钢箱梁斜拉桥施工监控方案

.施工监控方案.施工监控方案编制：刘海宽复核：崔文涛审核：唐国斌目录第一章工程概述 .....................................................................................1.1 东运河桥工程概述 ...............................................................................1.1.1 桥梁概况 (1)1.1.2 主要技术标准 (1)1.1.3 施工方法概述 (2)1.2 西运河桥工程概述 ...............................................................................1.2.1 桥梁概况 (2)1.2.2 主要技术标准 (3)1.2.3 施工方法概述 (3)第二章监控的依据、目的、内容和方法 .................................................................2.1 施工监控依据....................................................................................2.2 监控目的和内容..................................................................................2.3 施工监控方法....................................................................................第三章监控仿真计算与分析方法 .......................................................................3.1 施工过程仿真分析 ...............................................................................3.1.1 有限元模型 (9)3.1.2 仿真计算内容 (10)3.2 计算分析方法 ....................................................................................3.3 控制误差分析 ....................................................................................3.4 各类误差处理方法 ................................................................................3.5 结构设计参数识别 ................................................................................3.6 控制的实时跟踪分析 ..............................................................................3.7 索力调整的方法 ..................................................................................第四章施工监测工作方案 ..............................................................................4.1 线形监测 ........................................................................................4.1.1 索塔轴线偏移测量 (20)4.1.2 主梁线形测量 (21)4.1.3 线形监测设备 (23)4.2 应力监测 ........................................................................................4.2.1 索塔应力监测 (24)4.2.2 主梁应力监测 (25)4.2.3 传感器的选择与埋设 (27)4.2.4 应力监测流程与注意事项 (29)4.3 索力测试 (29)4.4 温度测试 (31)4.5 支架变形监测 (33)4.6 其他监测内容 (34)4.7 基础资料收集与分析 (34)4.8 施工控制精度 (35)第五章施工监控工作重点与难点 (37)5.1 支架现浇施工特点 (37)5.2 施工监控工作重点 (37)5.3 施工监控工作难点 (39)第六章施工监控工作组织 (41)6.1 施工监控组织流程 (41)6.2 施工监控协调与分工 (41)6.3 文件传递与提交 (42)第七章质量保证及安全措施 (45)7.1 质量保证措施 (45)7.2 人员与仪器设备 (47)7.3 人员安全保障措施 (49)7.4 施工监控安全预警 (49)7.5 应急预案与处理措施 (50)第八章荷载试验及运营期健康监测建议 (52)8.1 荷载试验 (52)8.2 运营期健康监测建议 (52)附表 (54)第一章工程概述1.1 东运河桥工程概述1.1.1 桥梁概况郑州市郑东新区北三环跨东运河桥西接北三环路-龙翔三街交叉口，东接北三环路-朝阳路交叉口，跨越东运河。

