既有桥梁监控监测方案最终1.docx
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既有桥梁监控监测方案最终1
昆明两面寺立交连接寺瓦路工程
既有桥梁施工监控监测方案
中铁西南科学研究院有限公司
2015年5月
1工程概况
1.1项目概况
两面寺立交连接寺瓦路工程位于昆明市盘龙区。
现状两面寺立交是连接虹桥路与绕城高速的互通式立交,其中虹桥路呈东西走向,绕城高速呈南北走向。
虹桥路为城市主干路,双向6车道,设计车速60km/h。
绕城高速相当于昆明四环,允许货车全日通行,主要承担过境交通流量转换功能,双向6车道,设计车速80km/h。
寺瓦路起于虹桥路,止于两面寺立交,是一跳贯通昆明东二环与东三环的重要城市主干路,双向6车道,设计车速40km/h。
现状两面寺立交缺少右转入寺瓦路的匝道,为完善立交功能,解决两面寺立交桥底交通拥堵问题,本工程新建3条定向匝道实现虹桥路、绕城高速与寺瓦路的快速连接。
两面寺立交连接寺瓦路工程的桥梁布置如下:
立交分为三层,地面层为改造拓宽的寺瓦路辅导和线位调整后的寺瓦路连接线,寺瓦路拓宽需要在既有桥左侧新建一座跨径20m,桥宽3.85m的的预制空心板桥;因寺瓦路连接线线位调整,需新建一座跨径20m,桥宽11m、的预制空心板桥跨越凤凰河。
地上一层为虹桥路、绕城高速右转寺瓦路的高架A匝道,虹桥路拓宽,新增开口汇入绕城高速左转进入市区的匝道,然后通过绕城高速左转匝道直接分流进入寺瓦路。
A匝道桥桥宽8m桥长322.0m,引道长度104.589m。
桥梁结构为现浇预应力混凝土连续箱梁。
地上二层为寺瓦路上虹桥路高架B匝道和绕城高速的高架C匝道。
B匝道桥桥宽主要为10m和8m两种(其中有一联变宽),桥长639.0m,引道长度为200.244m。
桥梁结构除上跨虹桥路采用一联37+60+37m的钢混叠合梁外,其他的为现浇预应力混凝土连续箱梁。
C匝道桥桥宽均为8m,桥长153m,桥梁结构为现浇预应力混凝土连续箱梁。
图1.1-1桥梁总体平面布置图
1.2施工监控监测主要依据
1)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)
2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)
3)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003);
4)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004);
5)《公路污工桥涵设计规范》(JTGD61-2005);
6)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007);
7)《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89-2008);
8)《工程测量规范》(GB50026-2007)
9)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)
10)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)
10)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)
11)《公路桥涵施工技术规范》(JTGTF50-2011)
12)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
13)本项目相关图纸、设计文件
2施工监控监测的目的
通过对既有桥梁的监控监测,及时掌握匝道桥施工对既有桥梁的影响,分析既有桥梁的稳定性,便于采取相应的措施,保证整个施工过程安全,以便引导正确施工。
3施工监控工作计划
