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苏通长江公路大桥B-2合同段施工方案

8.2.2箱梁悬拼线形、桥轴线测量

箱梁悬拼安装必须对线形、桥轴线进行监控测量，观测桥轴线、安装挠度曲线变化情况，及时掌握结构实际状态，防止施工中的误差积累，为施工控制提供决策依据，保证成桥线形和结构安全。

线形测量采用精密水准仪几何水准法，线形监控点布置于桥中线及桥中线两侧。测量前建立闭合水准路线网，测量过程中，各工序间应相互配合，不得有任何机械、机电、人工干扰，以静态测量作业，确保施测数据的稳定性、可靠性。

贯通各墩中心，将桥轴线方向线投影到横梁及墩的南、北侧面，实现桥轴线监控（必要时设置副桥轴线）DL／T 468-2019 电站锅炉风机选型和使用导则.pdf，桥轴线监控采用穿线法或经纬仪测小角法。

测量不同拼装工序及不同工况下箱梁的线形，并同时测量桥轴线偏移，形成规范的记录。

施工到关键工序，进行已悬拼完成段线形测量、桥轴线偏移测量。

因线形受温度影响很大，故线形测量应在气候条件较为稳定、日照变化影响较小、气温平稳的时间段内进行。

桥面系施工测量按常规施工测量。

9承台变形测量与数据处理

随着荷载增加，混凝土弹性压缩及收缩徐变，承台可能产生位移，故应在施工过程中监测承台的相对及绝对位移，以能及时准确反映承台实际变形程度或变形趋势，确保墩顶高程的正确，并分析承台的稳定性。根据我部测量仪器及技术条件，对承台进行《工程测量规范》三等变形测量。

9.1承台变形观测点设置及测量方法

在承台四周设置永久性承台变形监测观测点。

变形观测采用NA2精密水准仪几何水准测量方法结合GPS卫星定位静态测量法（承台倾斜度按差异沉降法推算）。

9.2承台变形测量首次观测及观测周期划分

承台混凝土浇筑完成且混凝土达到一定强度后，我部首先进行承台变形测量首次观测，然后通知监理及大桥指挥部测量中心进行承台变形测量首次观测，经内业严密平差确定承台变形测量首次观测值。

承台变形测量观测周期：根据实际情况及设计要求测定。

9.3承台变形测量内业计算及成果整理

承台变形测量外业观测工作结束后，及时整理和检查外业观测手簿，内业平差计算，数据成果整理。绘制承台在墩身以及上部结构施工过程中的变形曲线图，为下道工序施工提供可靠的参考依据。

竣工测量是施工测量工作的一项重要内容，是评定和衡量全项施工质量的重要指标，它不仅能准确反映混凝土浇筑后各结构部位定位点的变形情况，为下一步施工提供可靠的参考依据，同时也是编制竣工资料的原始依据。

竣工测量主要内容包括钻孔桩桩位偏差以及结构物的特征角点及轴线点三维坐标，结构物的断面尺寸、轴线、垂直度等。

竣工测量测设方法主要采用GPS卫星定位法和TCA2003全站仪三维坐标法；高程主要采用几何水准法。

根据测量成果编制竣工测量资料，并整理、分类归档。

1.施工控制目的和意义

苏通长江公路大桥北引桥B2标为75米跨预应力混凝土连续梁桥，共分两联，第一联采用50＋9×75m、第二联采用10×75m预应力混凝土等高度连续箱梁，梁高4米，单箱单室。桥面纵坡
3%，横披2％。桥梁标准宽度34m。为了确保大桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内，且成桥后主梁的线形符合设计要求，结构恒载受力状态接近设计期望，在大桥施工过程中必须进行严格的施工控制。

大跨度桥梁设计与施工高度耦合，所采用的施工方法、材料性能、安装程序、拼装节点的定位标高和接头转角等都直接影响成桥的线形与受力，而施工现场的张拉力和温度场等与设计的假定总会存在差异，为此必须在施工中采集必要的重要的数据，通过检测和计算分析，对拼装点的主梁的定位标高、转角（设计所允许）给以调整与控制，以满足设计的要求。

通过施工过程的数据采集和优化控制，在施工中逐步做到把握现在，预估未来，避免施工差错，尽可能减少调整工作量，缩短工期，节省投资。

本工程风险大，技术含量高，线形控制精度要求高，为确保工程质量和线形满足设计和规范要求，委托长沙理工大学（原长沙交通学院）作为监控单位，YWL耀华工程顾问公司（新加坡）为监控复核单位。

2.施工控制的原则与方法

施工控制的目的是要对成桥目标进行有效控制，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，确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。

