洛南高速公路上跨焦枝铁路大桥工程施工监控实施细则.doc

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系杆与中横梁接头处的湿接缝在支架上现浇施工。主桥拱肋采用工厂初加工,现场预拼再加工,预拼后用运输平车运至待架位置,用大吨履带吊吊至系杆顶搭设的拱肋支架上 (系杆施工完毕,在其顶面搭设拼拱支架)的方法施工。主桥钢管拱肋在工厂按便于运输的节段加工完毕后, 运至施工现场,在拱肋预拼场再加工成吊装段并预拼合格后,由运输平车运至待架位置,经由 MAX-ER2000型履带起重机吊至拼拱支架上。拱肋接头处先用螺栓临时连接,拱肋合拢后经过调整拱肋标高和中线达到设计要求后再焊接成整体。拱肋拼装时,两端分节段对称进行逐节拼装,直至跨中节段合拢。拱肋安装中及时拼装拱肋间风撑,保持拱肋稳定。:依次施工桩基、承台、墩身、墩帽(桥台施工的同时,修建铁路防护,分节段预制系杆、中横梁及桥面板、搭设系杆支架、工厂加工拱肋)→安装支座→端横梁、拱脚施工(同时进行系杆、中横梁吊装)→湿接缝浇筑,系杆、横梁张拉→在系杆上进行拱肋支架搭设(同时完成拱肋现场预拼装)→进行拱肋分节安装→拱肋焊接合拢→拆除支座固定钢架→灌注拱肋混凝土→拆除拱肋支架→系杆预应力第二次张拉→安3洛南高速公路上跨焦枝铁路南水北调总干渠大桥施工监控装吊杆并调整其索力→系杆预应力第三次张拉→拆除系杆支架→第二次调整吊杆索力→第杆预应力第四次张拉→安装空心板→桥面系施工→第三次调整吊杆索力→安装其它附属设施。3、 施工监测与控制施工监控包括施工监测和控制,其目的就是在全桥上部结构施工过程中,通过监测主拱、系杆和吊杆的应力及变形,来达到及时了解结构实际行为的目的;通过施工过程中对温度、应力、线形、混凝土材料的弹性模量等的监测,对桥梁结构体系计算所采用的参数进行识别、计算和修正,纠正实际线形和内力与设计目标值的偏差,确保结构的安全、稳定与结构受力合理,为大桥安全、顺利建成提供技术保障。施工控制的目的是为了在全桥施工完成后,主拱结构的线形、系杆及桥面系的线形达到设计理想的线形,并使主拱和系杆的内力分布与设计理想的内力状态一致。 施工监控的原因洛南高速公路上跨焦枝铁路南水北调总干渠大桥为下承式单跨刚性系杆拱结构,上部结构施工顺序为:搭设系杆现浇支架→钢管拱肋在预拼场进行组拼和焊接→进行系杆的分节吊装→端横梁、拱脚段支架和中横梁支架安装→现浇端横梁和拱脚段系杆→龙门吊机吊装中横梁,浇注湿接头并张拉→系杆和中横梁形成平面框架结构,第一次张拉系杆预应力束→拼装拱肋安装支架,吊装拱肋、风撑,焊接拱肋、横撑接头、拱肋合拢→系杆预应力第二次张拉→泵送灌注钢管内混凝土,形成钢管混凝土拱肋→系杆预应力束按设计要求进行再次张拉,安装拱肋吊杆并张拉→拆除系杆支架,调整系杆及吊杆内拉力→桥面板安装。钢管拱肋采用拱脚预埋(两段)和支架分段吊装拼装成拱的方法施工,并要求在拱脚预埋段混凝土强度达到设计要求后进行拱肋吊装作业。施工顺序为:支架施工→拱肋边段安装→拱肋中段拼装→钢管内浇注混凝土。由于本桥跨径大,技术含量高,施工难度大。施工过程中温度、施工荷载变化等因素,使桥梁在施工过程中各节段的应力、位移变化频繁,加上结构材料的实际物理力学参数的影响,结构的应力应变不可能与设计计算值保持一致,而拱肋线形一旦形成,很难调整。