施工监控监测做为第三方参与项目建设,监控监测工作依据实体状态展开,监控监测进度的安排须配合施工方的施工进度,主要分为三个阶段,各阶段监控监测工作安排如下:
1)主体结构施工前
(1)组织人员、仪器设备进场,并进行设备调试,对全体监控技术人员进行技术交底;
(2)进行基础数据的收集(设计文件、施工组织方案、施工进度计划等),对施工方案的优化提出意见或建议;
(3)按照合同要求,结合施工现场实际情况及施工组织方案,编制完成详细的施工监控实施方案。
2)桥梁施工过程中
(1)结合施工进度,在施工现场建立实时监测系统,在既有桥梁结构主要部位布置偏位、变形等测点,对结构偏位、主梁线形等进行跟踪监测;
(2)根据对施工现场实时监测的结果进行计算分析,评估既有桥梁的状态,当结构偏位超限时,应将监测结果及时上报,施工单位立即停止施工作业,查找原因,并采取相应应对措施。
3)主体结构施工完成后
(1)施工监控总结报告的编写;
(2)人员、仪器设备的离场。
4本项目施工监控的主要内容
根据监控监测项目实际情况,本项目监控主要内容如下:
1)仿真计算分析
2)既有桥梁变位监测
(1)基础沉降监测;
(2)既有桥梁墩顶偏位监测
(3)既有桥梁主梁线形监测;
3)施工程序及异常情况对策。
5施工监控监测方法
5.1仿真计算分析
施工监控监测方根据既有桥梁在施工过程中桥梁的变位情况,建立力学分析模型进行模拟计算分析,从而了解结构变位对桥梁结构的影响,判定既有桥梁的安全状况,科学指导施工行为,对施工提出合理的建议。
本项工作我方拟采用有限元分析计算软件MidasCivil2013进行。
MidasCivil是为了能够迅速完成对土木结构的结构分析与设计而开发的“土木结构专用结构分析与优化设计软件”,功能齐全,完全满足本项目需要。
大型支架斜拉桥
钢管拱桥刚构桥
5.1-1结构分析计算软件功能简介
5.2既有桥梁变位监测
5.2.1测试目的
为了确保该桥的正常运行,分析和总结在施工过程中既有桥梁的变形规律、发展趋势,研究施工过程对大桥变形的影响情况;对运既有的桥梁变形情况有更全面的把握,使监测数据基本能反应变化的真实情况,比较准确地评价既有桥梁的安全态势,并提供较为准确的分析,是桥梁变位监测的目的。
主要表现在以下几个方面:
1、通过对基础沉降及墩顶偏位的长期观测,观测既有桥梁在施工过程中有无沉降发生(特别是不均匀沉降)。
2、通过对桥面线形进行观测,掌握桥梁线型变化情况,并根据桥面线形的测试结果推断梁体有无出现下挠,整体刚度有无出现弱化。
挠度是桥梁结构最重要及最直观的指标之一,保证匝道桥施工过程中既有桥梁结构的运营安全。
5.2.2测试方法
要测量既有桥梁基础沉降、墩顶偏位及桥面的线形的变位情况,应建立相应的平面和高程控制网。
观测点分为基准点、工作基点和线形(变形)观测点。
其布设应符合下列要求:
1)本桥至少应有3个稳固可靠的点作为基准点;
2)工作基点应选在比较稳定的位置。
对通视条件较好或观测项目较少的桥梁结构,可不设立工作基点,在基准点上直接测定变形观测点;
3)线形(变形)观测点应设立在结构上能反映变形特征的位置。
4)每次变形观测时,应采用相同的观测路线和观测方法,使用同一仪器和设备,观测人员基本固定,在基本相同的环境和条件下工作。
应定期对平面和高程控制网进行观测,建网初期宜每天观测一次;点位稳定后,检测周期可适当延长,当对变形成果发生怀疑时,应随时进行检核。
5)桥面线形测量(纵断面高程测量)采用三等水准精密测量进行闭合测量。
6)高程测量的控制网,可布设成闭合环、结点或附合水准路线等形式;
7)水准基准点,应埋设在变形区以外的基岩或原状土层上,亦可利用稳固的建筑物、构筑物,设立墙上水准点。
当受条件限制时,在变形区也可埋设深层金属管水准基准点。
8)高程观测点的布设,应符合下列规定:
(1)能够反映结构变形特征和变形明显的部位;
(2)标志应稳固、明显、结构合理,不影响结构物的美观和使用;
(3)点位应避开障碍物,便于观测和长期保存。