反映连续梁桥受力的因素为主梁截面的内力（或应力）。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，预应力束张拉力是影响主梁正应力的主要因素。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。

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。

对于主梁内力（或应力）的调整，最直接的手段是预应力束张拉力。由于预应力束张拉力变化会在主梁中引起较大的内力（或应力）的变化，而预应力束张拉力本身又有一定的变化宽容度（即张拉力允许变化范围），因此，预应力束张拉力可作为成桥目标中受力的调控手段。

对于主梁线形的调整，调整当前梁段拼装接头（拼装点）的转角是最直接的手段。将参数误差引起的主梁标高的变化通过定位标高的调整予以修正。通过内力及线型计算，为箱梁节段预制提供每个节段的控制参数。

主梁弯矩控制截面可选为各施工梁段的典型截面（墩顶负弯矩控制截面，跨中正弯矩控制截面），主梁位移控制点可在每个节段前端设三个点，两边各一个标高控制点，轴线上设一个轴线控制点。

连续梁平衡吊拼施工过程复杂，影响参数多。如：预应力束张拉力、温度、施工荷载、主梁混凝土的收缩徐变、梁段的重量等。求施工控制参数的理论设计值时，都假定这些参数值为桥梁规范的理想值。为了消除因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不一致性，我们在施工过程中对这些参数进行识别和预测。对于重大的设计参数误差，提请设计方进行理论设计值的修改，对于常规的参数误差，通过优化进行调整。

通过在典型施工状态下对状态变量（挠度和应力应变）实测值与理论值的比较，以及设计参数影响分析，识别出设计参数误差量。

根据已施工梁段设计参数误差量，采用合适的预测方法（如灰色模型等）预测未来梁段状态变量的可能误差量。

施工控制主要以控制主梁标高、控制截面弯矩和预应力张拉力为主，优化调整也是以这三个因素建立控制目标函数（和约束条件）。通过设计参数误差对桥梁变形和受力的影响分析。应用优化方法（如采用带权最小二乘法、线性规划法等），调整本梁段与未来梁段的预应力束张拉力以及未来梁段的定位标高，使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态，并且保证施工过程中受力安全。

3.施工控制主要工作内容

3.1悬拼连续梁桥施工控制框图

3.2施工控制主要内容

拟用长沙交通学院颜东煌教授研制和开发的桥梁设计计算与控制分析软件来复核设计计算所确定的理论成桥状态和施工状态，同时还用不同的通用软件来做主梁的空间控制计算与分析。

按照施工和设计所确定的施工工序，以及设计所提供的基本参数，对施工过程进行一次正装计算，得到各施工状态以及成桥状态下的结构受力和变形等控制数据。与设计和监理相互校对确认无误后作为施工控制的理论轨迹。

a、各施工状态以及成桥状态下状态变量的理论数据：

主梁标高、控制截面应力应变

b、施工控制数据理论值：

各施工阶段控制截面应力、各吊拼梁段定位标高

c、典型状态下的全桥状态变量：

标高和主梁控制截面的应力和应变。

对在现场预制混凝土箱梁的预制线形（含预拱度）和轴线进行校核。

3.2.2主梁预制线形及几何尺寸的监控

a．根据设计的要求和施工方案按正装迭代法计算得到主梁各节段无应力状态下的预制线形，为箱梁节段预制提供每个节段的控制参数。

由于采用短线预制，相邻节段的定位应满足相当高的精度要求，对预制模板及台座的要求较高。

b．在施工中，当实际线形与理论线形出现偏差时，通过误差分析和预测，可对后续拼装节段的相对定位标高和几何尺寸进行调整，以保证整桥线形平顺，达到设计要求。

3.2.3施工过程结构变位、轴线偏差、钢束张拉力、温度、应力和应变观测

拼装一个箱梁节段称为一个阶段，并分成下面两个工况：

a、架桥机吊装当前箱梁节段并调整和测定位置及定位标高、完成接头精确匹配；

b、接缝间满涂环氧树脂，张拉临时预应力，保证接缝间压应力不小于0.3MPa至环氧固化，张拉悬拼钢束，并灌浆；

1）、预应力钢束张拉力测定

施工中，先用手提式单孔千斤顶依次按指定的理论索力张拉完单根钢绞线，并采用专用测力仪测定安放在每根预应力束中最先张拉的单根钢绞线（类似悬索桥主缆中称的基准索）的索力，起到现场同步标定张拉千斤顶张拉力的作用，即在首拉的钢绞线张拉端锚下安装穿心式传感器（一种高精度的压力传感器）。利用以往各根钢绞线张拉的不均匀偏差系数的研究成果和经验来推算整根预应力束的拉力，达到与张拉设备的结果相互校核的作用；

