悬浇施工监控.docx

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悬浇施工监控

悬浇施工监控

悬浇施工监控分为：

箱梁悬臂施工平面及高程监控;施工应力、应变监测；箱梁温度测试;施工各阶段应力、变形及控制高程。

第一节　箱梁悬臂施工平面及高程监控

为了保证预应力混凝土连续梁采用悬臂浇筑施工方法的质量和安全,控制每一梁段施工的中线位置和标高，监测施工过程中各块箱梁的挠度变化情况，为箱梁标高调整提供依据,保证悬臂浇筑施工的悬臂合拢平面和高程差控制在设计要求的范围之内,根据《两阶段施工图设计说明书》,制定箱梁施工的平面和高程控制实施细则。

一、箱梁施工测量网的建立

1、为预应力混凝土箱梁悬臂浇筑施工服务的测量控制网应一次建立在各墩的承台上，而后再根据施工的进度安排将承台上的控制点转移到各自的0号块上。

2、平面控制网由桥面中轴线组成，控制网可借助已建立的施工控制网。

平面控制网采用经纬仪或全站仪建立。

3、高程控制网依托大桥已建立的控制网点,采用二等水准测量的方法,变换仪器高法，先在各桥墩承台上各设一个高程控制点,待箱梁0号块竣工后，用水准仪加悬挂钢尺的方法移至０号块顶面上或用全站仪建立。

0号块上的水准点即为箱梁悬臂浇筑施工的高程控制点。

4、各墩上０号块箱梁顶面按照左、中、右布置9个施工控制基准点

各墩上０号块箱梁顶面的施工控制基准点位置严格按照拟布图严格定位。

各点位置及各点间距离与拟布图所示值相差不得超过±10毫米。

5、在箱梁悬臂施工中，对于高程控制的基准点，在下述情况下应进行复测：

（1）、结构受力体系转换后；

（2）、墩基础发生较大沉降变化时；

（3）、施工控制组经分析后认为有必要进行复测时；

（4）、施工进行三个月后;

二、基准点和梁段测点的埋设

1、箱梁的0号块基准点标志可用16毫米直径螺纹钢筋制作,基准点钢筋长度约42～４７厘米，钢筋露出顶面混凝土约2厘米，露出端上部加工磨圆并涂上红漆。

2、箱梁的各悬臂施工梁段的测点布置

每个悬浇箱梁节段各设6个测点，以箱梁中线为准对称布置,测点离节段前端面10厘米处。

考虑通车后一年的长期观测,在0、5、８和12号截面顶板上可适当增设测点。

测点标志仍采用16毫米直径螺纹钢筋制作。

顶板测点钢筋长度约３０~58厘米,底板测点钢筋长度按不同的底板厚度实际放样，露出端要加工磨圆并涂上红漆。

悬浇箱梁节段的测点既为控制箱梁中线平面位置的测点，又为箱梁的标高控制点和挠度变形观测点。

３、箱梁的0号块基准点、悬浇节段的挠度变形观测点应严格按照规定的位置埋设，各点位置及相互之间距离的埋设误差控制在±１0毫米以内。

埋设的钢筋测点必须与箱梁顶板中上、下层钢筋焊接牢固,其底端要抵紧底板的底模板。

在混凝土施工中严禁踩踏、碰撞。

4、本节所指的基准点，其使用期为箱梁整个悬臂浇筑施工期。

应对所有基准点和测点加以保护,不得损坏和覆盖。

三、箱梁悬浇施工控制测量工作

1、当箱梁当前悬浇节段的施工挂篮初步就位后，先根据箱梁截面控制网,采用全站仪或采用电子经纬仪穿线法或盘左盘右法进行悬浇节段平面中线位置放样。

然后,根据箱梁节段立模标高通知单,安装底模、侧模和顶模，调整挂篮前吊杆高度等方法使底模标高、顶板底模标高满足通知单要求,误差不应该大于±10mm（高程）和-5mｍ（中轴线位置）。

2、箱梁每一节段悬臂施工过程中,监控单位和施工单位应进行以下工况的挠度测量和高程控制测量:

