线形控制作业指导书

中交一航局京福铁路客专闽赣口标陈山坞特大桥陈山坞特大桥连续梁(60+100+100+60 ) m线形控制作业指导书中国交通建设CHINA COMMUNICATIONS CONSTRUCTION2012年5月20日发布2012年5月20日实施中交一航局京福铁路客专闽赣H标项目经理部一分部目录1、目的 12、编制依据 13、适用范围 14、作业准备 14.1 内业技术准备 . 15、技术要求 25.1 挠度控制标准 . 25.2 悬臂浇筑法制梁质量控制标准 36、线形监控的主要内容 36.1 施工仿真计算 . 36.2 施工仿真分析的内容 46.3 、桥梁结构变形监测 46.4 设计参数误差分析和识别 56.5 对未来梁段设计参数误差进行预测 66.6 预告主梁下阶段立模标高 66.7 相关调整修改 . 77、组织机构与工作程序 77.1 线形控制组织机构 77.2 线形监控工作程序 78、主梁线形监控实施细则 88.1 0# 块施工阶段 88.2 主梁悬臂施工阶段 88.3 合拢高程控制 . 99、监控布点和测控方法 109.1 布点要求 109.2 平面测控方法 . 1010、线形监控总体要求 1110.1 精度要求 . 1110.2 监控要求 . 1110.3 监测过程注意事项 1111、线形监控质量保证措施 12陈山坞特大桥连续梁线形控制作业指导书1、目的明确连续梁线形控制作业程序和标准，指导和规范现场作业人员和监测 人员进行标准化作业。2、编制依据无砟轨道预应力混凝土连续梁，跨度（60+100+100+60 m （图号：合福施（桥）参-20- II）铁路桥涵设计基本规范（ TB10002.12005）;高速铁路设计规范（试行）（ TB10621-2009） ;高速铁路桥涵工程施工技术指南（铁建设【2010】241号）;高速铁路桥涵工程施工质量验收标准 （TB10752-2010）;铁路预应力混凝土连续梁 （刚构）悬臂浇筑施工技术指南 TZ324-20103、适用范围本作业指导书适用于陈山坞特大桥连续梁线形控制。4、作业准备4.1 内业技术准备4.1.1 组织技术人员和监测人员认真学习连续梁专项施工方案，阅读、 审核施工图纸，收集相关以往经验资料，熟悉规范和技术标准。对作业人员 进行技术交底和岗前培训。4.1.2 线形控制的技术依据4.1.2.1 选定具有相应资质的线形监控单位， 签订连续梁悬臂浇筑施工线 形控制委托合同。委托单位编制监控方案、提交监控报告，并采用结构计算 软件和施工监控专用软件对桥梁结构施工进行仿真计算分析，据以提供不同 施工阶段挂篮的立模标高和梁体变形仿真分析参数。4.1.2.2 依据线形控制方案和施工图计算连续梁各节段设计立模标高， 绘 制监控点布置图；编制相关观测记录表格和挠度变形计算统计表等。4.2 外业技术准备4.2.1 仪器设备、观测元件准备针对连续梁线形控制方案和观测需求， 安排布置全站仪、 水准仪及相关测 量设备进场；配备电脑、办公设施；收集涉及作业的各种外部技术数据。定 制加工观测元件，购置电钻、锚固材料等相关工器具。4.2.2 建立平面控制体系基于连续梁悬臂法施工工法的特殊性， 原有平面控制网中的导线点已不能 满足悬臂浇筑立模放样的要求。应根据现有的GPS点复测加密网，增设有利于挂篮测量控制的加密导线点，以便于梁段的立模放样测控。4.2.3 建立高程控制体系依据现有的二等水准基准网或沉降基准点， 引测、联测满足施工测量和线 形监控的高精度水准基点。