属低山地貌，地形起伏较大，呈“V”字型，黄海高程为742885m，两侧桥台山体自然坡度约1830。坡面植被较发育，天然山坡处于较稳定状态；桥址区上部覆盖层较薄，沟底及现有公路两侧基岩直接大面积裸露。山坡地段上覆薄层的
5、残坡积土层，河谷地段上覆第四系冲洪积层，下伏基岩为侏罗系南园组凝灰熔岩及其风化层。拟建大桥主要横跨山间河沟，沟宽约1017m，水流量较小。桥址区区域性构造较稳定，表层风化层薄，除距屏南桥台约70m处有一压扭性断层F901构造破碎带通过，岩石硅化破碎，裂隙发育，可见构造角砾岩外，未见对线路有明显影响的断裂构造和活动性断裂构造及其它滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。河谷内风化岩层裸露，河流冲刷对桥台的岸坡稳定无影响，但应注意沟谷内洪水季节漂、滚石对座落于河谷中的桥墩(桩)的冲撞作用。杨源向台处主要为大于10m的砂土状强风化岩出露地表，屏南向桥台处地表上部覆盖约3m的残坡积土层，其下为强风化岩弱风化
6、岩，无软弱地层分布，地基土分布较稳定。1.2 监控依据施工监控主要依据下列文件和标准规范来实施：(1)拟签订的翠溪2号特大桥主跨(85+155+85)米连续刚构施工监控合同书。(2)翠溪2号特大桥主跨(85+155+85)米连续刚构施工图。(3)交通部标准公路工程技术标准(JTG B01-2003)。(4)交通部标准公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)。(5)交通部标准公路圬工桥涵设计规范(JTG D61-2005)。(6)交通部标准公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)。(7)交通部标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)。(8)交通部标准
7、公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ D63-2007)。(9)混凝土结构试验方法标准(GB50152-92)。1.3 监控目的施工监控包括施工应力监测和线形控制两部分内容。施工监控主要达到以下目的:(1) 通过监测关键断面测点应变（应力）变化情况，掌握箱梁在悬灌过程中及体系转换后，各工况下监测断面的应变状况及变换规律，检验设计计算应力和实测应力在各阶段的偏差，以达到监督和指导施工，确保工程质量和施工安全。(2) 根据计算结果和各阶段实测数据，并与设计计算结果对比，调整梁段预拱度值和立模标高，求出偏差系数，确保成桥线形符合设计要求，保证合龙精度。2 施工控制组织机构及监控人员2.1 施工控制领导
8、小组由建设单位、设计单位、监理单位、施工单位和施工控制单位联合组成，各个单位的领导同志或技术负责人参加，建设单位任组长。施工控制小组不定期召开会议，由组长召集并主持。讨论施工控制中出现的重大问题，并提出修正方案。2.2 施工控制工作小组由施工控制单位、施工单位、监理单位、设计单位和建设单位参加。包括施工控制单位的现场负责人、施工单位的测量和现场施工负责人、监理单位的现场代表、设计单位的设计代表和建设单位的工地代表，由施工控制单位的现场负责人任组长。施工控制小组定期开会，由组长召集。讨论施工控制中出现的问题，并提出修正方案。如果遇到重大施工问题的，或需要修改设计的，提交施工控制领导小组讨论。施工
9、控制运行程序见图2.2。2.3 数据传递路线(1)施工控制指令下达路线施工控制小组指令设计方验算当前应力状态后会签(如果改变设计内力状态)监理签收施工方执行监理方监督执行。(2)测量数据反馈路线施工方进行标高等数据的测量监理方检查数据保证其准确性施工控制小组。(3)数据传递和指令下达各方签字时应注明签字日期和具体时间。全桥理论分析计算提供初始计算成果节段施工结束现场测试结构计算控制小组误差分析设计代表认可控制小组提交控制数据监理代表处施工单位下节段施工开始图2.2 施工控制运行图2.4 施工监控拟投入的人力资源姓 名职 称学 历职 责程慧林教授级高工本科总负责王心顺工程师硕士现场负责李 闻工程
