石湖路橋施工監控方案-全文預覽

　　

【正文】 優化施工控制計算，可以保證施工監控成果的精度。②現場測試與現場計算分析調整在施工全過程中，對全橋結構進行現場測試跟蹤，將實際測量結果與理論計算結果進行分析對比，在出現誤差時，通過結構線形、材料彈性模量、溫度場等的現場測量結果，分析誤差出現的原因，確定調整誤差的措施、調整以后的施工要求。根據以上特點，施工控制采取在結構穩定性滿足要求的前提下，對結構變形（高程）、應力進行雙控，其中以變形控制為主，嚴格控制鋼桁拱肋、鋼桁梁等關鍵截面在危險工況的撓度變化、拱軸線偏位，同時關注材料應力發展狀態及趨勢。在這一基礎上，將產生的誤差的原因盡量予以消除，給出下一個工況的施工控制指令，使現場施工形成良性循環。它包括下述幾部分內容：（1）實測狀態溫差效應修正分析；（2）這橋主橋各狀態數據實測值與理論值的對比分析；（3）這橋主橋設計參數識別；（4）這橋主橋結構行為的預測分析；（5）這橋道主橋理想狀態修正分析；（6）反饋控制分析。可采用最小誤差估計方法進行分析與預測。消除這些差異從兩個方面來進行。結構施工過程的結構行為分析可運用倒拆分析與正裝分析兩種方法，結構分析采用非線性有限元法。穩定性分析在施工過程中是極其重要的，關系著預應力混凝土連續梁橋主橋的建設質量與安全。倒拆計算法是按照橋梁結構實際施工加載順序的逆過程來進行結構分析，即從設計的最終成橋狀態開始，逐步倒拆來得到施工各階段中間的理想狀態和初始狀態。以便控制施工過程中每個階段的結構行為。 石湖路預應力混凝土連續梁橋主橋仿真分析內容預應力混凝土連續梁橋施工過程中每個階段的變形計算和受力分析，是橋梁施工控制中最基本的內容。在此初始狀態下，按照正裝分析的逆過程，對結構進行倒拆，分析每次卸除一個施工段對剩余結構的影響，在一個階段內力分析得出的結構位移、內力狀態便是該階段施工的理想狀態。實際施工中這橋主橋結構線形的控制與強度控制同樣重要，線形誤差將造成橋梁結構的合攏困難，影響這橋主橋建成后的美觀和運營質量。在一個施工階段中，新拼裝的桿件用激活兩個接點的新單元進行模擬。正裝分析法的目的在于確定這橋主橋成橋結構受力狀態。 監控目標狀態的確定在基于設計數據的橋主橋施工控制仿真分析系統建立后，可以計算出主梁的成橋理論線形，將其作為目標監控線形，后續的控制、預測、反饋等都圍繞此目標線形進行。 計算機施工控制仿真分析系統資料庫的建立在以上所列數據獲取后，采用橋梁結構有限元分析軟件Midas Civil復核這橋主橋設計計算所確定的理論成橋狀態和施工狀態，同時結合通用有限元軟件ANSYS對這橋的主橋進行局部應力分析。這些偏差將直接影響到這橋主橋成橋后結構線形及內力是否符合設計要求。因此必須依靠事先提供可靠的計算參數，采用大型有限元分析軟件Midas Civil，利用正裝及倒拆的計算方法精確計算出各種施工狀態線形；再通過嚴格的制造和施工質量的控制，使架設的線形與設計相符，才能達到控制線形的目的。（3）預壓期間監測重點是監測構件的彈性變形和非彈性變形、地基沉降情況、支架變形等，并根據情況調整支架措施；（4）混凝土澆筑過程監測重點是監測構件的彈性變形和非彈性變形是否與設置的預拱度一致，支架的穩定等；（5）箱梁靜置期監測重點是監測支架構件的穩定。（1）支架和托架在混凝土澆筑前需要在現場做靜載試驗，以確保支架和托架在混凝土澆筑過程中的安全并消除結構的非彈性變形，掌握彈性變形數據，為后期施工提供重要的實測依據。永久點位：橋墩沉降觀測點，同時應注意岸上基準點的設置和保護。針對上部施工階段最不利狀態，考慮自重、風荷載及掛籃走位等狀態具體思路同上，做以上兩類結構穩定性分析。橋梁結構在不斷增加的外荷載作用下，結構的剛度不斷發生變化，當外荷載產生的壓應力使得結構切線剛度矩陣趨于奇異時，結構承載力就達到了極限，此時的外荷載就為極限荷載。