因此必须在施工过程中建立计算机随时跟踪系统,对大桥进行全过程的施工控制,保证其成桥内力和线形,是大桥成功建设的一个关键。因此,对桥梁施4洛南高速公路上跨焦枝铁路南水北调总干渠大桥施工监控工过程的位移、应力和温度进行有效的监测并采取行之有效的调控措施是保证其顺利和成功修建的必要条件之一。 监控目的及意义跟踪掌握施工进程和发展情况, 收集大桥建成全过程的技术数据, 为大桥的安全投入使用和大桥营运阶段的养护工作以及以后同类桥型的设计与施工提供科学、可靠的技术资料,给大桥的安全使用提供可靠保证。总的来说,施工监控的目的为:1)确保桥梁线形和内力符合设计要求,保证工程内在质量优良;2)预知并及时发现施工中的失误,以予纠正,避免发生重大责任和技术事故,确保桥梁建造安全。3)提供成桥的力学参数报告,为桥梁今后的养护提供数据资料。基于以上桥梁施工监控的目的,结合洛南高速公路上跨焦枝铁路南水北调总干渠大桥的结构和施工特点,具体施工监控目的如下:1)判断施工过程中拱肋的应力和变位是否符合设计要求,或是否处在安全范围内;2)为拱肋合拢提供可靠的数据,指导拱肋合拢施工工艺;3)判断钢管灌注混凝土过程中拱肋的应力及拱肋变形、高差是否符合设计要求,或处在安全范围内;4)识别结构的实际状态和参数,掌握环境作用对结构的影响规律,结合理论计算,指导桥面系的吊装和吊杆的张拉;5)施工监测结果也可以作为桥梁施工质量和技术水平评定的依据。其任务就是要根据桥梁施工全过程中实际发生的各种影响桥梁内力与变形的参数,结合施工过程中测得的各阶段吊杆张力、系杆内力、主拱圈内力与变形数据,随时分析各施工阶段中主梁内力和变形与设计预期值的差异并找出原因,提出修正对策,以确保在全桥建成以后桥梁的内力和外形曲线与设计值相符合。(1)独立对结构进行分析,了解结构力学特性,合理选定测位和布置测点;(2)选用先进的性能优越的仪表,购置质量上成的元件(测力计、应变片等),保证测得数据无差错、异常,误差小;(3)布设有相互校验的测点网,预防某些元件失效;(4)及时分析对照数据的规律性,向设计和监理人员通报,及时察觉问题,进行修改和纠正。4、蒲山大桥施工监控依据(1)公路桥涵设计通用规范( JTGD60-2004);(2)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范( JTGD62-2004);(3)公路桥涵施工技术规范( JTJ041-2000);(4)公路斜拉桥设计规范(试行)(JTJ027-96);5)公路工程质量检验评定标准(TJT071-98);(6)《城市桥梁设计准则》(CJJ11-93);(7)洛南高速公路上跨焦枝铁路南水北调总干渠大桥设计图纸等设计文件;(8)施工方案及施工组织设计;(9)其它工程资料。5、, 对成桥目标进行有效的控制。对施工各状态控制数据实测值与理论值进行比较分析, 进行结构设计参数识别和调整,修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响, 对成桥状态进行预测与反馈控制分析,通过对结构线形及内力(应力)进行监测,以分析、预测和防止施工中出现过大位移和应力对桥梁产生安全隐患, 确保施工朝预定目标顺利进行。,全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和设计目标,在施工过程中,用参数识别系统不断地对结构计算模型中所用的计算参数(如混凝土弹模、容重等)进行识别修正,使结构计算模型和实际结构磨合一段时间后自动适应结构的物理力学规律,减小理论值与实测值的偏差。