2）、主梁控制点线形观测方案

主梁吊拼控制点理论标高计算：

其中：
：待拼节段的箱梁顶控制点的标高（张拉后）；

：本施工段及以后吊拼的各段对该点的挠度影响值；

：本施工段预应力束张拉后对该点挠度的影响值；

：由混凝土徐变、收缩、温度、结构体系转换、二期恒载、活载等影响产生挠度计算值。

状态线形的测试项目包括主梁标高，主梁轴线偏位等。

a、测点布置：每一梁段布置六个控制点。箱梁预制、悬拼施工测量控制平面布置示意图见附图。图中黑色小圆点为悬拼施工节段控制测点，图中小圈为预制箱梁节段时定位控制测点。

b、测试方法：用精密水准仪测量测点标高，标准箱梁节段悬拼中必须对称施工；边跨合龙后，中跨混凝土箱梁施工处于单悬臂状态，更加要特别加强对测量标高温度影响的修正。

3）、桥梁平面位置控制

在0#节段安装前，必须对支座顶面标高和平面位置进行仔细核查，安装时还要用全站仪等对起始桥轴线作详细复核，在符合设计等要求后，方可进行下一步工序，严格把握控制工况的时机，对每段梁的桥轴线与总体理论桥轴线作对比，偏差控制在允许误差范围内。

4）、箱梁截面应力、应变观测

控制截面的关键点应变采用埋置式振弦式应变计测量，所有的测试元件都应有可靠的标定数据。

主梁应力应变测试断面选择施工过程中应力控制截面，如有必要亦可在成桥后活载作用的控制截面（每跨跨中截面和墩顶处主梁截面）埋设。

应力应变测点布置方案见附图。

5）、温度及其影响观测

主梁混凝土中温度测试选用NTC型直径4mm的热敏电阻或半导体温度传感器，使用读数精度达4位半的DT数字型阻值表测出。在主梁的典型截面内预埋温度元件，以测量其内部的温度场分布。

主梁中的温度布置位置在中跨或边跨各选一个截面9个测点。

温度测点布置方案见附图。

在主梁施工期间选择有代表性的天气进行24小时连续观测，例如：每个季节选择一个晴天、多云天和阴雨天。

b、温度对结构变形和受力影响的测量

①、测试内容：主梁标高、以及相关截面应力应变。

②、测试时间：与温度场观测同步进行。

3.2.4各墩支座预偏量的确定

考虑各墩位处主梁在纵桥向的位移，为了确保支座的正常工作在支座安装时需设置支座的预偏量。影响支座预偏量的因素有混凝土的收缩、徐变和温度，混凝土的收缩、徐变的影响在正装迭代计算中计入，而温度问题主要与合龙时温度相关，要根据工期安排充分估计到各合拢口施工时的定位温度。

3.2.5施工控制有关的基础资料试验与收集

1)主梁混凝土试块和预应力钢束的弹性模量试验。

2)气象资料：晴雨、气温、风向、风速。

3)实际工期与未来进度安排。

4)架桥机支点反力及其它施工荷载在桥上布置位置与数值。

3.2.6设计参数误差分析和识别

1)预应力束张拉力误差对结构的影响；

2)梁段自重误差对结构的影响；

3)接缝处环氧树脂涂层厚度产生的施工状态误差对结构线形的影响；

4)主梁混凝土收缩徐变对结构的影响；

5)施工荷载变动对结构的影响；

7)主梁的热膨胀系数误差的影响；

8)主梁的弹性模量误差的影响。

对于本桥最主要的影响参数有

对梁段重量应进行准确的称重，严格控制每个墩的不平衡重，如有较大偏差，可在下一梁段补重，确保每个墩的两悬臂端平衡。

对钢绞线的弹性模量应进行测试，准确控制张拉伸长量，对摩阻损失进行识别，确保有效预应力满足设计要求。

3.2.7对未来梁段设计参数误差进行预测

每施工一个梁段，都可以根据该梁段在典型施工工况下的实测状态变量值对与该梁段有关的参数（如梁段重量等）进行误差识别。但是为了对桥梁线形进行有效控制，需要预测尚未施工梁段相应参数的误差。可用灰色预测模型GM（1，1）来进行参数预测。

某大桥（0 000）至合叶高速公路段（8 794.3）规划堤防线施工组织设计3.2.8预告主梁下阶段定位标高

根据预测的设计参数进行理论计算可预告下阶段主梁的状态变量值（主要是定位标高值。

3.2.9重大设计修改

如果出现较大的施工误差，可能需采取以下重大修改措施：

1)设计参数作重大修改。

3）调整预应力束张拉力。

4)合拢施工方案作重大调整。

施工组织设计公司审表4.施工控制精度和原则