线形监控方案通用知识讲解

目录1 工程概况 12 施工线形监控的依据、目的、原则与方法 12.1依据 12.2目的 12.3原则 22.4方法 23 施工线形监控的内容 33.1所需资料和准备工作 33.2 施工过程中的线形监控 43.3 施工线形监控中的辅助测试，试验及资料收集 43.4 线形监控具体流程 63.5 施工线形监控预警系统 74 监控精度与总体要求 74.1监控的精度 74.2 监控的总体要求 75 施工监控工作注意事项 85.1 线形监测的注意事项 87 投入人员及仪器设备 97.1 施工单位投入监控人员 97.2 施工单位投入仪器设备 9悬臂灌注梁线形监控方案1 工程概况连续梁采用轻型挂蓝分段悬臂灌注施工，先在托架上灌注 0 号 段，再对称向两侧顺序灌注各梁段，形成T构。利用搭膺架浇筑边跨 梁段，最后浇筑合拢中跨形成连续梁体系。2 施工线形监控的依据、目的、原则与方法2.1依据施工监控实施方案依据下列规范及文件编制：时速 250 公里客运专线（城际铁路）有碴轨道预制后张法预应力 砼简支整孔箱梁通桥（2007）2224铁路桥涵设计基本规范TB10002.1-2005铁路桥涵钢筋砼和预应力砼结构设计规范TB10002.3-2005铁路桥涵砼和砌体结构设计规范TB10002.4-2005客运专线性能砼暂行技术条件科技基（2005）101 号铁路桥涵施工规范TB10203-2002铁路混凝土与砌体工程施工规范TB10210-2001新建时速200-250 公里客运专线铁路设计暂行规定上、下 铁建设（2005）140号 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设（ 2005）160号铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设2005157 号）2.2目的大跨度的现浇连续梁的梁段施工工序复杂，施工周期较长。在施 工过程中，将受到许许多多确定和不确定因素的影响，包括设计计算、 桥用材料性能、施工精度、荷载、大气温度、混凝土的收缩徐变等诸 多方面与实际状态之间存在差异。所以对施工状态进行实时线形监 测、调整、预测，使施工线形处于有效的控制之中，对设计目标的顺 利实现是至关重要的。施工线形监控就是对桥梁施工过程中的线形进行监测控制，使施 工中的结构处于正确的线形状态，它是施工质量控制体系的重要组成 部分，是保证桥梁建设质量的重要手段，确保成桥后的轴线线形达到 设计要求，以确保桥梁施工的正常运营。2.3原则桥梁施工线形监控是一个预告f监测f识别f修正f预告的循环过程，通过各节段位移监控和关键截面的应力监控来预测、调整下 节段线形。即在施工过程中采取如下的监控策略：悬臂节段的空间位 置在施工过程中实时监测并反馈；以悬臂节段空间位置及主桥各关键 部位的应力状态两项指标为控制标准。其中施工单位主要职责是监测 空间位置的变化。在施工过程中，如发现某项指标超出控制指标，应 立即暂停施工，查明原因，及时纠正，以尽可能保证成桥线形满足要 求。2.4方法在连续梁施工过程中，由于结构空间位置、构件截面尺寸、预应 力钢束张拉力、材料弹性模量、容重、收缩徐变系数等参数的理论值 与施工实际情况存在一定的差异，环境温度、临时荷载等也常常发生 变化，当悬臂浇注节段的施工状态偏离理想的设计状态时，如不加以 及时的调整控制，就会造成结构的线形偏离设计成桥状态，造成合拢 的困难。施工线形监控采用基本步骤如下：（1）首先以设计的成桥状态为目标，建立起施工过程跟踪分析 的程序；（2）根据拟定的施工组织方案，按施工步骤测量实际结构在各 工况下的结构空间变位等数据；（3）根据实测的数据分析和各设计参数的调整，预测下一阶段 结构的施工立模标高；（4）通过全过程对结构的跟踪监测与数据分析，逐步实现设计 施工的目标。在施工过程中，误差的产生不可避免。当结构的空间变位等误差 在某各种能控制在精度范围之内时，则不必对下一阶段的施工作出调 整。当这种误差超出控制精度范围或各工况的累计误差已超出控制范 围时，则必须对下一阶段的施工立模标高作出调整。3 施工线形监控的内容3.1所需资料和准备工作监控之前需收集以下资料：（1）施工图设计文件（含变更设计）；（2）施工组织设计（含施工方案、支架构造图、实际工期及未 来进度安排）；（3）气象资料：天气状况、气温、风向、风力； 施工之前需做以下准备工作（1）平面控制系统的建立 开工前，对业主或设计部门提供的施工区平面控制起始坐标点 （应不少于三个点）采用全站仪按多边形导线网或四等导线测量的技 术要求和精度指标进行联测复核。