宝岗路跨线桥Word文档格式.docx

1、2） 线形及墩台变形观测在每个吊装阶段监测桥梁线形的变化，如与理论值有差距及时调整，以保证成桥线形满足要求。观测墩台变形是否满足要求。3） 应力观测在桥梁上部结构钢箱梁及混凝土部分的控制截面布置应力量测点，监测施工过程中截面应力的变化，保证桥梁顺利完工。4） 温度观测温度变化会对桥梁结构应力和线形的变化影响很大，因此在梁体上布置必要的观测点以获得准确的温度变化规律。5） 支座反力监测在钢箱梁吊装完毕，浇筑混凝土之前，测试横断面各支座的支座反力，当反力与理论值相差较大时及时进行调整，调整合适后，再浇筑混凝土。6） 混凝土弹性模量及容重的测定混凝土弹性模量的测定主要是为了掌握混凝土弹性模量（E）随

2、时间（t）的变化过程，绘制Et曲线，分别测定混凝土3d、7d、14d、28d、60d、90d龄期的值。混凝土容重的测试采用试验室常规方法进行。7） 钢绞线管道摩阻损失的测定9） 裂缝观测对施工过程中混凝土产生的裂缝进行观测，分析裂缝产生的原因及对结构安全的影响，并提出有效的措施。8） 匝道桥的施工观测与控制引桥施工考虑在支架上现浇，施工时应对支架的变形、位移、节点和卸（落）架设备的压缩和支架基础的沉陷等进行观测。9） 成桥后进行静载及动载试验。4. 桥梁施工监控方案根据桥梁特点，编制施工监控方案分项如下。4.1. 主桥结构计算与施工监控4.1.1. 施工监控计算方法本桥采用分阶段逐步完成的施工

3、方法，结构的最终形成必须经历一个复杂的施工过程以及结构体系转换。对施工构成中的每个阶段的变形计算和受力分析，是桥梁结构施工控制中最基本的内容。施工控制的目的是确保施工过程中结构的安全，保证桥梁线形及受力状态基本符合设计要求。为了达到这个目的，必须对桥梁施工过程中每个阶段的受力状态和变形情况进行预测和监控。因此，必须通过合理的计算方法和理论分析来确定桥梁结构施工过程中每个阶段在受力和变形方面的理想状态，以便指导施工，并对施工过程进行控制，使最终的成桥线形和受力状态满足设计要求。在桥梁结构的施工控制中，正装法是按照桥梁实际施工加载顺序来进行结构变形和受力分析，它能较好底模拟桥梁结构的实际施工里程，

4、能得到桥梁结构在各个施工阶段的位移和受力状态，可以为桥梁施工控制提供依据。同时，在正装计算中能较好地考虑一些与桥梁结构形成历程相关的影响因素，如结构的非线性问题和混凝土收缩、徐变问题等。倒装法计算按照桥梁实际施工加载顺序的逆过程来进行结构分析。倒装计算的目的是要获得桥梁结构在各施工阶段理想的安装位置和理想的受力状态。桥梁的设计图纸只给出了成桥的设计线形和设计标高，但桥梁施工中间各状态的标高并没有明确给出。要得到施工初始状态和施工中间各阶段的理想状态，需要从设计图纸给出的最终成桥状态开始，逐步地倒拆计算，来得到施工各中间阶段的理想状态和中间状态。只有按照倒装计算出的桥梁各阶段中间状态（主要是指标

5、高），去指导施工，才能使桥梁的成桥状态符合设计要求。成桥目标状态的实现首先采用正装迭代法，即首先设定一个初始状态，第一次试算时初始状态的几何线形假设与目标状态一致，在第二步的计算中，一般难以通过一次性假设初始状态的方法达到二期恒载作用下收敛于成桥状态几何线形的要求，实际上每次基于假设的初始状态的前进分析完成后，对比最终荷载状态与理想目标状态，修整初始状态，在此进行前进分析，通过多次反复迭代计算知道荷载状态与目标状态误差满足设定的精度要求。在采用前进分析最终确定的成桥状态结构理想控制目标之后，采用倒退分析法按照指定的施工过程的逆过程计算确定施工阶段的结构理想控制目标，综合评价施工的现实可能性，在