（1）、挂篮就位立模板；

（2）、浇筑箱梁混凝土后；

（３）、纵向预应力钢束张拉后。

同时,应进行以下两个工况的箱梁平面中线位置控制测量,即:

（1）挂篮就位及立模板后；

（２）浇筑箱梁混凝土之后。

对于上述所列测量工况,除对当前施工梁段进行测量外，同时对已施工完的节段（11号梁段之前,对施工完的各个梁段应间隔测量）应进行联测,以得到箱梁节段累计实际变形。

3、箱梁悬浇施工中挠度变形观测一般以闭合水准路线的形式进行观测。

为了克服温度变化所引起的变形影响,固定观测时间比较重要，一般应选择在清晨６:

30（春、冬季）５：

00（夏、秋季）以前完成外业测量。

另外，箱梁浇筑混凝土后也应在次日的清晨时间测量变形，高程和挠度变形测量按三等水准测量的精度要求进行。

４、在现场测量中,若实测梁段的标高值与预测标高计算值差值大于１5mm时；实测箱梁平面中线位置差值大于5mm时,应进一步核实测量结果,待监理认可测量结果后方可结束测量工作。

5、桥墩基础沉降观测是箱梁悬臂施工控制观测的组成部分。

桥墩基础沉降观测点设在各墩的承台上，每个承台上设4个测点（对称设置）,测点采用承台埋置式测点。

桥墩基础沉降观测按相关测量的精度等级要求进行实测。

根据施工进度情况，应在下述工况时测量:

（1）、０号、1号块施工完毕;

（2）、每孔11号块施工前;

（３）、每孔合拢前、后；

（4）、施工进行三个月后。

每个桥墩基础沉降观测资料应及时整理。

当出现异常沉降时,应分析异常沉降原因及时上报施工控制组以供分析决策用。

6、温度变化对箱梁长悬臂标高影响的监测工作

当箱梁悬浇施工至长悬臂状态时,因气温变化、日照高温差等对长悬臂箱梁变形影响显著，为了保证各跨箱梁顺利合拢和线形控制要求,必须进行悬臂标高的24小时跟踪测量,每两个小时测量记录一次,做出温度、时间回归方程,掌握气温变化规律。

根据对主桥箱梁的施工阶段变形分析,在悬臂至5号、8号和11号块时应分别进行这项测量工作。

当箱梁施工悬臂状态经历冬、春季，也由施工控制组决定是否要增加这项测量工作。

四、箱梁合拢的监测

1、合拢段是全桥施工的重点,也是线形控制的重点。

对施工悬臂的合拢精度要求为：

箱梁平面中线位置误差不大于10mm；悬臂端高程差不大于±20ｍm。

2、在各孔合拢段施工前，对各悬臂箱梁高程进行联测。

3、合拢段施工的高程观测按以下五个工况实测：

（１）、安装模板前；

（２）、浇筑混凝土前；

（３）、浇筑混凝土后；

（4）、张拉部分纵向预应力钢束后;