洛南高速公路上跨焦枝铁路南水北调总干渠大桥主要采用支架法安装施工,桥面系和拱肋形成后,受后续工序(如吊杆张力)和材料后续变形(如混凝土收缩徐变)影响很大,而且钢管拱肋合拢成形候,桥梁施工控制的可调因素很少,因此我们采用预先控制和反馈控制相结合的方法进行控制,重点在施工前控制。施工前通过试验室试验材料性能和结构有限元分析,尽可能较精确的预测结构在各个施工阶段的变形和内力,通过提供合理的桥面系和拱肋的立模标高对桥面系和拱肋的线形进行控制。在吊杆的张拉阶段,通过施工过程中理论数据和实测数据的偏差,对数据分析和处理(结构分析和参数识别),调整后续施工工序、进行反馈控制,最终达到控制桥梁内力和线形的目的。具体为:1)施工控制结构分析施工模拟计算是施工控制工作的基础,在施工监控工作开始前根据该桥的设计参数和施工方案,按照施工过程进行施工模拟计算,以验算和校核设计数据。在施工过程中,根据具体的施工阶段和相应的材料、荷载和结构参数跟踪计算。2)参数识别设计参数是指能以其结构状态(变形和内力)变化的要素,对于桥梁结构主要有结构几何参数、材料参数、温度参数和荷载参数。这几种参数都具有离散性和不确定性,特别是混凝土的材料特性离散性和不确定性更大,使施工控制参数与实际参数不同,在施工监控中不能假定这些参数,需要根据实际测量和修正的参数值进行计算,才能保证施工控制的精度。施工过程中,通过对应力和位移偏差分析、结构参数的敏感性分析和结构参数识别,进一步分析找出偏差的原因,确定参数的真实值。3)施工调整在各施工阶段,若结构内力和结构变形与设计目标出现较大偏差,应及时调整,避免累计造成不可调偏差;在成桥后,较小的内力偏差可通过吊杆张拉力和张拉顺序调整。7洛南高速公路上跨焦枝铁路南水北调总干渠大桥施工监控6、蒲山大桥施工监控的任务洛南高速公路上跨焦枝铁路南水北调总干渠大桥采用支架(桥面系支架和拱架)施工,支架一旦形成,在施工过程中就基本不容人为改变。故在支架形成前要对支架的预拱度做出预测。拱架形成后,对上部结构的各施工阶段连续监测和控制。根据施工步骤、特点及其施工阶段结构受力特征,其控制目标与任务随施工阶段的不同而异,其施工监控的主要任务如下:(1)桥面系施工时通过预拱度控制纵向线形,使成桥线形符合设计要求;进行拱肋架设调整控制,即通过施工监控,确保拱肋线形的架设精度,使拱轴线符合设计要求;(2)施工阶段拱肋和系杆内力的监测,确保拱肋在各施工阶段中安全,不失稳;(3)吊杆内力、张拉力监控。通过吊杆张拉力调整,使拱肋与系杆受力实际值与设计值的偏差在较小范围内,使之符合设计要求;(4)同时保证吊杆的受力合理和均匀;(5)最终使成桥内力分布合理,线形美观达到设计要求。7、蒲山大桥主桥监控的主要内容洛南高速公路上跨焦枝铁路南水北调总干渠大桥主桥为单跨刚性系杆拱结构,系杆梁和横梁形成平面梁格体系。结构新颖,受力形式复杂,为本次监控工作的重点之一,主要监控内容如下:(1)主桥的设计复核和施工过程仿真分析;(2)铁路防护设施的检算;(3)检验桥梁支架设计的合理性,进行支架变形及内力验算、监控;(4)成拱后拱体脱架过程的监控;(5)拱肋二期混凝土施工过程的计算机仿真计算与应力监测(6)线形测量(由施工单位实施)及监控;(7)应力监控;8