4.2.4 建立线形监测基准点主墩 0#块浇筑完成后，采用二等水准测量方法将高程引测到0#块梁面的监测基点上，基准点应不少于 2 个，并每月对基准点进行复测检核。在箱梁 悬臂施工期间，对于高程控制基准点，在下述情况下应进行复测，复测时应 按照二等水准测量的方法进行 :4.2.4.1 雨季后二等水准基点发生较大沉降变化时；4.2.4.2 线性控制经分析后认为有必要进行复测时；4.2.4.3 施工进行三个月后。5、技术要求5.1 挠度控制标准在ZK活载静力作用下，梁体竖向扰度限制：L/1500, L为计算跨度。5.2 悬臂浇筑法制梁质量控制标准5.2.1 悬臂浇筑连续梁（刚构）梁体外形尺寸允许偏差应符合下列规定：桥梁轴线偏位：士 10mm桥面高程：士 20mm5.2.2 连续梁（刚构）悬臂浇筑梁段的允许偏差应符合下列规定：悬臂梁段顶面高程： +15mm，-5mm； 合拢前两悬臂端相对高差：合拢段长的 1 1 00，且不大于 15mm； 梁段轴线偏差： 15mm； 相邻梁段错台： 5mm。6、线形监控的主要内容6.1 施工仿真计算采用悬臂浇筑工法施工连续梁桥，其桥梁结构的最终形成必须经历一系 列的施工过程，对施工过程中每个阶段进行详细的变形计算和受力分析，是 桥梁线形监控最基本的内容之一。为了达到线形监控的目的，首先通过计算 来确定桥梁结构施工过程中每个阶段的受力和变形的理想状态，以此为依据 来控制施工过程中每个阶段的结构行为，使其最终成桥线形和受力状态满足 设计要求。施工仿真分析是线形监控的主要工作之一，需要根据施工过程与成桥运 营情况来完成各施工状态及成桥后的内力与位移计算，进而确定出结构各施 工阶段的内力与位移理论值。计算可考虑施工的进程、时间、相应状态临时 荷载、环境温度、结构变化、混凝土的收缩与徐变等因素。采用的分析软件 要求能根据不同阶段的受力状态自动考虑混凝土的收缩徐变影响、预加力的 影响以及基础沉降的影响，其中混凝土收缩徐变的计算考虑了各阶段混凝土 应变变化的影响，在预应力损失的计算中，对每个阶段内每个截面上的每组 钢束都分别进行计算。综合考虑各种因素后，由软件自动计算得到各施工阶 段每一梁段的挠度、合拢后二期恒载作用下的挠度以及活载作用下的挠度。 复核设计计算所确定的成桥状态和施工状态，即对施工过程进行实时仿真。按照施工和设计所确定的施工工序及设计所提供的基本参数，对施工过程进 行计算，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。主 要有：6.1.1 各施工状态下以及成桥状态下状态变量的理论数据：即主梁标高、 主梁轴线、关键截面应变及桥墩承台的沉降。6.1.2 线形监控数据理论值： 即主梁各个节段立模标高。 将这些数据与设 计相互校对，并确认无误后作为连续梁线形监控的理论轨迹。6.2 施工仿真分析的内容6.2.1 对结构设计主要计算数据进行复核；6.2.2 复核结构初始状态的设计值；6.2.3 确定各施工理想状态的内力与位移；6.2.4 通过分析比较确定结构最大内力与位移的相应状态；6.2.5 给出有关的施工建议。6.3 、桥梁结构变形监测6.3.1 监测工况划分施工一个梁段称为一个阶段，每阶段分为 6 个工况：即挂蓝移动前、挂 蓝移动后、混凝土浇筑前、混凝土浇筑后、预应力张拉前和预应力张拉后。6.3.2 主梁变形观测点布置测点布置如图 2 所示：在每一梁段悬臂端梁顶设立 5个永久变位观测点， 即点 1、点 1、 点 2、点 3、点 3，测点用圆头短钢筋（或专用测点装置） 预埋设置，并用红漆标明，以防损坏。同时，在当前现浇梁段悬臂端截面梁 底设立 6个临时变位观测点，即点 4、点 4、点 5、点 5、点 6、点 7。