10、师硕士参加计算分析罗九林工程师硕士参加计算分析3 箱梁施工挠度观测与标高控制线形监控是施工控制的重点工作之一。严格监测每一个节段实际线形数据，认真计算理论数据，对下一节段的浇注及时提供预报数据。3.1 测点布置顺桥向每个悬臂浇筑节段设一个测量截面，如图3.1-1示。每个测量截面布置4个测点，如图3.1-2所示1号、2号、3号和4号测点。每节段混凝土浇注前设置在梁底和翼缘底。混凝土浇注时埋设3号和4号钢质测点，待混凝土硬化后，分别建立3号和4号测点与3号和4号测点的高程关系，在以后各个节段施工时只需测量3号和4号测点的高程，便可以得知3号和4号测点的高程。已经浇筑完成的3号和4号测点在以后每个节
11、段循环均需测量。测量精度控制在2以内。3号和3号、4号和4号测点的高程关系通过测点转移钢筋来建立。测点转移钢筋的设置：测点转移钢筋露出混凝土的端面要求打磨出整齐的平面，固定在钢筋骨架上，端部露出混凝土表面12。在本段混凝土浇注完毕后的第二天，测量底模前端和转移钢筋顶面的高程，根据这两个高程的差值，确立浇注混凝土前后的测点高程联系。根据以后测量的钢筋顶部的高程即可推知梁底的高程。图3.1-1 标高测点布置图（1）图3.1-2 标高测点布置图（2）3.2 箱梁悬臂施工平面及高程控制实施细则根据已有的施工测量高程和平面控制网建立箱梁施工的控制网，确立施工基准点。标高观测的固定水准点设置在岸边永久不动
12、的位置上，并保护好该水准点。整个施工过程的所有标高测量的基准点均由此引出。标高测量基准点：每个0号块浇注时，在0号块顶板上的中心位置用长约30cm直径25mm钢筋设置测量基点，将钢筋固定在分布钢筋网上，使钢筋头与混凝土表面平齐，如图3.2所示。基准点用红色油漆作出明显标志。以后各节段的标高测量均由此引出。对0号块测量基点应定期(每悬臂浇注两个节段)进行校验，同时在主梁的边中跨合龙段施工前，也必须对其进行校验。图3.2 0号块顶高程测量基点设置图3.2.1 测量工作的测量项目(1)主梁标高测量测量时间要求：挂篮就位后；浇注箱梁混凝土各分块前、后；纵向预应力钢束张拉后；每次合龙前、后。(2)主梁轴
13、线测量每个节段设置一个测点。测量精度控制在2以内。(3)箱梁顶面标高测量每个节段横向在箱梁顶面设置四个测点。测量精度控制在2以内。混凝土浇注完成后测量。(4)墩顶水平位移观测在墩顶设2个测点。每施工5个节段或体系转换前后均需测量。测量精度控制在2以内。(5)基础沉降观测测点布置在承台的4个角点。测量精度控制在2以内。测量时间要求：每施工5个节段；0号、1号块施工完毕；体系转换前、后；每次合龙前、后。全部合龙完成后对箱梁底每节段底高程和轴线进行一次全面的测量工作。3.2.2 每一个悬浇节段施工周期的作业步骤高程测量工作在每天的日出前，即梁体内外温度基本一致的情况下进行。每一个悬浇施工周期从挂篮的
14、前移定位到预应力钢束张拉完毕的监控步骤如下：(1)按照预报的挂篮定位标高定位挂篮，由施工单位测量定位后的挂篮标高，经监理签认后向控制小组提供挂篮的定位测量结果；(2)立模板、绑扎钢筋；(3)浇注混凝土前，测量所有已施工梁段编号为奇数的梁段上以及最近浇注完成的梁段上的高程测点，复测挂篮定位标高，经监理签认后报施工控制小组，控制小组用钢筋振弦仪测试控制断面的混凝土应力分布；(4)施工控制小组分析测量结果，如需调整，给出调整后的标高；(5)浇注完混凝土后第二天，测量所有已施工梁段上的测点标高，测量本梁段端部梁底和埋在梁顶的测点标高，建立测点与梁底标高的关系，经监理签认后提供施工控制小组；控制小组用钢
15、筋振弦仪测试控制断面的混凝土应力分布；(6)混凝土浇注完成后的养护期间，测量箱梁顶面标高、墩顶水平位移(5节段一次)、箱梁轴线测点坐标、基础沉降(5节段一次以及0号和1号块浇注完毕、结构体系转变前后、每次合龙前后)、经监理签认后报施工控制小组；(7)按照公路工程检验评定标准检查断面尺寸，经监理方签认后提供给施工控制小组并向施工控制小组提供梁段混凝土超重的情况；(8)张拉预应力钢筋后，测量所有已施工梁段上的高程测点，经监理签认后提供施工控制小组；控制小组用钢筋振弦仪测试控制断面的混凝土应力分布；(9)施工控制小组分析测量结果，根据上一施工周期梁底标高测量值和应力、温度等测量结果计算、预报下一施工