基本思路是：用考慮的幾何非線性和材料非線性的有限元方法，將荷載逐級施加到，為參考荷載，為期望的最小穩定系數，求出結構的幾何剛度矩陣作為，對變形后的構件，有參考荷載線性化求出后期荷載的屈曲系數，最后較精確的臨界荷載為： （）式中：—結構在荷載作用下較精確的穩定安全系數。監控內容如下：1）臨時結構（或桿件）穩定性驗算；2）施工中的結構（局部和整體）穩定性驗算和控制；3）影響施工中結構（含臨時）穩定的因素分析、監測與控制。2．測點布置在箱梁上選擇斷面AA（支點）、B1B1（L/4）、B2B2（L/4）、CC（現澆段）。日照溫差測試采用測點埋設鉑電阻，引出測試導線，再用溫度測試顯示儀進行適當的觀測，摸清箱梁日照溫度變化的情況。日溫變化比較復雜，尤其是日照作用，會引起主梁頂底板溫度差，使主梁產生撓曲，同時也會引起墩身偏移。 主橋左右幅主墩應力測試截面（單位：cm）吳中東路跨運河橋主墩截面布置8個應力測點，其中2個鋼筋應變計和6個混凝土應變計，；石湖東路跨運河橋主墩和南湖路跨運河橋主墩每截面布置6個應力測點，其中2個鋼筋應變計和4個混凝土應變計。施工過程中注意對應力計和引出導線的保護。根據石湖路預應力混凝土連續梁橋特點，在左右幅各選1個邊跨和1/2中跨的箱梁進行應力監測。 梁體及橋墩應力監測 主梁應力監測通過主跨結構應力監測可迅速知道主跨受力狀況，如剪力滯效應等，并及時制定主跨應力是否超限，從而可知主跨安全狀況。（1）測點布置：主墩頂上、下游各設1～2個測點，測點位置選在墩頂便于觀測的可靠位置處。 零號塊高程測點布置示意圖2）各懸澆節段高程觀測點布置每個節段各設2個測點，可對稱布置在翼板外承托的根部，離塊件前端25cm處。高程控制點可布置在離塊件前端25cm處，采用鋼筋在垂直方向與頂板的上下層鋼筋點焊牢并要求豎直。為盡量減少溫度的影響，觀測均安排在早晨太陽出來之前進行。 對石湖路預應力混凝土連續梁橋主橋監控內容的補充在滿足招標文件規定的監控內容外，根據以往監控經驗，認為還應增加以下監控內容以保障主橋成橋質量。（4）結構穩定性監控首先確定大跨徑連續梁橋箱梁穩定分析中的本構關系模型，具體包括基于彈塑性理論的鋼筋本構關系模型和基于彈塑性理論的混凝土本構關系模型，在此基礎上，進行大跨徑連續梁橋箱梁施工的第一類穩定分析和第二類穩定分析。日溫變化比較復雜，尤其是日照作用，會引起主梁頂底板溫度差，使主梁產生撓曲。因此，必須進行應力跟蹤觀測，該項觀測在每一施工階段都要進行，并貫穿整個施工過程。（1）梁段、橋墩線形（包括箱梁中軸線平面位置）的監控線形是指主梁的整體標高和局部平順性要求，成橋后（通常是長期變形穩定后）主梁的標高要滿足這兩方面的要求。通過在施工過程中對橋梁結構進行實時監測，可以根據監測結果對施工過程中的控制參數進行相應的調整。通過施工過程的數據采集和優化控制，在施工過程中逐步做到把握現在，預估未來，避免施工差錯，縮短工期，節省投資。主橋主、邊墩均采用實體橋墩，主墩為墻式墩，（橫橋向）3m（順橋向），西側邊墩為墻式墩，（橫橋向）（順橋向），東側邊墩為分離式實體橋墩。在箱梁內相應位置設等厚橫隔梁。%，%。石湖路橋施工監控方案 41 / 44目錄第一章 石湖路跨運河橋主橋概述 1 1 石湖路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控目的、必要性及依據 2 石湖路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控目的 2 石湖路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控必要性 2 石湖路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控依據 3第二章 石湖路橋主橋監控內容的分析、理解 3 3 對石湖路預應力混凝土連續梁橋主橋監控內容的理解 5 對石湖路預應力混凝土連續梁橋主橋監控內容的補充 5第三章 石湖路橋主橋施工監測主要內容 6 梁段及橋墩線形的監測 6 梁段線形監測 6 橋墩線形監測 7 梁體及橋墩應力監測 7 主梁應力監測 7 橋墩應力監測 12 環境溫度場的監測 14. 