6.3.3 观测方法： 每施工完成一个梁段， 针对该施工梁段的六个工况对已 浇筑完成的各梁段及待浇筑段的测点标高，适时进行准确测量记录，以作为 线形监控分析计算的依据。1000L 1650l85l2500.2500850k 1650100011 1 2333L 3F 1X1200011翹删酬朋樋示点图箱梁一箱梁芾段003箱梁节段悬臂端面挠庁观测点施撕血布置示意图图2主梁挠度观测点布置图（单位：mr）6.4设计参数误差分析和识别大多数情况下，采用规范设计参数计算的结构内力和位移均较实测值大，这对设计是偏于安全的，但对于结构线形监控来说是不容忽视的偏差，因为 它将直接影响到成桥后结构线型及内力是否符合设计要求。仿真分析的设计 参数取用原则是：结构设计参数的取值尽量和实际相吻合；对于主要的可以 测定的设计参数，则用实测数值；难以测定的设计参数则依照公路桥涵设计 规范，并根据以往的经验进行适当修正。6.4.1参数的识别结构设计参数的变化能导致桥梁结构内力的变化和形状的改变，因此在 桥梁的线形监控中，必须对设计参数进行识别和修正。不同的设计参数对结 构状态的影响程度是不同的。连续梁结构的主要设计参数有以下几项：6.4.1.1结构几何形态参数：主要是桥梁结构的跨径、高跨比、线型、墩 高等，它们表征了结构的形状和结构最初的状态。6.4.1.2截面特征参数：截面的面积、抗弯惯性矩等。6.4.1.3与时间有关的参数：温度、混凝土强度、混凝土弹性模量、混凝 土收缩徐变系数等随时间而变化的参数。6.4.1.4荷载参数：主要是梁体结构自重、施工临时荷载和预加力。6.4.1.5材料参数：主要是预应力钢筋的有效预应力大小，在桥梁的线形监控中要对其进行识别这五类设计参数在同一座桥梁的线形监控中并不是每一个设计参数对桥 梁结构状态的影响都是一样的，因此要对设计参数进行辨别，一方面要确定 设计参数的实际值，另一方面要辨别对结构状态影响较大的设计参数即主要 参数。为了达到这个目的，对设计参数的识别，将采用以下两种方法和手段： 其一，通过现场测量来确定设计参数的值：这主要是结构几何形态参数、截 面特征参数和材料特征参数，它们可以通过现场测量方法或试验测量手段来 确定；其二，通过结构计算分析来确定主要设计参数，也就是从理论上对设 计参数进行调整。6.4.2 现场测试为了确保线形监控的顺利实施，施工过程中各项技术参数的准确测定至 关重要。及时准确测定桥梁结构线形变化的初始参数，是为施工的仿真分析 提供依据，是最终实现线形监控目的的最关键的一步。挠度观测资料是控制成桥线型最主要的依据，因此现场主要测试梁段扰 度。如观测点布置图所示，在每个施工梁段的前端断面上对称布置五个高程 观测点进行测量观测，不仅可以测量箱梁的挠度、箱梁的轴线偏位，同时可 以测量箱梁是否发生扭转变形。在施工过程中，对每一梁段需进行挂蓝移动 前后、混凝土浇筑前后、预应力筋张拉前后的标高观测，以便测量各点的挠 度和箱梁曲线的变化历程，保证箱梁悬臂端的合拢精度和桥面线型。为了尽 量减少温度的影响，挠度的观测安排在大气温度变化相对较稳定的时间段进 行。6.5 对未来梁段设计参数误差进行预测分析计算人员就前阶段的设计参数，结合实际进行合理的预测，并与设 计、监理共同分析确定。6.6 预告主梁下阶段立模标高分析计算人员预告主梁下阶段立模标高，并签发主梁立模标高通知单。悬臂浇筑n号梁段时悬臂端施工立模标高Hn应考虑下列因素计算确定:H n An Bn Cn D n式中，代为n号梁段悬臂端设计高程；Bn为门号梁段悬臂端计算挠度；Cn为n号梁段悬臂端预计挂篮变形值；Dn为n号梁段悬臂端高程调整值。