斜拉桥施工监控方案及施工控制措施一、项目概况1.1、桥梁概况项目区位置,起终点,桥梁形式、跨径、桥面布置.主要结构构件:主梁、主塔、拉索等的材料、形式、规格、约束状况等.1.2、施工控制概况(1)确保施工过程中的结构安全,施工过程中和竣工后结构的内力状况满足设计要求;(2)成桥的线型、索力逼近设计状态;(3)精度控制和误差调整的措施不对施工工期产生实质性的不利影响;(4)主梁合拢前两端标高误差、轴线偏差能够保证顺利合拢.(5)控制及监测精度达到施工控制技术要求的规定.1.3、监控依据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)《公路斜拉桥设计细则》(JTG/T D65-01-2007)《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D60-01-2004)《公路桥涵钢结构木结构设计规范》(JTJ025-86)《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB 10002.2-2005)《公路桥涵施工技术规范》( JTG/T F50-2011)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF801-2012)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)《工程测量规范》(GB50026-2007)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG_D63-20071.4、目的和意义由于各种因素的随机影响,结构的初始理论设计值难以做到与实际测量值完全一致,两者之间会存在偏差.若对偏差不加以及时有效的调整,就会影响成桥的内力和线形.施工控制的目的,就是根据实际的施工供需,以及现场获取的参数和数据,对桥跨结构进行实时误差分析和结构验算;对每一施工阶段,根据分析验算结果给出结构应力及变形等施工控制参数,分析并调整施工误差状态,建立预警体系对施工状态进行安全评价和控制.这样,才能保证结构的受力和变形始终处于安全合理的范围内,成桥后的结构内力和线形符合设计要求.二、监控方案与内容2.1 施工监控的内容2.1.1 施工监控参数的选取(1)索塔轴线、应力;通过施工过程中塔顶偏位的几何测量和关键截面的应力监测确保索塔的线形及应力满足要求.(2)主梁线形、应力;通过调整拼装位置、索力等手段来确保主梁高程、轴线等线形指标满足要求;主梁应力可以作为误差控制的辅助指标和结构施工过程安全监测的预警指标.(3)斜拉索索力;通过建立完善的误差调整与参数识别体系并采用多种方式对索力进行监测来保证斜拉索索力误差满足要求.(4)主梁合拢前大气温度与合拢端标高变化的对应关系.2.1.2 施工监控计算内容(1)施工过程安全复核计算(2)拉索、主梁无应力制造线形/长度的复核计算(3)施工控制误差分析及参数识别(4)施工控制实时计算(5)重要临时结构的计算2.1.3 施工监控现场实测参数(1)实际材料的物理力学性能参数:混凝土、斜拉索、索塔或凝土的弹性模量及容重(2)实际施工中的荷载参数:1)恒载:a. 主梁自重b.二期恒载(桥面铺装、人行道板,栏杆、路缘石、灯柱、过桥管线等)2)施工荷载3)临时荷载2.2 施工监控的实时监测体系2.2.1 实时监测内容及其分级将监测内容的重要性等级和频率等级进行划分.例如:2.2.2 测点布置原则(1)斜拉索索力测点布置a.一般原则:根据理论计算,满足下式的拉索均需设置索力测点.b. 对称布设.c. 全桥通测线形时,索力也全桥通测.(2)主梁线形测点布置1)一般原则:一个梁段上设置三个主梁线形测点,两个高程测点一个轴线测点,高程测点宜设置在悬臂端横隔板与外侧腹板交界处的顶部,轴线测点设置在横向尽量靠中部的位置.2)线形监测主要想放样或拉索索力控制提供参数时可仅对选弊端2-3个梁段进行监测.3)用于误差分析、参数识别时全桥通测,每个梁段均监测.(3)索塔偏位测点的布置索塔在施工过程应在新塔段或其模板上设置测点,索塔水平撑杆顶撑时为了确保顶撑效果也应考虑在顶撑位置设置测点,索塔施工结束后应对索塔进行至少一次每个索塔节段的通测.主梁施工阶段应在索塔塔顶设置偏位测点.(4)索塔应力测点的布置索塔应力测点的布置主要根据计算确定,并且尽量考虑在下塔柱、中塔柱、下横梁均设置测试断面.每个塔肢测试断面应考虑在索塔的四个角点上均设置测点.(5)主梁应力测点的布置主梁测试断面的测点应确保顶底板载腹板与顶板交界处,纵隔板与顶底板的交界处,主梁中部设置测点以确保采集到应力的峰值点.(6)温度场监测的测点布置斜拉桥的施工监测中整个塔、梁、索各自的温度场比较接近,因此可以各自选择一个断面进行温度场的监测.索塔的温度场监测应至少在测试断面四个角点设置测点,主梁则应确保在顶板、腹板、底板均设置一定数量的测点,拉索可以通过试验索来进行温度场的监测.2.2.3 本桥监测点布置及传感器选型2.3 施工监控的技术指标体系2.3.1 各施工监测内容的仪器及精度要求指标(1)索力监测可采用动测法或在锚下安装压力传感器的方法进行.索力监测仪器分辨率应达到0.1kN.常用的穿心式传感器与弦振式索力仪两种.