普立悬索桥施工监测方案.docx

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1、普立特大桥施工监控方案二零一四年六月二十日书目1项目概况41.1地理位置41.2桥梁设计概况42施工监控基本原则52.1 监控的目标52.2 监控与设计、监理、制作、施工的关系62.3 施工监控的范围、手段73监控参数收集与获得73.1监控所需参数及分类73.2监控参数的获得方法及要求113.3监控参数精度的检验123.4监控要求的主缆施工条件123.5加劲梁重量的确定134监控总体计算144.1 总体计算的目的144.2 总体计算的内容144.3悬索桥主缆理论线形及计算方法245结构监控测试与监控测量275.1 桥塔的应力与温度场监测275.2 吊索力监测285.3 主缆锚跨索股张力监测29

2、5.4 主梁应力的监测315.5 温度的监测315.6 监控测量326施工异样状况的对策及质保体系496.1施工异样状况对策496.2监控实施组织516.3监控质量及平安保证措施521项目概况1.1地理位置普立特大桥位于云南省普立（滇黔界）至宣威马路，普立（滇黔界）至宣威马路是国家高速马路网（“7918”网）中东西向横12杭州一昆明一瑞丽（口岸）高速马路的一段，是连接我国东部、西南及通向南亚、东南亚各国的马路通道，也是云南省“9210”干线马路骨架网（9条放射线、2条环线、10条联络线）的联络线之一。路途由东北向西南展布于曲靖市宣威市境内，起点接杭州一瑞丽高速马路贵州省毕节（川黔界）至六盘水段

3、止点（即在滇境内及北盘江大桥相接）,止点位于宣威市板桥镇，及拟建宣威至天生桥高速马路相接。该项目的建设对于完善国家马路网规划，充分发挥国家高速马路作用；构建国际大通道，发展对外经济贸易及合作；加快云南省马路网规划实施,促进区域经济发展；提高区域路网等级结构，改善综合运输服务水平;促进旅游业发展，保证可持续发展战略实施具有重要的作用。1.2桥梁设计概况普立特大桥位于云南省宣威市普立乡，地处云贵高原西北部，毗邻贵州省六盘水市,属于冻雨多发地带，年温差及日温差较大，尤其冻雨发生时，温度猛烈变更。普立特大桥跨越普立大沟深切峡谷，全长1040m,桥面全宽28.5m,桥面至沟谷底深达388m,是普宣高速马

4、路限制性工程之一。主桥为628m单跨简支钢箱加劲梁悬索桥（桥型布置图如图1所示），主缆边跨为166m,两岸分别采纳隧道式锚碇和重力式锚碇锚固；索塔为直塔柱门式框架结构，群桩基础。引桥上部结构为标准跨径40m预制装配式预应力混凝土连续T梁，普立岸引桥长168m,宣威岸引桥长244mo图1-1628m双塔单跨悬索桥桥型布置图图1-2加劲梁标准横断面图2施工监控基本原则2.1监控的目标对于普立特大桥，施工监控的具体目标是：1）成桥后加劲梁桥面线形平顺，达到马路路面平顺度设计要求；2）成桥后主缆索股锚跨张力匀称，单根索股索力最大偏差不超过平均值的10%,误差的均方根不超过均值的5%；3）吊索力靠近设计

5、状态，单吊点吊索力最大误差不超过设计值的10%；4）基准索股的架设精度宜限制在以下范围以内：中跨40mm,边跨30mm以内；空缆线形的标高误差宜限制在40mm;5）成桥后主缆跨中标高靠近设计状态，矢高误差应小于L10000（L为中跨的主缆跨度）；6）成桥时桥塔位置靠近设计状态，塔高h在20OIn以下时，顺桥向塔顶偏离设计位置的误差不超过h3000,且不超过30三n（h为从承台顶到塔顶的高度，单位为川）；7）在架设阶段确保主缆和加劲梁线形、桥塔偏位等及理论计算相近,保证施工过程中各结构构件的平安；施工过程中和竣工后结构内力状况满意设计要求，结构的整体变形、位移不超过设计文件规定的值；结构线形符合