6.7 相关调整修改 如果出现较大的施工误差，可能需采取以下调整修改措施:6.7.1 设计参数作调整修改；6.7.2 施工工序作调整修改；6.7.3 合龙施工方案作调整修改。7、组织机构与工作程序7.1 线形控制组织机构 项目经理部成立悬臂浇筑连续梁线性监测控制小组。监控小组由项目总工任组长，项目部和分部的工程部长、测量队长及测量工程师为组员组成。 监控小组下设办公室，具体负责日常工作。监测组采用项目部精测队和相关 分部测量组两级管理模式，分工负责监测控制。项目测量队负责线性控制的组织培训和技术方案交底、建立平面控制和 高程控制网，并负责连续梁施工中的平面放样、监测数据采集和分析工作； 分部测量组负责施工放样的高程测量、线性监测点的高程观测、以及监测数 据的采集和上报工作。7.2 线形监控工作程序 首先由委托监控方发出施工监控立模标高通知单， 由施工方对其中的主梁标高等数据进行复核后实施。一个阶段施工完成后，监理将各方相关数据汇总至施工监控办公室进行简要小结，之后进入下一阶段的施工工作程序。具 体工作程序见如下线形控制流程图：&主梁线形监控实施细则悬臂浇筑连续梁施工过程的影响参数有：基础沉降、结构刚度、梁段的 重量、施工荷载、砼的收缩徐变、温度和预应力等。为了消除仿真分析参数 取值的不确切所引起的设计与实际的不一致性，在施工过程中对这些参数要 进行识别和预测。对于较大的设计参数误差，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。8.1 0#块施工阶段监控的主要内容为张拉前后主梁的变位。8.2主梁悬臂施工阶段由施工、监理和监控单位组成联合测量小组，对每一个施工梁段的挂篮 移动前、挂篮移动后、混凝土浇注前、混凝土浇注后、预应力张拉前、预应 力张拉后6个工况相对应的砼已浇筑完成梁段和待浇筑梁段的几何状态，进 行监控测量。8.2.1 梁段悬臂立模定位严格按立模标高通知书中的给定立模标高， 进行精确测量确定浇筑节段前 端底模高程。8.2.2 在待浇段端预埋观测标和混凝土浇筑前测量预埋观测桩是为了观测浇筑砼前后的变化， 确定实际修正值， 为以后梁端 立模标高提供参考依据。在浇筑砼前预埋好观测桩，测量浇筑前观测桩顶高 程。测量待浇筑段、已浇筑段各观测桩顶标高。8.2.3 混凝土浇筑后测量砼浇筑完毕后测量各梁段观测桩顶标高， 以便于比较浇筑砼前各梁段的高 程变化，为以后待浇筑梁段的立模标高设计提供参考依据。8.2.4 预应力筋张拉前测量 测量各梁段在预应力筋张拉前的高程，为预应力筋张拉后测量提供初始 值，以确定预应力张拉对各梁段高程的影响量。8.2.5 预应力筋张拉后测量测量各梁段在预应力筋张拉后的高程， 确定预应力张拉对各梁段高程的影 响值。8.2.6 挂篮移动前、后测量 测量挂蓝移动前后各梁段高程，确定挂蓝移动对各梁段高程的影响值。8.3 合拢高程控制中跨、边跨合龙段施工前及合龙段相邻悬浇的最后梁段施工前， 应对相应 梁跨进行联测，以确定最后梁段的立模标高，保证合龙精度。合龙段施工期间， 需对主梁在施工过程中五个工况下的标高变化， 进行严 格监测控制。合龙段施工过程中的五个工况依次为：安装合龙段平衡重后， 浇筑合拢段混凝土前；浇筑合龙段混凝土、拆除平衡重后、合拢段预应力束 张拉前；张拉合龙段预应力束后；拆除临时固结后；张拉剩余合拢段预应力 束后。9、监控布点和测控方法9.1 布点要求9.1.1 室内布点设计工作 室内布点设计包括二等基准网调查、连续梁基准点布网设计、线形监控 基准点设计和线形监控点布点设计，绘制布点平、立面图，编制立模及监控 测量记录表。