6、施工阶段的结构理想控制目标的基础上再次进行前进分析。4.1.2. 主体结构状态结构计算控制宝岗路跨线桥主桥采用分段吊装法施工，当桥梁下部结构施工完成之后，架设支架，分段吊装钢梁，梁间用高强螺栓连接，吊装完成后，浇筑混凝土，分批张拉墩顶负弯矩区预应力钢束，逐步完成结构体系转换。在桥梁设计及施工中，桥梁应安全施工并在容许的误差范围内顺利合拢，成桥后的线型能够做到平顺且符合纵向设计标高，并使实际桥梁结构的受力状况与设计分析一致。由于混凝土结构的徐变与收缩机理复杂，结构发生的非线性变形不易精确确定，施工中所用材料的变易性、施工中实际结构受力条件、施工环境与计算时的假定不完全一致，加之各种意想不到的因素

7、均可使理想计算（如预应力混凝土桥梁的理论抛高）与实际不符，从而产生较大的结构线型误差并直接影响结构受力特性和使用品质。本桥拟采用有限元结构分析法、现代工程控制论、计算机数据处理技术来实行计算机辅助施工控制。对采用分段吊装法施工的钢-混凝土叠合桥梁，通过对已完成施工的结构（梁体节段）进行内力、位移的模拟分析与参数调整，从中获得更符合实际的结构分析参数；在此基础上修正模拟参数，进行受力分析，为其后各施工过程提供更为精确的控制参数。结构分析中计及材料的非线性及结构的几何非线性特性，在误差分析中利用最优参数法。施工控制模拟计算考虑预应力混凝土结构的材料与几何非线性特性，运用有限元分析法进行桥梁各施工阶

8、段的徐变分析。分析中选择了非线性的材料本构关系，有限元分析公式推导考虑了结构几何非线性因素并实行混合增量迭代求解非线性方程。4.2. 施工过程线形测量和监控4.2.1. 布设原则及技术要求1）垂直变形（挠度）和沉降观测采用建筑变形测量规程中的二级变形测量精度指标，即：沉降观测中观测点测站高差中误差不大于0.5mm；位移观测中观测点坐标中误差不大于3.0mm。2）水准基点应布设3个以上水准基准点。水准基点埋设于基岩或原土层中，经过实地踏勘，有条件时，也可将水准基点设置在坚固的、永久性建筑物上。3）基准网按城市测量规范中二等水准测量要求进行，采用蔡司DiNi12电子水准仪，视线长度50m，前后视距

9、差1.0m，任一测站上前后视距累积差3.0m。图4-1 基岩点观测墩 图4-2 土层点观测墩图4-3 窨井式标志 图4-4 盒式标志4）选3个高程基准点，均匀分布在桥压力影响范围以外的土质稳定地区，基准点离桥的距离不小于50m，此外，在桥的附近设置34个工作基点。高程基点和工作点组成两至三个结点的结点网，按二等水准测量技术要求施测。选择适当位置布设长期监测墩，并搭设仪器观测棚。固定监测点使用德国蔡司DiNi12电子水准仪、计算机和监测软件进行测量，自动记录和分析观测点随时间、温度等环境影响因素的变化情况，数据自动读取和存储，自动生成图表输出。4.2.2. 线形测点主要观测阶段对于本桥在以下关键

10、阶段对结构上控制测点的位移和倾角进行重点控制：墩柱和临时支架的变形和倾角测量。开口钢箱梁吊装完成，横梁安装完毕后的线形测量；铺设压型钢板后线形测量；浇筑混凝土后浇层后线形测量；张拉纵向预应力钢束完成后的瞬时线形测量；二期恒载浇筑完毕线形测量。4.2.3. 墩台变形测点布置由于2、3号墩均有5根墩柱（一组双柱墩和一组三柱墩）， 4号墩有4根墩柱（为两组双柱墩），在每根墩柱在距承台顶1m的位置布置墩柱沉降观测点1 个，主桥全桥共布置14个桥墩沉降变形观测点。桥墩沉降变形观测点布设位置见示意图4-6，挠度变形观测点焊接于梁体钢筋笼，保证混凝土浇筑后测点露出表面5cm以上，其设置型式与基准点样式相同，