前者主要应用于张拉阶段,后者用于张拉后索力监测.(2)线形监测可采用水准仪、经纬仪、测距仪、垂准仪、全站仪等测量仪器进行监测,仪器测距分辨率应达到1米米,测角分辨率应达到1’’.(3)应力监测可采用弦振式传感器、光纤式传感器和电阻应变式传感器,仪器分辨率应达到应变1με.(4)温度监测宜采用铂式热电阻温度传感器和热电偶点温计,仪器分辨率应达到温度0.1℃.2.3.2 施工控制技术要求和容许误差度指标(1)几何控制技术要求(几何误差均指实测值与理论预测值间的差异)控制工况主梁上下游高程测点平均值误差应小于悬臂长度的±1/3000,当1/3000悬臂长度小于40米米时,按40米米进行控制,相邻梁段间平均相对偏差不得大于梁段长度的1/750;上下游高程相对偏差不大于15米米.主梁轴线偏位不得大于±1/10000悬臂长度,悬臂长度的1/20000小于10米米时,按10米米进行控制;相邻梁段间相对轴线偏差不得大于1/5000梁段长度.索塔偏位误差不得大于±20%,当理论索塔偏位的20%小于30米米时,可按照±30米米来控制.索塔偏位不作为施工控制的主要指标.(2)索力控制技术要求索力控制拉索上下游平均控制误差小于±5%、(3)应力监测及其它技术要求采取措施保证原件损坏率不得大于20%.索塔应力测量可考虑索塔施工期间每个节段测试一次,架梁阶段每个梁段测试一次.索塔当应力水平达到80%材料允许强度时或超过误差范围时应提供预警.应力监测结果应在测试断面浇筑30天后开始提供.主梁应力测量当应力水平达到60%材料允许强度时或超过误差范围时应提供预警.应力监测结果应在每个梁段完成后开始提供.2.4 施工监控的技术体系和组织体系2.4.1 施工监控的组织体系2.4.2 施工监控的技术体系三、施工计算与控制3.1、计算流程3.1.1设计计算的校核施工控制首先将采用设计计算参数对施工过程进行分析,计算出控制目标的理论值.理论值由主梁挠度、主梁理论轴线、主梁截面理论应力、斜拉索理论索力等构成.这一阶段中将与设计计算进行相互校核,以确保控制的目标不与设计要求失真.3.1.2施工控制计算这一阶段的主要工作是在前一个阶段工作的基础上,跟随着施工过程的进行,根据现场的实测参数、误差分析结果等对模型进行修改,并对现场的施工目标进行必要的调整.3.1.3仿真分析计算的方法斜拉桥结构施工过程仿真计算方法主要包括倒拆分析法和正装分析法两种.通测,正装计算比较直观、简便,施工过程中架设方案有较大改变或施工参数有较大变化时,可以方便处理.而倒拆分析法的计算稍微复杂些,但倒拆计算可以得出斜拉桥各施工阶段的斜拉索索力和主梁的架设线形等控制参数,因此在实际中也得到较多的应用.3.2、控制的原则3.2.1 受力要求.反映斜拉桥受力的因素包括主梁、塔(墩)和索的三大部分的截面内力(或应力)状况.通常起控制作用的是主梁的上下缘正应力,在恒载已定的情况下,成桥索力是影响主梁正应力的主要因素,成桥索力小的变化都会对其产生较大影响.而主梁的应力与主梁截面轴力和弯矩有关,因为轴力的影响较小且变化不大,所以弯矩是主梁中起控制作用的因素.塔的情况与梁类似,只是索力对塔的影响没有梁那么敏感,塔中应力通常容易得到满足.索力要满足最大最小索力要求,最大索力要求即钢丝强度要求,最小索力要求即拉索垂度要求.3.2.2 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.3.2.3 调控手段.对于主梁和塔(墩)内力(或应力)的调整,最直接的手段是调整索力.由于索力较小的变化就会在主梁中引起较大的内力(或应力)变化,而索力本身又有一定的变化宽容度(即最大最小索力确定的索力允许变化范围),因此,索力调整为主要的调控手段.对于主梁线形的调整,调整立模标高是最直接的手段.将参数误差以及索力调整引起的主梁标高的变化通过立模标高的调整予以修正.索力调整和立模标高的调整分两步完成,即先进行索力调整,目标主要是梁、塔截面的弯矩;然后进行立模标高调整,还需加入已建梁段的主梁标高.主梁弯矩控制截面可选为各施工梁段的典型截面(一般为受拉索锚固点局部应力影响较小处),塔的控制截面可只选塔底以及截面变化处等少数控制位置.主梁标高控制点可选为每施工梁段前端点.四、施工控制实施的主要结果4.1、施工过程控制结果4.1.1 施工阶段的主梁标高及张拉索力的控制结果4.1.2 主梁应力控制结果4.1.3 主塔偏位和应力的控制结果4.2 主梁合拢的控制后果4.2.1 索力监控成果4.2.2 线形监控成果4.3 成桥状态的控制实现结果4.3.1 索力监控成果4.3.2 线形监控成果4.3.3 主梁纵向伸缩量4.3.4 主梁应力监控成果附表五、结论及建议斜拉桥的施工中进行相应的施工控制研究是对其施工安全、可靠进行的重要保障,是提高施工质量的重要技术手段.针对XX大桥的设计、施工具体特点研究而建立的施工控制技术体系由现场测试、实时测量、实时计算等子系统构成,经过本桥施工控制实践证明该系统工作性能完善、运行可靠,适应XX桥施工控制的技术要求.监控组对XX的分析计算,提出了解决措施指导施工,经现场验证,减少了XX时的难度,减小了XX的误差.成桥阶段的内力和线形与设计预期基本吻合,本桥的施工监控技术的研究,对解决大跨度斜拉桥的施工和施工控制等关键性问题发挥了巨大的作用,对类似工程有较好的推广价值.。