联测点复核完成并经内业平差计 算。1）加密控制网的布设形式及布点埋石：鉴于该工程的特点，其加 密平面控制网的布设在两侧楼房上。2）平面控制点加密导线测量采用全站仪，按工程测量规范 GB50026-93 规范中精密导线测量的技术要求和精度指标进行。3）平面控制加密导线点外业测量完成，并经内业计算满足技术要 求后，应填写测量成果报验单，连同加密导线计算表一同报送监理签 证，如监理提出疑议和要求对加密导线进行复核，应密切配合，并提 供所需测量设备和相关测量人员。4）经监理签认的测量成果即可作为测量观测的依据，否则应进行 补测或重测，并重新进行报验。（2）、 高程控制系统的建立水准网布设：水准点应设在距桥中线50m 100m范围内，选择 坚实、稳固、能够长久保留、便于引测使用的地方，且不易受施工和 交通的干扰。相邻水准点之间的距离一般不大于500m。为了施工使 用方便，在适当处引入工作水准点。工作水准点的位置以方便施工测 设为准。由于桥墩的轴线长度受气温变化影响较大，故不得在桥墩顶 部设水准点。在整个施工期间，应定期复核工作水准点的高程，以确 定其是否受到施工的影响或破坏。3.2 施工过程中的线形监控 施工线形监控内容主要为各节段箱梁的高程监控和总体设计线 形监控。主桥高程线形监控是保证桥梁成桥时线形的重要举措，这是整个 施工监控过程中的重点也是难点。实际立模标高应根据实测结果，分 析挠度产生差异的主要因素后经调整给出。结构分析得到的桥梁结构的理想状态与施工后的结构实际状态 存在偏差。如何找出这种参数的偏差值，也即参数的识别，一方面要 辨识对结构状态影响较大的参数，另一方面要确定参数的实际值。通过现场测量来确定设计参数的值。现场实测的主要内容有砼 容重、弹模，块件自重、尺寸。3.3 施工线形监控中的辅助测试，试验及资料收集在施工线形监控中除了上述工作之外，还要进行其它的一系列 测试，试验及资料收集。以排除监控中各种干扰因素，或是方便对控制中的敏感参数进行识别。主要项目如下：3.3.1 温度的测试影响挠度测量数据的一个主要因素是温度。因此，对温度影响箱梁挠度的分析不可缺少，但精确计算温度影响几乎不可能，因为温 度场随时随地都在变化，究竟取什么时刻的温度场作为标准很难确 定。温度对箱梁挠度的影响一般规律是：温度变化，箱梁挠度变化 具有滞后的现象。箱梁顶底板面的温差对挠度也产生影响。气温上 升时，由于箱梁顶面较梁底温度高，箱外温度较箱内高，箱体产生下 挠现象；反之气温下降时，箱梁上挠。因此为尽量避免日照温差变化对高程线形的影响，在箱梁阶段施工确立立模标高时，应尽量选择外界温度较稳定、影响较小的时刻进 行。挠度观测安排在早晨太阳出来之前进行。3.3.2 挂篮实验挂篮荷载试验委托第三方进行，并提供挂篮的自重及加载试验曲 线。挂篮加工完成后，选择场地，进行试拼，并作超载试验，试验在 加工厂试验台上进行，用外力加载法（如外加力和堆载方式）或者内 力加载法（千斤顶加载）进行加载。试验时按挂篮设计承载重量的1.5 倍加载，加载和卸载应对称分级进行，测试每一级加载的挂篮变形值， 以检验挂篮的受力状况及其安全性，测取挂篮自身的弹性变形和非弹 性变形值,供悬灌梁段立模时参考。3.3.3 桥面临时荷载的布置资料的收集通过对桥面临时荷载布置的了解，可以使理论值更接近于实际情 况。也可以方便技术人员在误差分析时排除桥面临时荷载的影响。3.3.4 截面尺寸测量具体做法是每浇筑一节段梁之后，在悬臂端进行截面尺寸测量，包括截面高度、顶板、底板和腹板的厚度等等，测量精度应控制在2mm 以内3.3.5 桥用材料材性试验桥用材料材性试验如下，并提供试验数据:（1）桥墩混凝土龄期为7、14、28天的现场同条件养护的混凝 土弹性模量及混凝土强度，混凝土容重；2600Kg/m3（2 ）主梁每一节段混凝土龄期为7、14、28天的现场同条件养护的混凝土弹性模量及混凝土强度，混凝土容重；2600Kg/m3（3）预应力钢绞线实测抗拉强度及弹性模量3.3.6 浇注混凝土方量的收集每一施工节段混凝土浇筑方量对悬臂施工的连续梁桥来说，影 响很大，必须认真记录每一施工节段浇筑混凝土方量。3.4 线形监控具体流程（1）按照预报的挂篮定位标高定位挂篮，测量定位后的挂篮标高， 做出定位测量结果报告。（2）立模板、绑扎钢筋。