16、周期的挂篮定位标高；(10)如果需进行压重，预报值经设计单位认可，与控制单位会签后交监理；(11)监理将上述预报标高签收后下指令交施工单位执行。测量工作内容及时间要求见表3.2.2。表3.2.2 施工控制测量内容及时间编号工况测量内容时间限制备注1挂篮定位挂篮三条线测点无精度1，上下游高差12挂篮定位后第二天已施工奇数号梁段及本段测点0时至日出前3浇注混凝土前挂篮三条线测点无确定顶底板测点标高关系4混凝土完全浇注后已施工奇数号梁段测点0时至日出前5混凝土完全浇注后箱梁顶面标高0时至日出前6混凝土完全浇注后主梁轴线7预应力钢筋张拉后奇数号梁段测点0时至日出前8混凝土完全浇注后墩顶水平位移每5个节
17、段一次9混凝土完全浇注后基础沉降每5个节段一次以及0号和1号块浇注完毕、结构体系转变前后、每次合龙前后3.2.3 测量工作的误差控制(1)施工控制总目标是梁底曲线与设计值的误差控制在3以内；(2)挂篮定位标高与预报标高之差控制在0.51以内；(3)理论分析及实践经验证明，预应力索张拉完毕后，如梁端测点标高与控制小组预报标高之差超过2，须经控制小组研究分析误差原因，确定下一步的调整措施；(4)主梁轴线误差控制在1以内；(5)中跨合龙时两悬臂端的相对高差偏差应不大于1。(6)梁顶标高横向不均匀误差控制在2以内，横坡误差小于0.2；(7)如有其它异常情况发生影响到标高和误差控制，其调整方案也应经控制
18、小组分析研究，提出控制意见。3.3预拱度设置箱梁在悬臂浇注施工时，预拱度的设置由监控方计算后与设计方核对无误后，经监理确认，交由施工单位实施。4 施工应力监控4.1 监测断面及测点布置测点布置：测试断面布置在左幅（或右幅，先行施工者）6号墩和7号墩的两侧1号段上(距离节点10cm处)共4个测试断面(见图4.1-1)，每个箱室布置6个测点(见图4.1-2)。在1号段绑扎钢筋时设置。图4.1-1 应力测试断面图（单位：cm）4.2监测实施及测试方法（1） 监测实施0号段施工完毕后，将测试用仪器布置在0号段箱内，完成测试用工作间的布置。并准备预埋测点，进入梁部悬臂灌注测试阶段。对各梁段的每一工况进行
19、及时的测试，并整理分析测试数据，与理论计图4.1-2 应力传感器横断面布置图（单位：cm）算结果对比，及时提供施工指导性意见。（2） 测试方法测试仪器采用带有无线网络的钢筋振弦仪进行测试。可以根据设定的时间间隔定时进行全天候不间断数据采集。传感器采用振弦式应力计，传感器与仪器间采用屏蔽电缆线作导线。(3)主要技术措施1)选择每天出太阳前的一个固定时间，在梁体内外温度基本一致的情况下进行观测。2)对同一工况进行多次观测，在数据处理时挑选温度比较接近的两组观测值计算各测点的应变增量。3)对各测点进行零漂观测，即在同一工况、温度湿度基本相同的条件下，在不同的时间进行观测，以便及时掌握各测点的零漂情况
20、。(4)应力测试的时间控制1)每一节段混凝土灌注完成，预应力张拉后。2)大风时，箱梁主要截面的应力变化情况，对是否停工提出意见；5 温度影响的观测在应力测试的各个断面上，配合应力测试布设温度传感器。温度传感器布置在1号段，箱梁的顶底板各一个。用温度读数仪采集温度，测量精度控制在0.5以内。测试温度场，然后对估计温度对标高的影响提供参考。6 对施工单位的协作事项要求施工测量工作由施工单位完成。6.1 提供施工组织计划施工方提供详细的施工进度计划，并向检测方提供每个阶段的施工荷载、加载顺序及加载位置、每个步骤的大致时间安排和悬灌施工的合龙顺序等相关资料。可以根据这些信息进行线形监测和控制。6.2
21、提供挂篮的实际构造根据挂篮的构造，我们将计算挂篮的线性变形规律，结合挂篮的预压试验结果确定每个节段的预拱度，务请施工单位在悬臂浇注开始前提供，主要包括：挂篮前后支点反力、主要构件的尺寸、前后支点支撑位置等。6.3 施工注意事项在施工中一定注意平衡作业，不平衡重不应超过设计限值。严格控制箱梁的挠度及反挠度设置，避免顶板混凝土超方过大。确保挂篮的强度、刚度和可靠性。7 监控工作日程安排(1)合同签定后，同有关协作部门联系，取得施工图设计、施工组织等资料，检测方开始准备数据文件，计算后和设计单位核对数据，在可能的情况下，进行设计和施工方案优化。(2)现场测点埋设对温度测试和应力测试均需预先埋设测点，