5.2.3测量仪器
用全站仪系统(或水准仪)测量桥梁各测点的平面坐标及高程,详见图5.2-1、图5.2-2。
图5.2-1全站仪(GPT-6001CLP)图5.2-2水准仪(DSC-32T)
5.2.4测点布置
1)绕城高速匝道6测点布置
对新建A匝道与绕城高速匝道6连接处的既有桥梁结构进行监测,监测范围为邻近匝道连接处2跨范围内的桥梁进行监测,详见图5.2-3~5.2-8。
图5.2-3匝道6既有桥梁结构测点布置立面图
图5.2-4匝道6既有桥梁0#桥台基础沉降测点断面图
图5.2-5匝道6既有桥梁1#、2#桥墩基础沉降测点断面图
图5.2-6匝道6既有桥梁0#台顶偏位测点断面图
图5.2-7匝道6既有桥梁1#、2#墩顶偏位测点断面图
图5.2-8匝道7既有桥梁梁体线形测点断面图
2)绕城高速匝道7测点布置
对新建A匝道桥台处的绕城高速匝道7上的既有桥梁结构进行监测,监测范围为邻近A匝道桥台处2跨范围内的桥梁进行监测,详见图5.2-9~5.2-12。
图5.2-9匝道7既有桥梁结构测点布置立面图
图5.2-10匝道7既有桥梁0#台基础沉降测点断面图
图5.2-10匝道7既有桥梁1#、2#桥墩基础沉降测点断面图
图5.2-11匝道7既有桥0#梁台顶偏位测点断面图
图5.2-11匝道7既有桥梁1#、2#墩顶偏位测点断面图
图5.2-12匝道7既有桥梁梁体线形测点断面图
3)绕城高速匝道9测点布置
对新建A匝道桥台处的绕城高速匝道9上的既有桥梁结构进行监测,监测范围为邻近A匝道桥台处5跨范围内的桥梁进行监测,详见图5.2-9~5.2-12。
图5.2-9匝道9既有桥梁结构测点布置立面图
图5.2-10匝道9既有桥梁0#桥台基础沉降测点断面图
图5.2-10匝道9既有桥梁1#~5#桥墩基础沉降测点断面图
图5.2-11匝道9既有桥0#梁台顶偏位测点断面图
图5.2-11匝道9既有桥梁1#~5#墩顶偏位测点断面图
图5.2-12匝道9既有桥梁梁体线形测点断面图
4)虹桥路跨线桥测点布置
新建B匝道上跨虹桥路,拟对虹桥路既有桥梁进行结构监测,监测范围为B匝道与虹桥路交叉点处5跨范围内的桥梁进行监测,详见图5.2-7~5.2-15。
图5.2-7虹桥路既有桥梁结构测点布置立面图
图5.2-8虹桥路既有桥梁结构1#墩(台)基础沉降测点断面图
图5.2-9虹桥路既有桥梁结构2#、3#、4#、6#基础沉降测点断面图
图5.2-10虹桥路既有桥梁结构5#基础沉降测点断面图
图5.2-11虹桥路既有桥梁结构1#墩(台)顶偏位测点断面图
图5.2-12虹桥路既有桥梁结构2#、3#、4#、6#墩顶偏位测点断面图
图5.2-13虹桥路既有桥梁结构5#墩顶偏位测点断面图
图5.2-14虹桥路既有桥梁结构梁体线形测点断面图
(一)
图5.2-15虹桥路既有桥梁结构梁体线形测点断面图
(二)
5.2.5监测时机及频率
既有桥梁变位观测时机及频率:
新建桥梁基础施工时,每天观测一次;基础施工完毕后每周进行一次观测。
5.3施工异常情况的对策
当施工过程中出现问题和意外事故的情况下,根据现场监测数据对施工状况做出评价,对出现异常情况应及时报警并提出处理建议,供有关方参考同时通知相关单位并提供相应的测量数据及分析报告,组织本单位经验丰富的资深专家及相关技术人员进行协助和指导。
6监控技术方案保证措施
我们将本着“态度热情,严谨务实,科学监控,数据可靠”的原则,尽职尽责地做好监控测试工作。
桥梁施工监控测试对周围的环境、温度条件要求较高,一般在夜间测试效果较好。
测试人员除按正常状况完成测试外,建设、设计、施工和监理方有特殊要求需专门测试或夜间测试,我方将无条件实施,24小时内做到随叫随到,保质保量做好监控工作。
为了保证施工监控的技术质量,我单位中派出的监控人员均是从事桥梁施工监控多年的、具有丰富的施工监控经验和事故处理经验。