穩定問題的非線性有限元分析 15 第一類穩定問題的非線性有限元分析 15 第二類穩定問題的非線性有限元分析 16 基礎沉降監測 16 橋面鋪裝過程中施工監控 17第四章 仿真分析與施工控制 19 橋梁施工監控仿真分析 19 仿真分析準備 19 仿真分析方法 21 石湖路預應力混凝土連續梁橋主橋仿真分析內容 22 施工控制主要內容 23 橋梁在施工過程中及成橋后結構分析 23 施工控制誤差分析 24 主跨結構設計參數識別 24 結合控制的實時跟蹤分析 24 施工控制方法 25 施工監控質量控制 26 人力方面 27 技術方面 27 監控設備的投入 28 與后期監控維護系統銜接方案 28 施工監控安全控制 29 事故分類 29 控制措施 29第五章 石湖路橋主橋施工監控要點及其分析 35 墩頂0塊施工監控 35 掛籃懸澆段箱梁施工監控 35 合攏段箱梁施工監控 35 橋墩施工監控 36 掛籃靜力荷載試驗 36 支架和托架變形荷載試驗 36第六章 施工監控進度計劃及保障措施 38 施工監控進度計劃 38 施工監控項目組織機構 38 38 施工監控的組織機構 39 主橋施工監控進度保障措施 40第一章 石湖路跨運河橋主橋概述蘇州市東環快速路南延（一期）工程二標石湖路跨運河橋，主橋跨越京杭大運河。按雙幅設計，中間設置2m寬中央分隔帶。全橋設置6道主橫隔梁，其中中橫梁、。箱梁豎向預應力采用JL32精軋螺紋鋼筋。圖1 石湖路跨運河橋主橋立面示意圖（單位：cm） 石湖路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控目的、必要性及依據 石湖路預應力混凝土連續梁橋主橋施工監控目的本項目預應力混凝土連續梁橋都為大跨度超靜定結構，所采用的施工方法、材料性能、澆筑程序及立模標高等都直接影響成橋的線形和受力，且施工現狀與設計的假定總會存在差異，為此必須在施工中采及集需要的數據，及時掌握結構實際狀態，并通過計算，對澆筑主梁立模標高給以調整和控制，并且保證施工過程不產生過大的不合理內力、殘余應力、裂縫等。盡管在設計時已經考慮了施工中可能出現的情況，但是由于施工過程的復雜性，事先難以精確估計結構的實際狀態。通過對石湖路預應力混凝土連續梁橋施工過程的數據采集和嚴格控制，確保結構的安全和穩定，保證結構的受力合理和線形平順，避免施工差錯，盡可能減少調整工作量，為其安全順利建成提供技術保障。通過主跨結構應力監測可迅速知道主跨受力狀況，如剪力滯效應等，并及時制定主跨應力是否超限，從而可知主跨安全狀況。溫度變化包括季節性溫變和日溫變化兩部分。季節溫差對主梁撓度的影響比較簡單，其變化是均勻的，可采集各節段在各施工階段的溫度，輸入計算機，分析其對撓度的影響。 對石湖路預應力混凝土連續梁橋主橋監控內容的理解根據蘇州市吳中區東環快速路南延工程（含斜港大橋拆除重建工程）建設指揮部為完成吳中東路跨運河橋，石湖路跨運河橋，南湖路跨運河橋施工監控工作下發的有關要求和通知、相關管理辦法，這石湖路預應力連續梁橋的監控主要內容有：（1） 梁段部分：梁段線形監控，梁段應力監控；（2） 橋墩部分：橋墩線形監控，橋墩應力監控；（3） 結構穩定監控；（4） 環境溫度場監控。第三章 石湖路橋主橋施工監測主要內容 梁