（5）、张拉完所有预应力钢束后。

4、当合拢采取压重等技术时，应在整个合拢段混凝土施工中进行变形监测。

五、箱梁悬浇施工的线形控制

1、根据桥主桥箱梁设计图纸和施工组织设计，应用施工监控的计算软件进行整个箱梁悬浇施工过程计算。

2、在施工期间，根据各节段施工的实际情况以及有关实测资料采集，对理论计算值进行调整,提供箱梁节段立模标高，提供相关工况时的计算值。

采集的实测资料除梁段标高实测值外,还应包括挂篮变形、支架和托架沉降、混凝土弹性模量、自重集度（密度）、温度变化、施工堆积物、模板重量等。

3、线形控制工作在现场应及时汇集计算参数的实际值和监控数据,并对其进行分析,以掌握有无异常情况;当工期等条件有明显变化时,应重新计算，修正预拱度（或抛高值）等。

4、线形控制工作数据流量大,因而必须注意对各类数据原始资料的分类保管工作。

5、线形控制数据传递路线

（1）施工线形控制指令下达路线

施工控制组指令（立模标高通知单）　　施工方执行次　　监理方监督执行。

（2）测量数据反馈路线

A、施工方的立模测量及有关测量值　监理方验收　监控单位（抽查）

B、施工控制组实测

（３）数据传递和指令下达时,各方签字并注明签字日期和具体时间。

六、影响箱梁挠度变形的因素处理

1、挂篮变形

挂篮在箱梁自重和其他施工荷载作用下将发生变形,这种变形一般包括弹性变形和非弹性变形。

为了掌握挂篮变形的大小,要根据挂篮形式,按照不同梁段的重量及施工荷载（模板重量、施工人员数目等）分别计算相应变形。

挂篮变形要通过预压试验才能最终获得。

预压试验可采用分期加载方法。

分级加载次数及加载量尽量与梁段实际接近。

加载时每级荷载持续时间不少于三十分钟。

在加载预压试验中，对挂篮受力主要构件及结果观测变形。

由挂篮预压试验应整理出加载变形曲线,并且得到各梁段施工时挂篮的竖向变形值。

2、支架和托架变形

对于边跨现浇段和各跨的0号块采用支架施工,在支架投入施工使用前,须进行支架的静载试验。

支架静载试验采用分级加载,每级荷载持续不少于３0分钟，最后一级为1小时,然后逐级卸载,分别测定各级荷载下支架和梁的变形值。

支架静载试验的最大加载按设计荷载的1.３～1．4倍计。

支架静载试验结果应获得各级加载和卸载时，相应的支架和梁变形值。

3、混凝土弹性模量与容重

按有关规范规定,按箱梁悬臂浇筑混凝土现场取样,制成试件。

先对试件进行尺寸精确量测，再由称重法测得实际容重。

再分别测定７、1４、28天龄期的弹性模量值。

以得到完整的弹性模量与龄期t（天）的变化曲线。

七、施工注意事项

1、大桥预应力混凝土连续梁的线形控制及中线位置控制工作贯穿于施工的全过程,涉及影响梁高程和中线位置的每一道工序，其特点是理论计算与施工实施紧密相连。

因而需要设计、控制、施工和监理各方密切合作。

2、施工中严格按照平衡施工的要求进行,控制梁段上的施工堆积物并及时清理箱梁中的施工垃圾，以避免由于施工荷载和桥面杂物的不平衡引起测量数据不准确。

3、施工中应按照施工规范要求组装箱梁模板,尽量避免由于胀模或顶板混凝土超方过大造成施工控制的困难。

４、测量工作应定人、定仪器进行观测。

５、施工控制组织在掌握设计文件要求基础上，结合施工组织设计和施工现场情况,认真仔细收集、分析实测资料，使施工控制工作顺利进行。

第二节施工应力监测

一、监测箱梁截面正应力是否在设计要求范围内。

观察预应力钢束张拉锚固、恒载、体系转换等作用下箱梁混凝土正应力变化等。

监控施工过程中桥墩墩身的混凝土应力是否在设计要求之内,协助判断悬臂施工中是否有较大的不平衡弯距。