6、设计要求。8）精度限制和误差调整的措施不对施工工期产生实质性的不利影响。影响悬索桥成桥线形的主要因素是随机的，依据这些参数的随机分布规律，可计算出实现基准索股线形、空缆线形和成桥线形各种限制精度的牢靠度，实现太高精度的牢靠度特别低。本指南将牢靠度设定在不小于2,以此确定限制精度要求。2.2 监控及设计、监理、制作、施工的关系监控应在建设单位领导下，及设计、制作和施工单位亲密协作，向监理提交监控联系单或监控指令，并通过监理向制作、施工单位发布，同时重要监控指令或依据监控要求须要进行的施工方案的重大变更应取得设计单位的认可。大跨度悬索桥的施工监控计算必需考虑施工中已经产生的误差的影响、必需精确包括

7、临时荷载的各种作用的大小、必需分析后续施工中可能发生的各项误差对完成结构内力及线形的影响、必需依据施工当时的温度等条件确定施工时的限制参数（标高、安装内力等）；设计计算是按志向的状态、设定的基准温度等条件,对结构进行的理论状态的计算，目的是保证建立和运用过程中结构的强度、刚度和稳定性满意规范要求。监控计算的限制目标就是设计条件下的理论值。监控计算是为保证结构完成质量服务的，及施工一样应受监理单位的监督管理。施工监控是为结构施工服务的，应在合理的施工方案下进行施工监控；同时在施工方案制定的过程中，施工监控应从保证质量、增加施工平安性方面提出看法及建议。监控测试及监控测量实际是为保证结构质量和供应

8、量化的限制参数所须要进行的工作，是获得监控计算参数的干脆手段，也是监理工作获得量化质量限制参数的一种重要途径，是在施工测试及测量基础上的检验复核工作。2.3 施工监控的范围、手段上部结构的施工监控范围为桥塔、猫道、主缆、加劲梁和桥面铺装等施工阶段的施工应力及变形监控。大跨度悬索桥上部结构的施工监控以监控计算为主，协助以监控测试及测量。3监控参数收集及获得3.1监控所需参数及分类大跨度悬索桥施工监控所需参数至少包括表3.1所列；各参数对结构施工限制的敏感性可参照表3.1确定。大跨度悬索桥施工监控所需参数可以分为几何参数、材料特性参数和环境参数。几何参数是指结构或构件的几何尺寸；材料特性参数主要指

9、及材料力学特性有关的参数，如弹性模量、容重、线膨胀系数等；环境参数是指及施工过程有关的温度、临时荷载、临时支撑及约束等。在这些参数中，有些对于施工监控是敏感的，有些是影响很小的，表3.1列出了悬索桥上部结构施工监控须要的参数，依据其对结构施工敏感性的影响，将其分为3级。敏感性为1级的参数是指该参数有影响，但不突出，其参数变更对所涉及的影响范围（或对象）不敏感，即使该参数采纳理论值，对限制目标的实现也是可接受的；敏感性为3级的参数是指该参数对所涉及的影响对象很敏感，施工监控中必需获得实际的参数，监控工作必需以实际参数为准，否则监控目标就很难实现；敏感性2级介于1和3之间，其参数至少应采纳理论加阅

10、历修正值。表3.1大跨度悬索桥施工监控所需参数及其敏感性分类表结构构件参数名称影响范围（或影响对象）敏感级别备注锚碇锚固面坐标锚固点位置1主缆锚固长度调整量散索鞍中心坐标主缆架设时跨度3施工线形限制锚碇沉降成桥线形、桥塔内力3塔顶偏移和塔底弯矩锚碇纵向滑成桥线形、桥塔内3塔顶偏移和塔移力底弯矩锚碇基础转动成桥线形、桥塔内力3塔顶偏移和塔底弯矩桥塔构造尺寸变形量、应力大小1桥塔顶抗推刚度、压缩量弹性模量变形量2桥塔顶抗推刚度、压缩量温度标高、纵横向位移、应力3塔顶坐标收缩、徐变、基础沉降变形量3塔顶预高猫道结构重量塔顶处水平力平衡3塔顶纵向偏移矢高猫道线形、塔顶平衡状态3承重索弹性模量承重索制作