（3）浇筑混凝土前，测量正在施工的梁段以及之前的两个梁段的高 程测点，复测挂篮定位标高，墩顶的水平位移。（4）分析测量结果，如需调整，给出调整后的标高。（5）浇筑完混凝土后第二天测量正在施工的梁段以及之前的两个梁 段的测点标高，测量本梁段端部梁底和预埋在梁顶的测点标高，建立 测点与梁底标高的关系。（6）按验标检查断面尺寸。（7）张拉预应力钢筋前，测量正在施工的梁段以及之前的两个梁段 的高程测点，经监理签认。（8）分析测量结果，调整相应参数。（9）张拉预应力钢筋后，测量正在施工的梁段以及之前的两个梁段 的高程测点，经监理签认。（10）分析测量结果，根据上一施工周期梁底标高测量值和应力、温 度等测量结果以及上一施工阶段的混凝土试验结果计算、预报下一施 工周期的挂篮定位标高。（11）监理将上述预报标高最后核定后下指令执行。工作程序的关键是：每个施工循环过程的结束都必须对已完成的 梁段进行全面的测量，分析实际施工结果与预计目标的误差，从而及 时地对已出现的误差进行调整，在达到要求的精度后，才能对下一施 工循环作出预报。3.5 施工线形监控预警系统线形监控的目的是为了确保桥梁建成后满足设计的线形要求。通过施工监控，及时发现施工过程中存在的结构安全隐患。当监 测发现结构变形超出规范允许的误差范围或与理论计算值相差过大等情况时，将及时预警，暂停施工，并由各参与方，必要时聘请专家， 召开专题会议，共同商议解决问题。4 监控精度与总体要求4.1监控的精度(1) 悬臂梁段高程+15 , -5mm(2) 合拢前两悬臂端相对高差 不大于合拢段长的 1/100，且不大于15mm(3) 梁段轴线偏差15mm(4) 梁段顶面高程差+10 , -10mm梁全长+30，-30mm边孔梁长+20，-20mm各变高梁段长度及位置+10，-10mm边孔跨度+20, -20mm(9) 桥面中心位置 10mm(10) 梁上拱度偏差+10，-10mm(11)桥面高程+20，-20mm4.2 监控的总体要求(1) 严格控制施工临时荷载。材料堆放要求定点、定量。(2) 变形测量工作由须协同监理在现场及时校对复核。(3) 所有观测记录必须注明工况(施工状态)、日期、时间、天气 气温、桥面特殊荷载和其它突变因素。(4) 每一施工工况完成后，由各有关单位进行相关测试，确认测试结果无误后方可进行下一工况的施工。（5）各工况的变形测试工作必须回避日照温差的影响。（6）结果和指令经有关方确认后方可执行，进行下一阶段的施工5 施工监控工作注意事项5.1 线形监测的注意事项（1）桥梁施工线形监测工作贯穿于施工的全过程，其特点是理论 计算与施工实施紧密相连。因而需要各方面密切合作。（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 的不平衡引起安全问题及测量数据不正确。（3）变形测量工作由监理单位对测量结果签字确认。测量工作应 定人、定仪器进行观测，避免由于在高墩上测量而人为引起的误差。4）施工单位（1）理解设计意图，按设计要求进行与施工监控有关的变形测 量、材料指标测试等工作。（2）提交合理的施工技术方案，并严格按照确定的施工技术方 案组织施工，不得随意改变施工程序和支架结构联接方式。（3）根据施工监控的需要与有关测量规范要求，建立可靠和精 确度较高的平面与高程测量控制网。（5）配合有关方面进行结构线形测点及监控仪器设备的埋设、 安装和保护工作。（6）认真复核监理单位签发的监控指令，确认无误后进行施工。（7）组织专门人员完成施工过程中结构变形变位的测量工作， 测试结果提交驻地监理签字确认。（8）按照有关要求定期进行墩台沉降观测工作。7 投入人员及仪器设备7.1 施工单位投入监控人员姓名性别学历专业职务、职称本项目分工马俊生男大专土木工程总工程师总负责武华男大专土木工程技术主管桥梁专项负责王学车男本科土木工程桥梁工程师桥梁专项负责黄磊男大专土木工程测量工程师测量专项负责王书林男大专土木工程技术员桥梁专项负责张勇男大专铁道工程试验工程师试验专项负责尚晓慧女大专铁道工程助理工程师内业专项测量7.2 施工单位投入仪器设备设备名称型号数量全站仪徕卡TCR8021台水准仪拓普康AT-G21台温、湿度计/2个数码相机SONY1台笔记本电脑联想2台台式电脑联想1台计算器48501台对讲机MOTO2套其它辅助工具/若干中铁三局海南东环项目经理部六总队2008年12 月18月田独双线特大桥现浇悬臂梁施工监控方案编 制： 复核：审批：2008年丄2月18曰