二、箱梁应力监测截面与测点

1、监测截面在每个桥孔中取箱梁0号段和1号段截面、中、边跨５。

１1号节段截面和合拢段截面。

每个控制截面上顶板、底板各布置2～3个应力测点。

箱梁混凝土正应力测试截面及测点布置均按照监控单位的要求进行布设。

2、桥面板横向混凝土正应力测试梁段取边跨1１号和中跨11号节段上截面。

测试截面及测点布置均按照监控单位的要求进行布设。

3、桥墩混凝土应力测试截面与测点布置

取主墩墩身距墩顶为2.0米处的截面为钢筋（混凝土）应力测试截面，每个截面布置4个测点。

4、上述应力测试截面及测点布置可根据现场施工情况，予以调整。

三、测试仪器与测点埋设

1、应力监测采用振弦式混凝土频率传感器及配套的频率接收仪。

2、振弦式混凝土频率传感器必须按规定的测试方向固定在确定位置处的普通钢筋上，保证在混凝土施工中不松动。

测试导线应引出箱梁（墩顶）表面。

在箱梁各壁板内，测试导线应沿相应普通钢筋引出,每隔一段距离（或方向改变处）应用铅丝绑扎牢固。

3、测试导线引出箱梁顶面。

要有切实可行的方法保证测试导线编号标志防水及损坏。

4、在预埋混凝土传感器之前,要对传感器逐一检测并做好检测记录。

5、施工单位在施工到应力监测点设置梁段时,应事先通知施工控制组人员进行现场埋设传感器并予以积极配合。

在混凝土施工中,对混凝土传感器、特别是传感器与导线连接处附近,不要过分振捣,应防止损坏应力计和导线；施工现场中,施工人员应特别注意不要踩踏测试导线;现场若发现有传感器和导线损坏情况,应尽快通知施工控制单位,以便采取补救措施。

四、监测方法和工作内容

１、应力测试人员应在每天清晨对已埋设的测点进行定时观测。

一般可控制在早晨太阳出来之前。

2、在箱梁节段施工中，对箱梁截面混凝土正应力测试要随施工工况进行测试；

浇筑混凝土前、浇筑混凝土后、张拉预应力钢束后；各跨合拢前、后。

3、对于桥面横向预应力的测试工作内容，应包括下面测试；

箱梁纵向预应力钢束张拉前、锚固后;横向预应力钢束张拉前（施工人员及工具已就位）、锚固后。

桥面横向预应力钢束张拉前、锚固后，应及时观测相应箱梁截面混凝土正应力测点。

4、桥墩混凝土正应力观测随施工程序加测;

浇筑混凝土前、浇筑混凝土后;各跨合拢前、后。

五、记录及数据整理

１、混凝土应力监测应有专门记录单。

箱梁混凝土正应力、桥面板横向混凝土正应力和桥墩混凝土正应力测试记录分别独立。

2、应力监测人员应按照应力测试记录表要求，认真填写。

3、应力测试记录数据会同施工中其他数据（例如:

混凝土弹性模量实测值、预加力实测值、箱梁上临时堆积物信息等）及时进行数据分析、计算。

若超出设计值较大时或有异常变化时,应及时向施工控制组汇报。

六、其他事项

1、为了使应力监测成为保证施工达到设计要求的手段,应力监测人员应与施工技术人员保持密切的联系和合作。

2、对于埋置应力监测的梁段和墩段，应取足够的混凝土棱柱体试件，以测定混凝土在7、１4、２8天时的弹性模量。

3、施工单位应及时将箱梁预加力实测值,施加预应力中相关情况告知应力监测人员。

第三节主桥箱梁温度测试

一、温度测试项目

1、根据温度测试目的的不同,分为如下二类测试项目。

第一类,观测天气温度变化对箱梁悬臂施工时的挠度影响,以便更准确地控制线形。

第二类,观测箱梁混凝土在硬化过程中，梁壁板混凝土内部温度变化,以控制混凝土浇筑施工后可能出现非正常温度裂缝,观测箱梁在施工期间，日照温差、骤然降温等对箱梁的影响。