22、在每一浇注节段绑扎钢筋时设置，然后埋入混凝土中，并连接到接收仪器上。(3)主梁线型和内力控制主梁悬臂浇注开始前，施工控制人员必须进驻现场，进行现场测试和计算工作，直到全桥合龙。(4)桥面铺装标高提供协助全桥合龙后，根据桥面标高实测结果立即配合设计单位提供桥面铺装线形。(5)施工控制总结和报告撰写全桥合龙后三个月内，提交施工控制总结报告。8 其它现场检测时间从0号段浇注完毕到全桥合龙结束。桥梁跨中挠度长期观测点在成桥后预留，由施工单位移交给业主。9 各施工阶段的划分以及各阶段的具体工作内容9.1 各施工节段的划分（1） 第一阶段：基础及墩的施工；（2） 第二阶段：0号块施工；（3） 第三阶段：1
23、20号块施工；（4） 第四阶段：边跨现浇梁段施工；（5） 第五阶段：边跨合龙段施工；（6） 第六阶段：中跨合龙段施工；（7） 第七阶段：全桥施工结束。9.2 各施工阶段工作内容应力监测从第三阶段到第七阶段进行。变形测量从第二阶段到第七阶段进行。标高控制从第一阶段到第七阶段进行。10 关键问题10.1 计算模型参数识别在开始计算中力学参数采用理论值，悬臂浇注工作开始后，通过对比实测挠度与理论挠度的差异，反算相关力学参数(弹性模量等)，使计算采用的力学参数更符合工程实际，提高线控精度，以达到线控的最优效果。10.2 曲线段的轴线控制在每一个悬浇的曲线段上，设置两个轴线的控制点，使这两个测点位于曲线
24、上。根据以往的经验，在施工中轴线控制也是应该重点把握的，包括直线段的轴线控制。10.3 预拱度设置悬臂浇注前端底板和桥面的标高，根据挂篮前端的垂直变形、各阶段混凝土的弹、塑性变形(包括预施应力、材料收缩和徐变、桥面系静荷、1/2汽车荷载以及体系转换)设置预拱度。按二次抛物线线形设置。10.4合龙温度控制该桥预计合龙时间在910月分的炎热季节，中跨合龙前做好48小时的温度场测试，并测出24小时温度变化曲线，合龙温度控制在20左右。10.5我们以往经验(1)一定事先确定合理的施工方案，如：浇注一号段前挂篮如何拼装，合龙时挂篮如何以及何时解除，每个梁段的浇注时间，这对于线形控制非常重要，一定慎重仔细
25、。并且一旦确定施工方案，施工中途尽量不要改变，否则对既定的合龙方案及合龙后桥梁的线形有影响。主要施工机具的数量和位置应尽量与施工步骤安排所确定的相同。备用的施工机具及材料应集中堆放在0号、1号块范围内，减少临时荷载对标高的影响。(2)阶段重量的超重水平、混凝土材料的配合比应保持一致，以保证立模标高预计的连续性。(3)确保对称加载，特别是大悬臂是的对称加载，根据我们以往的经验，过大的不对称出现后很难纠正。(4)轴线控制虽然不需要计算，但往往也是施工控制中的一个难点。需要引起重视。11 施工监控有关表格11.1 立模标高通知单翠溪2号特大桥主跨(85+155+85)米连续刚构主桥箱梁立模标高通知单
26、墩号：号左幅右幅梁段号： 号项 目杨源方向屏南方向测点3(外侧)测点4(内侧)测点3(外侧)测点4(内侧)设 计 标 高(m)端 部 梁 高(m)预拱度总值(m)顶面控制标高(m)底模立模标高(m)状态栏施工控制组签字：日期： 设计单位签字：日期： 现场监理签字：日期： 施工单位签字：日期： 备注：11.2 箱梁标高测量单翠溪2号特大桥主跨(85+155+85)米连续刚构主桥箱梁标高测量单视测位置：1、屏南2、杨源 左幅 右幅 当前梁段号： 号状态描述工况：1、混凝土浇注前；2、混凝土浇注完毕；3、张拉完毕。观测时刻： 年 月 日 时 分天气：1、晴 2、阴 3、小雨 温度： 测点3(外侧)测点4(内侧)后视读数后视读数后视标高后视标高节点前视读数节点标高预测标高节点前视读数节点标高预测标高112233445566778899101012121313141415151616171718181919202011.3 应力测试记录表翠溪2号特大桥主跨(85+155+85)米连续刚构控制截面应力检测记录分析表墩号： 号 左幅 施工梁段号： 号 屏南 右幅 杨源测点编号导线编号实测值(Hz)钢筋内力(KN)计算公式钢筋应力(Mpa)混凝土应力(Mpa)天气： 温度： 记录： 计算： 审核： 日期：