11、每个点位并置钢印编号， 图4-6 墩柱和桥台沉降观测点布设（单位：cm）挠度及沉降点尽量置于二等水准线路之中，当不便置于二等水准线路时，可按间视点观测，但需注意不同时间观测时，测试仪器应保持在原有位置上。4.2.4. 临时支架变形和倾角测点布置每组临时支架布设4个测点，上下各两个，测量竖向变形、水平变形和塔架顶端倾角。用水准仪观测竖向和水平变形，用全站仪观测倾角。测点布置见图4-。图4.4.2.5. 叠合梁测点布置根据工程施工进度，纵向在墩顶和跨中截面布置挠度测点，横向每个截面布置5个测点，分别为桥梁轴线、边腹板上方，变形监测点布置见图4-5。图4-5 变形观测点横断面布置示意图（单位：全桥成

12、桥后共布设挠度测点500个，挠度变形观测点焊接铆钉，保证混凝土浇筑后测点露出表面5cm以上，上设保护盖型式，并置钢印编号。2）墩柱的沉降观测1.1.1 主桥的应变与温度监测季华大桥主桥的应变与温度监控测量是掌握该桥主体结构状态的一项重要内容，为保证悬浇阶段施工顺利进行以及成桥后结构受力状态满足设计要求，施工期间对大桥关键截面应力状态进行施工监测具有重要意义。这测试时采用美国基康仪器公司的VCE-4200混凝土埋入式应变计，该应变计长度为153mm，灵敏度为1，在读取应变值的同时，可以采集到温度数值。采用IMP（英国）数据采集系统进行24小时连续采集，整个数据采集系统稳定性好、精度高、采集方便，

13、具有自动平衡、自动纠错、控制点监视以及将测量结果自动记录或打印等功能。全桥共布置7个内力控制截面，每个截面布置12只埋入式VCE-4200振弦应变计。A-A和G-G截面布置在边跨直线段向边墩方向2m的位置，B-B、C-C、E-E和F-F截面布置在1#块的中间，D-D截面布置在中跨中。分别在距墩柱顶1m和墩柱底端距承台1m的位置埋设4只应变计，全桥共埋设墩柱应变计32只。该桥上部结构应变与温度的测试位置及测点布置见图4-7图4-10。图4-7 季华大桥主桥主控测试断面位置示意图图4-8 A-A和G-G截面应变与温度测点布置图（单位：图4-9 B-B、C-C、E-E、F-F截面应变与温度测点布置图

14、（单位： 图4-10 D-D截面应变与温度测点布置图（单位：2 混凝土弹性模量及容重的测定2.1 混凝土静力受压弹性模量及容重测定试验每节混凝土浇筑时，现场取样1-3组，制作标准试块（按现场条件进行3d、7d、14d、28d、60d、90d养护）。试件从养护地点取出后进行试验。试验前，试件应保持与原养护地点相似的干湿状态。混凝土静力受压弹性模量按以下步骤进行：1） 先将试件擦拭干净，测量尺寸，并检查外观。试件尺寸精确至1mm，并计算受压面机。2） 取三个试件，按轴心抗压强度的要求测定混凝土的轴心抗压强度。3） 将测量变形的仪表安装在供测定弹性模量的试件上，仪表应安装在试件成型时两侧面的中线上，

15、并对称与试件的两端。试件应连续均匀地加荷到轴心抗压强度值的40%，即达到弹性模量试验的控制荷载值。4） 混凝土的弹性模量应按下式计算：式中：Ec混凝土弹性模量，MPa； Pa应力为40%轴心抗压强度时的荷载，N； P0初始荷载，N； A试件承压面积，mm2； 荷载从P0加荷到Pa时试件两侧变形差的平均值，mm； L测量标距，mm；弹性模量按3个试件测值的算术平均值计算。弹性模量的计算结果应精确至100MPa。按照试验室的操作规程，测试混凝土的容重。2.2 预应力混凝土弹性模量试验为了使结构计算模拟尽可能接近现场实际工作条件，保证桥梁状态参数的可靠度，本次监测准备根据现场张拉条件制作部分预应力混