2、第一类测试项目针对箱梁在长悬臂状态和各跨合拢前、后，结合箱梁变形观测进行的温度测试。

3、第二类测试项目针对箱梁块件混凝土在现浇施工、养护过程中，其混凝土较大体积部位的温度测试。

对箱梁在日照温差等情况下,观测箱梁有关截面上温度分布场并结合箱梁变形观测得到相应的影响。

二、箱梁温度测试截面与测点

1、第一类测试截面选择大桥主桥箱梁主跨５号、8号和11号梁段截面（箱内及箱外）上，观测天气温度变化时最大悬臂长度的变形。

2、第二类测试截面选择大桥主桥1号块截面、６号块截面、合拢段截面。

3、上述温度测试截面及测点布置，可根据施工现场情况再调整。

三、测试仪器与测点埋设

1、对第二类温度测试采用电阻式温度传感器及相应的量测仪器。

对第一类温度测试采用酒精温度计。

2、温度传感器须按图要求的确定位置固定在相应的普通钢筋上，保证在混凝土施工过程中不松动。

测试导线应引出箱梁表面。

在箱梁各壁板内，测试导线应尽量沿相应普通钢筋引出，每隔一段距离（或方向改变处）应用铅丝绑扎牢固。

3、测试导线引出箱梁顶面至少１00厘米,采取有效方法保证测试导线编号标志的防水和避免损坏。

4、预埋传感器之前，对传感器要逐一检测并做好测记录。

5、施工单位在施工到温度测试点设置梁段时,应事先通知监测人员进入现场埋设温度传感器并给予配合，待混凝土浇筑完毕后,监测人员现场检查温度传感器埋设质量。

在混凝土施工中，对温度传感器，特别是温度传感器与导线连接处附近，不要过分振捣,应防止损坏温度传感器。

施工现场中，施工人员应特别注意不要踩踏测试导线。

现场若发生有温度传感器和导线损坏情况，应尽快通知测试人员，以便采取补救措施。

四、测试方法与工作内容

１、对第一类温度观测工作，在箱梁未合拢前的长悬臂状态，结合变形观测进行。

观测采用24小时的定时温度观测，并与相应变形观测同步进行。

2、对第二类温度观测工作,在混凝土浇筑后即开始观测，之后持续定时观测。

观测时间控制如下:

混凝土浇筑后，１次;混凝土浇筑后1到２日，1次/2小时;混凝土浇筑后３到7日，1次/4小时；混凝土浇筑后第2周，１次／１日；混凝土浇筑后第３周，1次/２周。

五、记录及数据整理

1、对第一类温度观测记录与相应箱梁变形观测记录要一一对应。

根据温度记录数据应整理出随时间变化,箱梁变形的曲线。

2、对第二类温度观测应根据温度记录数据应整理出混凝土内部观测点的温度随时间变化曲线；混凝土内部与外部温度差值的变化曲线。

３、温度观测记录数据应及时整理,并绘出相应的曲线图。

原始记录一律归档保存。

第四节施工各阶段应力、变形及控制高程

根据大桥主桥预应力混凝土连续刚构箱梁悬浇施工的施工控制大纲和实施细则,施工控制组按照大桥主桥上部构造施工图设计文件,采用施工控制计算软件,对大桥主桥箱梁施工的控制标高、变形及截面应力进行了理论值计算。

一、施工各阶段应力

1、按照大桥主桥上部构造施工图提供的施工流程，对箱梁悬臂施工及合拢的每个节段均进行截面上、下边缘混凝土正应力计算。

2、施工各阶段的正应力理论计算值，是取混凝土弹性模量理论值（55号混凝土）、钢束计算理论值、混凝土收缩、徐变计算理论值及挂篮自重和施工荷载来得到的。

３、在箱梁施工中,施工控制组应根据箱梁节段的实测混凝土弹性模量、钢束张拉应力、挂篮实际支承点及自重、加载龄期等,进行修正计算。

二、施工各阶段变形

1、按照大桥上部构造施工图划分的施工阶段顺序，对箱梁悬臂施工及合拢的每个节段均进行变形计算。

2、施工阶段的变形理论计算值,各跨合拢顺序为先边跨合拢,再中跨合拢。

（按施工单位提供的资料进行）。

３、施工阶段的变形理论计算值，均按箱梁的设计尺寸、混凝土各种力学参数采用理论值、预应力钢束的坐标和张拉控制力亦采用设计值。

同时,挂篮自重按施工单位提供的数值以集中力的形式作用于悬臂施工端。

４、施工中，施工控制组应根据施工控制要求,细致地采集实测数据,再进行施工阶段的调整计算。

三、控制标高值

１、依据大桥主桥上部构造施工图设计提供的箱梁顶、底面设计标高及预拱度表。

2、为了便于实施操作，在控制标高计算中,沿每节段箱梁截面增算３个值，以考虑箱梁顶板实际的2%横坡。