钢箱梁顶推施工监控方案钢箱梁顶推施工监控方案钢箱梁顶推施工是两桥施工的主要特点，而曲线桥梁的梁体受力非常复杂，因此施工监控显得十分重要。

在顶推过程中，梁体不仅上下挠动，在平面内也将扭转，线形控制尤为困难。

为确保施工过程中钢箱梁及下部结构的安全稳定，并最终实现设计线形和受力要求，对其施工进行全过程监控是必要的。

施工监控的目的是确保顶推过程中梁体的稳定，不致出现倾覆；确保顶推就位后的梁体线形满足设计要求；确保顶推过程中主梁及墩柱（含临时支墩）受力不超出预警范围；确保落梁后各永久支座受力均匀，符合设计要求。

施工监控采用开环控制的方法，主要包括数据采集系统和数据分析处理系统。

监测内容包括顶推过程中控制导梁挠度、箱梁、导梁的横向位移、箱梁、墩柱关心截面以及应力集中点的应力、各临时墩竖向、纵向位移、顶推力大小、落梁时永久支座反力等。

通过施工监测与监控的有机结合，调整控制本桥施工过程中各个构件的安全。

施工控制原则是一个预告→量测→识别→修正→预告的循环过程。

施工控制最重要的目的是确保施工中结构的安全，具体表现为：结构的内力合理，变形控制在允许范围内，并保证有足够的稳定性。

施工控制的原则是综合考虑稳定性、变形和应力控制，而稳定性则是关键和前提。

为了实现控制，可以采取以下策略：首先，通过精确模拟计算来控制曲梁在各个施工阶段的稳定性和顶推力的大小；其次，确定曲梁和墩柱的应力关心位置，并相应布设应变传感器来实现应力的控制；再次，提供准确的加工线形来控制箱梁线形；然后，通过横向限位器的精确定位来控制曲梁的横向偏位；接着，通过调整各墩顶滑道标高来确保曲梁的竖向就位和受力均匀；此外，在导梁端头、永久墩和临时墩顶安装棱镜或位移计来实现变形的测量控制；最后，在永久支座处设置应力计来实现落梁时支反力的测量控制。

施工监控的目标包括：顶推过程中梁体不出现倾覆；顶推过程中临时墩受力安全；顶推过程中每次导梁都安全准确移上永久墩和临时墩；成桥后桥面中心线线形和理论中心线线形偏差在允许误差之内；成桥后桥面标高和理论标高偏差在允许误差之内；成桥后结构内力与设计一致。