16、凝土试块，以测试预应力混凝土的弹性模量。试验设备：ZHX1传感器、YC2000千斤顶、GK4000振弦式应变计、GK403读数仪、7-75锚板等。试验方法：混凝土试件共3个，长度为1500mm，其中400400mm一个（试件一），300300mm两个（试件二、三）。为了施加预应力，每个试件中埋置了波纹管、螺旋筋和锚垫板。试验中通过张拉预应力混凝土试件施加荷载，通过振弦式应变计测试混凝土应变。2.3 混凝土收缩和徐变试验本次桥梁监测根据施工进度和现场条件，对浇筑的混凝土由我单位具有国家试验室资质的专业人员现场进行抽样，保证数据的可靠性、稳定性。测试现场使用混凝土的收缩和徐变情况，为智能化指导施工

17、提供必要的参数。混凝土的收缩和徐变试验主要包括以下方面的内容：2.3.1 混凝土的收缩试验2.3.1.1 试件的制作及养护本次施工监测测定混凝土收缩拟采用100mm100mm150mm的棱柱体标准试件。如无特殊规定，试件应带模养护12d（视当时混凝土实际强度而定）。拆模后应立即粘或埋好测头或测钉，送至温度为（203），湿度为90%以上的标准养护室养护。2.3.1.2 试验步骤1）测定代表某一混凝土收缩性能的特征值时，试件应在3d龄期（从搅拌混凝土加水时算起）从标准养护室取出并立即移入恒温恒湿室测定其初始长度，此后至少应按以下规定的时间测量其变形读书：1、3、7、14、28、45、60、90、1

18、20、150、180（d）（从移入恒温湿室内算起）。 2）测量前应先用标准杆校正仪表的零点，并应在半天的测定过程中至少再核12次（其中一次在全部试件测读完后）。 3）试件每次在收缩仪上放置的位置，方向均应保持一致。试件在放置及取出时应轻稳仔细，勿使其碰撞表架及表杆。 4）试件在恒温恒湿室内应放置在不吸水的搁架上，底面架空，其总支承面积不应大于100倍的试件截面边长（mm），相邻试件之间应至少留有30mm的间隙。 2.3.1.3 混凝土收缩值计算st试验期为t天的混凝土收缩值，t从测定初始长度时算起；试件的测量标距，mm;试件长度的初始读数，mm;试件在试验期为t天时测得的长度读书，mm。作为互

19、相比较的混凝土收缩值为不密封试件于3d龄期自标准养护室移入恒温恒湿室中放置180d所测得的收缩值。取3个试件值的算术平均值作为该混凝土的收缩值。计算精确到1010-6。2.3.2 混凝土的受压徐变试验2.3.2.1 试件的制作及养护徐变试验应采用棱柱体试件，每组3块。试件的截面尺寸应根据混凝土中骨料的最大粒径按表1选定。 徐变试验试件尺寸选用表 表5.1试件最小边长（mm）骨料最大粒径（mm）100301504020060试件的长度至少应比拟采用的测量标距长出一个截面边长。制作徐变试件时，应同时制作相应的棱柱体抗压试件及收缩试件以供确定试验荷载大小及测定收缩之用，收缩试件与徐变试件相同，并装有

20、与徐变试件相同的测量装置。抗压时间及收缩试件应随徐变试件一并养护。2.3.2.2 试验步骤1）试验前应充分作好准备工作，需要粘贴测头或测点的应在一天以前粘好，仪表安装好后应仔细检查，不得有任何松动或异常现象。加荷用的千斤顶、测力计等也应予以检查。2）把同条件养护的棱柱体抗压强度试件取出，试压，取得混凝土的棱柱体抗压强度。3）把徐变试件放在徐变仪的下压板上，此时试件加荷千斤顶、测力计及徐变仪的轴线应重合。再次检查变形测量仪表的调零情况，记下初始读数。4）试件放好后，开始加荷。如无特殊要求，试验时取徐变应力为所测得的棱柱体抗压强度的40%。对中完毕后，应立即继续加荷直到徐变应力，读出两边的变形值。

