叶溪河桥施工监控方案(报)

新建宜万铁路W7标段 叶溪河大桥 连续梁施工监控实施方案 编制周世军 jlll 审核 中铁十四局集团宜万铁路W7标项目部 二OO六年九月 1项目概况1 1.1工程概况1 1.2施工监控技术依据1 2施工控制的目的、原则与方法2 2. 1施工监控目的及意义2 2.2控制原则2 2. 3控制方法3 3桥梁施工监控方案5 3. 1施工监测监控重点5 3.2施工监测监控主要工作内容5 3. 3施工阶段测试工作7 3.4施工控制的精度、原则与总体要求8 4监测监控投入的技术设备10 5监控人员配备11 1项目概况 1.1工程概况 叶溪河大桥主桥为70108 70rn的预应力混凝土连续箱梁，引桥为4x32m简支 梁，全桥长395.9叽线路为单线1级铁路，预留双线条件，主桥-次建成双线。线 间距4. 2m,主桥全部位于直线上，桥面坡度一3. lo设计荷载为铁路标准荷载中 活载，设计车速为160kin/h。采用道ii查桥面，道殖槽宽8.4m, M侧人行道各1. 15mo 主桥箱梁为单箱单室直腹板截面，箱梁顶宽10. 7m,底宽5. 7m；梁高跨中和直线段为 4. 5m,支座处为8. 0m,按R 380.643的圆曲线变化；顶板厚32cm,底板厚由跨中的 0.4m按圆曲线变化到中支点根部的0. 972m,中支点处加厚至1.15m。 主桥连续箱梁采用C55混凝土，三向预应力体系，悬臂法施工。 1.2施工监控技术依据 1 叶溪河大桥设计文件 2 铁路桥涵设计基本规范TB 10002.1-2005 3 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范TB 10002.2-2005 4 铁路桥涵地基和基础设计规范TB10002.5-2005 5 铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003 6 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ 022-85 7 铁路桥梁工程抗震设计规范 8 铁路桥梁钢结构设计规范TB 10002.2-99 9 英国标准BS5400钢桥、混凝土桥及结合桥 10 桥涵工程试验检测技术 11 混凝土结构试验方法标准GB50152-92 12 工程测量规范及条文说明GB50026-93 13 铁路桥涵施工技术规范TBJ 202-96 14 全球定位系统城市测量技术规程CJJ72-97 2施工控制的目的、原则与方法 2.1施工监控目的及意义 施工控制的最基本要求是确保施工过程中结构的安全和确保成桥后的主梁线形 符合设计要求，结构恒载内力状态接近设计期望。 叶溪河大桥主桥属于大跨高墩预应力混凝土连续梁桥，采用分段悬臂浇筑施工。 在施工设计时，尽管可以采用各种结构分析方法计算出每一施工状态的结构内力、 主梁挠度值，但是按这种设计值进行施工时，其实际结构的每一状态未必能达到设 计值，即所谓不一致的困难问题。引起这种不一致的主要因素有 1）在设计时诸如材料的弹性模量、截面特性、截面剪力滞效应、构件自重、临 时施工荷载、徐变收缩参数等设计参数的选择不可能与实际结构所对应的完全一致。 2）预应力张拉实际效果、挂篮荷载及其变形的影响。 3）环境的影响。包括季节平均温差和日照温差，空气湿度，风荷载等的影响。 4）测量误差。这里指的是施工现场所有量具和表具等引起的误差。 5）施工误差。 6）结构模型简化和计算的误差等。 在施工中应尽可能排除或扣除环境影响，保证量测和施工精度条件下引起误差 的主要因素是设计参数的取值与实际结构不一致。如果不在施工过程中逐步修正设 计值，那么由这些参数引起的结构误差具有积累性；随着悬臂的伸长，最终将显著 地偏离设计目标，造成合拢困难，影响了整个桥梁建成后的美观和运营质量。 本工程结构受力较为复杂，在施工过程结构体系多次转换，实际施工工况繁多, 在施工监控中需要细致的观测测试工作和大量仿真计算工作。通过有效的监测监控 工作，最终消除设计与实际施工过程差异的影响，保证设计的施工过程和受力状态 得以准确实现，确保主梁准确合拢并使最终的主梁线形和内力达到设计状态。 2. 2控制原则 施工控制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内力（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范围之内。 2）线形要求。线形主要是主梁的标高。成桥后（通常是长期变形稳定后）主梁 的标高要满足设计标高的要求。 3）调控手段。由于悬臂施工属于典型的自架设施工方法，在施工过程中的已成 结构（悬臂节段）状态是无法事后调整的，因此施工控制时要采用预测控制法。对于 主梁内力（或应力）的调整，只能通过严格控制预应力束张拉力的大小来实现。对 于主梁线形的调整，调整立模标高是最直接的手段。将参数误差以及其他因素引起 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 叶溪河大桥的施工监控将采用适应控制方法对于大跨度预应力混凝土桥， 施工中每个工况的受力状态不能完全达到设计所确定的理想目标的重要原因是设计 计算模型中的计算参数取值，并旦主要是混凝土的弹性模量、材料的比重、徐变系 数的取用等与施工中的实际情况有一定的差距。要得到比较准确的控制调整量，必 须再根据施工中实测到的结构反应来修正计算模型中的这些参数值，以使计算模型 在与实际结构的施工过程磨合一段时间后IH动适应结构的物理力学规律。在反馈控 制的基础上，再加上一个系统参数识别过程，整个控制系统就成为自适应控制系统。 大跨度连续梁的施工控制是一个预告一施工一量测一识别一修正一预告一施工 的循环过程。其施工过程的影响参数较多，如结构刚度、梁段的重量、施工荷载、 混凝土的收缩徐变、温度和预应力等。在计算施工控制参数的理论设计值时，都假 定这些参数值为理想值。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，在施工过程中对这些参数进行识别和预测。对于重大的设计参数 误差，提请设计方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 参数误差识别过程是自适应控制的关键，其任务就是根据对控制目标（如内力、 标高和结构应力）的测量值与计算值之间的误差反算施工过程模拟计算中选用的参 数，如混凝土的弹性模量、主梁自重集度、徐变系数等。 通过在典型施工状态下对状态变量实测值与理论值的比较，以及设计参数影响 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，采用合适的预测方法（如灰色模型等）预测 未来梁段的设计参数可能误差量。 3）优化调整 施工控制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