11、长度、变形量3长度调整装置的设计鞍座构造尺寸施工变形和施工方案1施工阶段塔边缘及缆相对关系施工标高线形和成桥口标2施工线形和成桥线形预偏设置架缆线形、顶推限制3结构重量散鞍独立和锚跨张力限制1散索鞍主缆钢丝直径缆重量和面积3成桥缆及梁的标高钢丝弹性模量无应力长度1成桥缆及梁的标高防腐部分自重线形和内力2线膨胀系数架设线形限制1施工线形限制索股弹性模量成桥线形3主缆跨度架设线形调整2主缆垂度无应力长度2索股及缆温度无应力长度、线形推断2索夹及吊索索夹加工尺寸安装位置1索夹重量成桥线形限制1吊索面积弹性变形量2吊索弹性模弹性变形量2量吊索制作长度加劲梁线形、吊索力大小3加劲梁截面尺寸重量及长度1梁

12、段重量线形和桥塔顶纵向位置3施工方案连接方式2温度合龙及线形1护栏及桥面铺装铺装厚度结构线形及内力3重量结构线形及内力3施工方案变形及内力、局部应力13.2监控参数的获得方法及要求特大跨度悬索桥施工监控参数应通过以下方法获得：3.2.1实际现场测量对于涉及到结构的实际坐标、沉降和变形、几何尺寸等方面的参数，应采纳现场实际测量的方法获得。对于采纳大地测量方式获得的数据，应采纳国家一级限制网作为基准，按工程具体状况，设置二等水准限制网。对于结构塔、锚联测，应采纳二等水准测量限制网进行测量，达到二等水准测量限制精度。3.2.2试验室及工厂测量对于材料的弹性模量等参数，应采纳试验室测量的方式获得；钢丝

13、直径、索股弹性模量、吊索弹性模量等参数，应在加工时进行测量、试验，并进行统计，提出统计确定的参数；对于吊索长度、加劲梁段重量等，则应在加工厂按规范或设计、监理要求，进行测量或称重。3.2.3通过现场测试识别有些参数既无法通过现场测量干脆获得，也无法在试验室或工厂干脆获得，须要采纳间接的方法，通过测试、试验和计算分析，利用参数识别的方法获得。如桥塔顶实际的纵向抗推刚度、主缆温度场等。3.3监控参数精度的检验对于通过现场测量获得的参数，应通过复测、误差检验等方式确认数据精确牢靠，误差在允许范围之内；对于通过试验室测试和工厂测量获得的参数，应通过数据检验，解除异样数据，选择可信度较高的数据作为采纳数

14、据；对于通过现场测试，采纳参数识别的方法获得的参数，则要进行缘由分析、反演试算，检验识别数据的牢靠性。3. 4监控要求的主缆施工条件4. 4.1不进行温差修正的条件悬索桥主缆施工中可不进行温差修正的基本条件是：被调索股所在跨的长度方向温差小于2,被调索股及参考索股之间的平均温度差小于0.5,被调索股所在的层及其下层索股之间的平均温度差小于0.5；5. 4.2不满意温度条件的修正当3.4.1的条件不能满意时，应进行纵向温度场和不同层间索股温度的测量，并在监控计算中，考虑纵向温度场的影响，给出不同纵向测点的限制值，调索时须在同一跨内，至少进行不少于三个点考虑温度修正后的线形吻合比较；6. 4.3主缆施工对风环境的要求被调索股所在跨桥塔顶及跨中风速应小于12m/so7. 4.4主缆横截面温度场的确定对于主缆的横向温度场，有条件时应在现场环境中制作一主缆节段，及主缆施工同步进行索股架设，密封节段的两端，测量中间截面的温度场，以此作为实际主缆截面温度场的参考，同时在实际主缆截面中还须要布置适当的测点及测温索比照；也可以采纳在实际主缆上布置表面测点，进行连续的测量，然后采纳参考的热物性参数，将表面的测