21、此时，两边变形的平均值即为在徐变荷载下的初始变形值。5）按下列试验周期（由试件加荷时起算）测定混凝土试件的变形值：1、3、7、14、28、45、60、90、120、150、180、360（d）。2.3.2.3 试验结果计算1）混凝土的徐变值按下式计算：加荷t天后的混凝土徐变值；加荷t天后混凝土的总变形值，mm；加荷时测得的混凝土初始变形值，mm；测量标距，mm；同龄期混凝土的收缩值。作为供对比的混凝土徐变值，为经标准养护的混凝土试件，在28d龄期时经受0.4倍棱柱体抗压强度的恒定荷载360d的徐变值。2）混凝土的徐变系数按下式计算：加荷t天的混凝土徐变系数；混凝土在加荷时测得的初始应变值3 钢

22、绞线管道摩阻损失的测定用千斤顶测定曲线孔道摩阻损失时，测试步骤如下：1） 梁的两端装千斤顶后同时充油，保持一定数值（约4MPa）。2） 甲端封闭，乙端张拉。张拉时分级升压，直至张拉控制应力。如此反复进行3次，取两端压力差的平均值 。3） 仍按上述方法，但乙端封闭，甲端张拉，取两端3次压力差的平均值。4） 将上述两次压力差平均值再次平均，即为孔道摩阻力的测定值。4 引桥施工观测和控制东岸5x40米连续梁，单幅桥全宽16.0米，2个中墩与箱梁固结，西边墩与主桥相接，东边为桥台。西岸为4x48和3x48米两组连梁，2个中墩与箱梁固结。3x48米一组单幅桥全宽为19.5米，另一组单幅桥全宽16.0米。

23、东、西引桥均采用满堂脚手架现浇施工，通长布束，预应力联接器接长。引桥施工考虑在支架上现浇，施工时对支架的变形、位移、节点和卸（落）架设备的压缩和支架基础的沉陷等进行监测。引桥挠度监测与主要使用同一基准网。监测点使用德国蔡司DiNi12电子水准仪、计算机和监测软件进行测量，自动记录和分析观测点随时间、温度等环境影响因素的变化情况，数据自动读取和存储，自动生成图表输出。根据工程施工进度，每跨在纵桥向跨中、1/4跨以及支座位置布置挠度测点5个，横桥向等距排列。全部引桥成桥后共布设挠度测点250个，挠度变形观测点焊接于梁体钢筋笼，保证混凝土浇筑后测点露出表面5cm以上，上设保护盖型式，并置钢印编号。5

24、 成桥后进行静载及动载试验桥梁荷载试验包括静载试验和动载试验。静载试验是将静止的荷载作用在桥梁上的指定位置，使主要控制截面内力达到与设计荷载（含冲击作用）相等的效应，测试与桥梁结构工作相关的主要参数，如变形、挠度、应变、裂缝扩展等项目。动载试验是根据桥梁结构在动荷载作用下测试桥梁的动应力、动挠度等参数以确定桥梁的自振特性、阻尼特性和桥梁的冲击作用等性质，从而对桥梁有无共振、桥梁的动刚度、桥梁整体工作性能作出评价，并可为今后评定桥梁工作状态积累原始资料。5.1 桥梁检测的内容和目的根据甲方及设计要求，本次检测的内容和目的主要包括：1）通过静载试验，掌握荷载作用下该桥重要部位的应变情况，实测控制截

25、面的内应力分布规律，量测荷载作用下的桥梁变形情况，判断该桥的承载能力。2）通过动载试验，了解桥梁对动载激励的总体反应，测试分析桥梁结构的自振特性（自振频率、阻尼比、振型）、动载引起的振动量及冲击系数，从而判断桥梁的总体结构刚度和内在力学特性，为桥梁的安全使用提供依据。3）静载试验过程中，对主要裂缝布设裂缝计进行观测。在完成上述工作的基础上，将经过详细的计算分析并与实测值进行比较，经专家论证，对该桥安全状况和承载能力做出综合评估。5.2 检测方法和技术要点5.2.1 桥梁荷载试验通过荷载试验可以直接了解桥梁结构实际工作状态和承载能力，从而判断其安全性和适用性。荷载试验包括静载试验和动载试验。A.