斜拉桥施工监控技术一、斜拉桥的工程概况南京市长江二桥位于南京市长江大桥下游地段11公里处，由南汊桥、八卦洲（长江中第三大岛）公路连接线，北汊桥“二桥一路”组成。

全长12.517公里，总投资33.5亿元。

其中，南汊大桥为双塔双索面钢箱梁斜拉桥，跨径布置为58.5m + 246.5m + 628m + 246.5m + 58.5m ，以其628m 主跨而成为继日本多多罗大桥、法国诺曼蒂大桥之后世界第三大斜拉桥。

北汊大桥为预应力连续梁桥，主跨径165米，桥长2212米，桥面宽32米。

全线采用6车道高速公路标准。

该桥于1997年10月开工，2001年3月竣工通车。

二、斜拉桥施工监控技术的目的首先南京市长江二桥的施工监控技术就值得许多斜拉桥施工人员学习，当年桥梁工程总投资应控制在30亿元以内，而长江二桥不仅按期完成了桥梁的工程质量，还不断用基础设备创建出新的水平技术，就是靠这些桥梁施工人员的不断创新和努力，不仅为国家省下了近3亿元的资金，还让工程质量验收得到了100%的优良效率。

本来大跨度斜拉桥施工监控方面的技术就有很多的特点，在加上大跨度桥梁受力技术的复杂性，所以在斜拉桥实施施工的过程中，如果因为某些不确定的因素和设计技术的偏差，就会导致斜拉桥整个施工的进度和安全。