观测点布置见 5.3.3 节测点布置图。9.1.2 室外布点工作 监测基准点和观测点应采用全站仪测量定位，并在砼浇筑前固定预埋好 观测桩，桩顶高出混凝土面1cm并用红漆标明点位编号，以防损坏。埋设点 不得妨碍挂篮的前移，并避开预应力张拉位置。9.1.3 测控方法：每施工一个主梁节段，用水准仪测量各工况下主梁各 梁段观测桩顶标高，并及时进行观测数据的统计分析和处理。测量后视点为 梁面的监测基准点。9.2 平面测控方法9.2.1 平面控制测量 依据平面控制加密网，按同等级、等精度的测量方法增设连续梁施工控 制加密点。在 0#段施工完成后， 在 0#块梁顶中心和其中室内布设导线加密点， 以便进行悬臂浇筑梁段的平面测量控制。9.2.2 施工放样和检核9.2.2.1 各节段横断面布设 5 个平面放样点， 采用全站仪极坐标法进行施 测，立模后中线偏位和平面几何形态应满足规范要求。9.2.2.2 每次挂篮移位后， 对底模进行放样定位， 符合规范标准后方可进 行侧模和顶模安装。模板整体安装加固后，对模板平面进行测量复核。9.2.2.3 每一节段混凝土施工完成后， 按验收标准对混凝土节段平面几何 关系进行检核。10、线形监控总体要求10.1 精度要求主梁 0#段引测的水准基点应符合二等水准测量规范要求，立模和线形监 控高程测量精度为 1mm。10.2 监控要求10.2. 1 悬臂施工按照对称平衡的原则进行施工，施工过程中应随时注意 两悬臂不得出现不平衡荷载。严格控制施工临时荷载，时刻注意施工中的不 对称荷载，材料堆放要求定点、定量、定时。为了避免不平衡荷载的出现， 悬臂施工段除了施工机具外，不得堆放其它物品和材料，以免给控制参数带 来误差。10.2.2 测量工作由施工、监理同时平行进行，以便于在现场及时校对。10.2.3 所有观测记录须注明工况 （施工状态）、日期、时间、天气、气温、 桥面特殊施工荷载和其他突变因素。10.2.4 每一施工工况完成后，由有关方进行测试，确认测量结果无误后 方可进行下一工况的施工。10.2.5 主梁悬臂立模、混凝土浇注前后、预应力张拉前后及挂蓝移动前 后的测试工作须尽量回避温度的影响。10.3 监测过程注意事项10.3.1 测量必须做到“五固定” ，即定人、定仪器、定时间、定点、定线 路。10.3.2 为了尽量减少天气、温度的影响，监控数据采集应安排在日出日 落前后进行。大风天气禁止观测，雨天和太阳强光时应打伞观测。1033立模高程采用DSZ03水准仪测量，施工放样测得的三角高程只能 作为复核参考值，严禁直接用于指导施工。10.3.4 悬臂节段的监测应根据施工进度，逐节累加进行，并严格按照施 工节段挠度表和监测点布置图实施观测，数据采集成果应及时填写线形观测记录表。10.3.5 线形监控立模标高通知单必须经委托方签认后方可执行； 现场平 面和水准测量成果应进行详细技术交底，且必须经测量组长、技术主管签字 并报项目测量队长和总工签认后才能进行混凝土施工。11、线形监控质量保证措施11.1 建立健全线形监控组织机构，制定观测制度；编制实施方案，下达 作业指导书和技术交底，组织培训和专业学习。11.2 采用高等级、高精度的平面和高程控制网。严格执行测量标准，提 高测量精度，减小观测误差，确保数据采集真实有效。11.3 实施跟踪监测法，按要求的时间、工况进行观测；收集整理有关数 据，及时与委托方取得联系，修正优化立模参数，使桥梁结构挠度控制在最 小范围，以保证合拢精度。13