26、 静载试验：根据理论计算的结果对梁体主控截面进行静载测试，用重车加载使梁体主控截面的内力达到设计内力值，测试截面的应变、梁体的弯曲变形及预应力状态，评定结构的实际工作状况和承载能力；B. 动载试验：主要包括跑车试验（冲击系数）、跳车试验（垂直振动量）紧急刹车（水平振动量）、脉动及行车激励下的模态分析试验。5.2.2 桥梁计算分析及综合评估根据竣工资料，结合设计图纸对该桥进行详细的计算分析，并将实测结果与理论计算分析结果进行比较，从而判断该桥在正常使用极限状态下的安全性和适用性是否满足设计和规范要求。5.3 桥梁静载试验通过荷载试验可以直接了解桥梁结构实际工作状态和承载能力， 根据理论计算的结果

27、，对梁体的主控截面进行静载测试，用重车加载使梁体主控截面的内力达到设计内力值，实测试验荷载作用下各控制截面的挠度和应力，评定结构的实际工作状况和承载能力。5.3.1 测点布置原则试验测点布置原则：测点布置必须充分，以能达到试验目的；测点有代表性，重点突出；应布设校核测点，以保证测试数据的可靠。加载时，采取车辆分别就位缓慢进入最不利位置，通过预先对该结构进行计算分析，并结合观测测点的变化情况进行分位置加载，以防桥梁在测试时出现意外。5.3.2 应变测点布置根据外观检测结果和计算分析结果，选取所测跨横向分布系数最大部位，在该梁跨中布设顺桥向的应变测点（采用振弦式表面应变计），以测试梁的最大正弯矩，

28、由此评定主控截面的承载能力。5.3.3 挠度测点布置本次检测统一采用电子位移计（精度0.01mm）量测所测跨横向分布系数最大和次大（根据理论计算）的梁跨中、1/4L及支座截面在荷载作用下铅垂向的变形；同时为掌握该桥的横向连接情况，在该跨所有梁的跨中布设位移计，以测试其横向分布系数。5.4 桥梁动载试验5.4.1 检测内容拟采用脉动、跑车、跳车和制动的方式来测试分析该桥结构的自振特性（自振频率、阻尼比、振型）、动载引起的振动量及冲击系数。 模态试验在不中断交通情况下，利用通过车辆对桥梁的激励，测量桥梁的响应，分析桥梁的固有模态特性。利用地脉动激励测量大桥的响应，分析桥梁的固有模态。 行车试验采用

29、一定载重的重车以每小时10、20、30、40、50公里的速度通过，测量桥梁跨中截面的动挠度、振动响应和冲击系数。 跳车试验根据预先对其结构模态的计算分析，选择前3阶模态振型中振幅最大点作为跳车激振点。单辆车（30t）在桥梁跨中截面越过高15cm的木方，测量桥梁的振动响应。分析桥梁垂直结构振动特性。 制动试验单辆车（30t）以设计车速过桥，分别在桥梁跨中及墩顶紧急制动，测试桥梁跨中的纵向响应和墩顶的纵向位移，分析桥梁的纵向动力特性。5.4.2 动载试验的仪器连接图动载试验仪器的连接图详见图5-1。图5-1 仪器连接框图6 裂缝观测现场派专职人员进行裂缝观测，一旦发现新裂缝出现，马上对其进行检查检测。测试其深度、宽度、长度，记录裂缝走向及现场温度、混凝土养护以及施工条件。为分析原因裂缝成因积累最详细的第一手数据和资料，对于监测项目部无法分析清楚的裂缝，由本项目部顾问组组织专家论证，尽快拿出处理对策，保证施工的质量和进度。