而斜拉桥施工监控的目的就是要保证这些不必要的疏忽和失误，并确保斜拉桥施工的安全与快捷。

同时使斜拉桥的线性，设计，建构尽量统一，通过对斜拉桥施工监控的检测，跟踪，分析，比对，实施来进行不断的调整。

三、斜拉桥施工监控技术的特点斜拉桥之所以受到当今社会的赞同和认可，就是因为它有多样化这个特点。

所以，要想斜拉桥既美观受用又受力强度高，那就得看斜拉桥施工监控技术的不断创新与提高了。

斜拉桥自1988年由法国人提出的结构模式，斜拉桥施工监控技术主要从结构的高度，线性，观赏以及受力等特点。

在短短的几十年里，中国的斜拉桥施工监控技术已经突飞猛进。

根据资料显示，我国的斜拉桥设计已经得到了世界的认可。

一、工程概述桥梁监控工程是确保桥梁结构安全、延长桥梁使用寿命、提高桥梁运行效率的重要手段。

本方案针对某桥梁工程，从施工准备、施工工艺、质量控制、安全管理等方面进行详细规划。

二、施工准备1. 施工组织（1）成立桥梁监控施工小组，明确各成员职责，确保施工顺利进行。

（2）制定详细的施工进度计划，合理安排施工人员、设备、材料等资源。

2. 施工材料（1）选用符合国家标准的传感器、电缆、支架等监控设备。

（2）确保监控设备性能稳定，满足桥梁监测要求。

3. 施工设备（1）配备专用施工车辆，如吊车、运输车等。

（2）配置必要的施工工具，如扳手、螺丝刀、电焊机等。

4. 施工技术培训（1）对施工人员进行专业培训，确保其掌握桥梁监控施工技术。

（2）对施工人员进行安全教育培训，提高安全意识。

三、施工工艺1. 桥梁监测点布设（1）根据桥梁结构特点，合理选择监测点，如主梁、桥墩、桥台等。

（2）监测点布设应满足桥梁结构变形、应力、裂缝等监测需求。

2. 传感器安装（1）在监测点处预埋传感器，确保传感器安装牢固、无遗漏。

（2）传感器安装后，进行试测，确保数据准确。

3. 电缆布设（1）电缆布设应遵循规范要求，确保电缆线路安全、可靠。

（2）电缆布设过程中，避免与其他线路交叉，减少干扰。

4. 监控系统搭建（1）搭建桥梁监控中心，配备计算机、显示器等设备。

（2）将传感器数据传输至监控中心，实现实时监测。

四、质量控制1. 施工过程控制（1）严格控制施工质量，确保监控设备安装到位、数据准确。

（2）对施工过程进行跟踪检查，及时发现并解决问题。

2. 质量验收（1）根据规范要求，对施工质量进行验收。

（2）验收合格后方可进入下一阶段施工。

五、安全管理1. 施工现场安全（1）加强施工现场安全管理，确保施工人员生命安全。

（2）严格遵守施工操作规程，避免安全事故发生。

2. 设备安全（1）定期对施工设备进行检查、维护，确保设备安全运行。

（2）对设备操作人员进行专业培训，提高操作技能。

斜拉桥施工阶段监测监控的内容和方法文武松1,王邦楣2(1.铁道部大桥局芜湖桥指挥部,安徽芜湖241001;2.铁道部大桥局桥科院,湖北武汉430034)摘　要:基于铁道部大桥工程局桥梁科学研究院对近年来一些大型斜拉桥施工监测监控工作的总结,介绍了监测监控机构及其监控管理,斜拉桥在施工阶段监测监控的内容和方法,阐述了监测监控的实施原则及其重要性,并对监测结果提出了具体要求。

关键词:斜拉桥;桥梁观测;施工监控;监控系统中图分类号:U 445.1 文献标识码:A 文章编号:1003-4722(1999)04-0063-08收稿日期:1999-08-02作者简介:文武松(1964-),男,高级工程师,1986年毕业于河海大学工程力学专业,工学学士,1989年毕业于西南交通大学桥梁工程专业,工学硕士,现为西南交通大学桥梁专业博士研究生。

1　引　言在桥梁工程中,随着技术水平的提高,跨度不断增大,结构型式也愈趋复杂,工艺越来越先进。

为确保桥梁施工安全顺利,施工过程中的监测监控受到了工程师的高度重视。

近几年,桥梁科学研究院相继承担了一些大型桥梁在施工阶段的监测监控工作[1][2][3],获得了丰富的实践经验。

基于前段工作的总结,下面介绍一些斜拉桥在施工阶段监测监控的内容和方法、监测监控的实施原则及其重要性,并且对监测结果提出一些具体要求。

2　桥梁施工阶段的监测监控桥梁施工阶段的控制是一个系统工程,主要包括二部分。

一部分是数据采集系统,即监测;另一部分是数据分析处理系统,即监控。

前者是利用事先在塔、梁和拉索等主要部位埋设数种性能各异的传感器和相关的测试仪器获得大量的数据,包括几何参量和力学参量。

监控则是利用高效计算机程序,对数据进行分析处理,并确定下一个阶段的施工参数。

通过二者的有机结合,调整控制桥梁的内力和线形,实现桥跨结构的内力和线形同时达到设计预期值,确保桥梁施工安全和正常运营,并保证具有优美的外观形状[4][5][6]。

主梁采用顶推施工的钢箱梁斜拉桥,主梁顶推施工阶段的施工
控制工作内容
主梁顶推施工阶段的施工控制工作内容包括：
1. 主梁制作和预装配：包括主梁的钢材采购、加工、制作和预装配工作。

施工控制需要确保主梁的尺寸、质量和几何形状符合设计要求。

2. 施工方案编制：根据设计要求和施工条件，制定详细的施工方案，包括主梁顶推的具体方法、顺序和施工参数等。

3. 施工设备准备：确认所需要的顶推设备和辅助设备是否满足施工要求，包括顶推机、压力模块等。

确保设备的安全性、可靠性和适用性。

4. 施工现场准备：包括施工场地的清理和平整，施工道路的修整和铺设，以及施工区域的临时围护和安全措施等。

5. 施工参数调整：根据现场实际情况，及时调整施工参数，确保顶推过程中的施工力、速度和位移控制。

6. 施工过程监控：监控主梁顶推施工过程中的各项参数和指标，如顶推力、顶推速度、位移变形等，并及时采取措施进行调整。

7. 施工质量控制：对主梁顶推过程中的质量进行控制，例如主梁的尺寸精度、焊缝质量等。

8. 施工安全控制：确保施工过程中的安全措施得到有效执行，防止施工事故的发生。

9. 施工进度控制：根据施工计划，及时跟踪和掌握主梁顶推施工的进度，并根据需要进行调整。