为了有效地保证施工监控的技术质量,监控项目部拟成立一个由我院资深桥梁专家组成的专家顾问组,专家顾问组由王正仪、段美贵、管敏鑫等业内知名专家组成,王正仪任组长,当施工现场出现意外事故或技术问题时,专家组负责对实际情况进行分析,并提出处理建议和意见,供有关方参考。
7施工监控技术质量保证体系
为了有效地开展施工监控工作和保障施工监控的技术质量,本监控项目拟建立如下施工监控质量保证体系(图7-1):
图7-1施工监控质量保证体系图
8安全、文明及环保施工监控量测措施
1.安全文明施工监控量测措施
1)在开展监控工作时,所有技术人员都要事先进行安全技术培训,加强安全防范意识,对现场工人,加强安全思想教育,力争作到安全、文明作业;
2)所有参与施工监控的技术人员和工人购买人身安全保险;
3)监控项目部设置兼职安全工作员一名,随时监控全管段安全监控施工状况。
发现问题,立即指出,并进行整改;
4)督促监控项目部建立健全安全保证体系,落实安全生产责任制。
对下设的各组安全生产责任制执行情况,进行定期检查并记录;
5)在施工监控实施细则中必须制定安全技术规范措施。
安全技术措施应针对施工现场、作业环境、工程结构、作业条件等方面存在的不安全因素,从技术上采取措施加以消除;
6)要求监控人员进入施工场地时,必须戴安全帽;
7)不可避免在夜间作业时,应有相应的安全保障措施;
8)严格按《高空作业安全操作规程》进行管理;
9)加强职工的安全防范意识,完善安全管理制度;
10)正确佩戴和使用安全防护用品;
11)完善安全设施;
12)注意防雷雨和大风。
在暴风和大雨天气下要停止施工,请专业人员对高墩的避雷设施及其接地状况进行检查,以便整改;
13)注意所有施工电力线路及配电板、配电箱的安装规范;
14)注意所有电路接头及用电器的防雨水工作,防止漏电;
15)维持良好的社会治安,以维护良好的施工环境。
2.人员安全管理措施
1)监控人员进入施工现场,必须佩戴安全帽,穿防滑软底胶鞋;
2)监测人员夜间测量时,必须穿戴反光背心,并摆设锥形桶;
3)桥下作业应注意高空坠物,桥上作业应注意不要靠边站立,如需要临边作业,应系好安全带;
4)非驾驶人员严禁驾驶工作用车,违规者每次罚款50元,因违规驾车造成的一切后果由当事人自负;
5)人员外出必须向负责人说明,擅自外出而出现意外者,后果自负;
6)爱护公共卫生,不得故意毁坏公共财物,毁坏或遗失公共财物必须照价赔偿;
7)监测人员上工地时,不能喝酒,不能疲劳作业。
3.测试仪器及数据安全管理措施
1)测试仪器要轻拿轻放,测试过程中将仪器紧握,以免摔坏或被别的事物(如:
车辆、人员等)撞倒;仪器用完后立即进行装箱,并放在安全的位置或者车中;
2)保持仪器的整洁卫生,定期对仪器进行校核,保证测试数据的准确性;
3)保存好监测原始记录,并及时把数据保存为电子文档,并进行多次备份;
4)重要数据应及时整理并做好记录或打印保存。
4.人员生活财产安全管理措施
1)离开时,要锁好门窗,不要让陌生,不相关的人员进入,保管好自己的财务,以免发生丢失;
2)较长时间的外出办事,离开前应注意办公室或卧室里各种电源是否切断,照明是否熄灭;
3)冬天在进行烤火取暖过程中,远离易燃易爆物品,做到人离开火熄灭,以免发生火灾事故。
5.交通安全管理措施
1)驾驶员必须遵守交通规则,不能超速,违规操作;
2)驾驶员严禁酒后驾车,疲劳驾驶,确保行车安全;
3)时常检查汽车情况,严禁车辆带病上路,保证工地的用车;
4)行车进入施工现场时,驾驶员要注意将车停在视线比较好的宽阔地带,以免和施工车辆发生不必要的碰撞,同时必须将车停在安全的地方,注意空中物体的掉落,以免伤及人员、损坏车辆。
6.环保监控量测管理
施工监控量测项目与桥梁施工息息相关,环保措施必须到位,为了使施工监控工作的开展不会对周围环境造成不良影响,必须注意环境保护工作,主要做到以下几点:
1)施工监控量测过程中不能产生干扰施工人员及周边群众的噪音;
2)施工监控量测过程中产生的垃圾必须进行分类处理,不得对周边环境造成不良影响;
3)施工监控量测过程中不得毁坏周围的自然环境。