石湖路桥施工监控方案 目录第一章 石湖路跨运河桥主桥概述11.1石湖路跨运河桥主桥概况11.2 石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥施工监控目的、必要性及依据21.2.1 石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥施工监控目的21.2.2 石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥施工监控必要性21.2.3 石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥施工监控依据3第二章 石湖路桥主桥监控内容的分析、理解32.1石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥监控内容的分析32.2 对石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥监控内容的理解52.3 对石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥监控内容的补充5第三章 石湖路桥主桥施工监测主要内容63.1 梁段及桥墩线形的监测63.1.1 梁段线形监测63.1.2 桥墩线形监测73.2 梁体及桥墩应力监测73.2.1 主梁应力监测73.2.2 桥墩应力监测123.3 环境温度场的监测143.4. 稳定问题的非线性有限元分析153.4.1 第一类稳定问题的非线性有限元分析153.4.2 第二类稳定问题的非线性有限元分析163.5 基础沉降监测163.6 桥面铺装过程中施工监控17第四章 仿真分析与施工控制194.1 桥梁施工监控仿真分析194.1.1 仿真分析准备194.1.2 仿真分析方法214.1.3 石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥仿真分析内容224.2 施工控制主要内容234.2.1 桥梁在施工过程中及成桥后结构分析234.2.2 施工控制误差分析244.2.3 主跨结构设计参数识别244.2.4 结合控制的实时跟踪分析244.3 施工控制方法254.4 施工监控质量控制264.4.1 人力方面274.4.2 技术方面274.4.3 监控设备的投入284.4.4 与后期监控维护系统衔接方案284.5 施工监控安全控制294.5.1 事故分类294.5.2 控制措施29第五章 石湖路桥主桥施工监控要点及其分析355.1 墩顶0#块施工监控355.2 挂篮悬浇段箱梁施工监控355.3 合拢段箱梁施工监控355.4 桥墩施工监控365.5 挂篮静力荷载试验365.6 支架和托架变形荷载试验36第六章 施工监控进度计划及保障措施386.1 施工监控进度计划386.2 施工监控项目组织机构386.2.1监控现场结构组织方案386.2.2 施工监控的组织机构396.3 主桥施工监控进度保障措施4042第一章 石湖路跨运河桥主桥概述1.1石湖路跨运河桥主桥概况苏州市东环快速路南延（一期）工程二标石湖路跨运河桥，主桥跨越京杭大运河。主桥上部结构采用三跨预应力混凝土变截面连续箱梁，全长260m。跨径布置为70+120+70m。宽39.5m。按双幅设计，中间设置2m宽中央分隔带，两幅桥梁间净距1.0m。单幅桥梁宽19.25m，桥面车行道横坡为单向2.0%，人行道横坡为反向1.0%。横断面布置为2.5m（人行道）+3.5m（非机动车道）+1.0m（机非分隔带）+11.75m（车行道）+0.5m（防撞墙）。单幅桥梁采用单箱双室截面，中支点梁高7m（L/17.14），边支点和中跨跨中梁高3m（L/40），箱梁底板呈抛物线变化，箱梁标准段顶宽19.1m，底宽12.1m，外侧挑臂长3.5m，腹板厚0.5m0.9m，顶板厚0.28m，底板厚0.28m0.8m。全桥设置6道主横隔梁，其中中横梁、端横梁厚2.5m，中跨跨中横隔梁厚0.4m。东侧边跨桥面加宽段挑臂下设置厚0.3m的肋板，在箱梁内相应位置设等厚横隔梁。箱梁混凝土采用C50，为三向预应力体系。纵、横向预应力采用15、12s15.2，桥面预应力采用BM15-2扁锚体系，单端张拉，预应力张拉控制应力均为1395MPa。箱梁竖向预应力采用JL32精轧螺纹钢筋。主桥主、边墩均采用实体桥墩，主墩为墙式墩，外轮廓尺寸12.1m（横桥向）3m（顺桥向），西侧边墩为墙式墩，外轮廓尺寸12.1m（横桥向）2.5m（顺桥向），东侧边墩为分离式实体桥墩。基础采用矩形承台+1.5m钻孔灌注桩形式，主墩承台厚3.8m，边墩承台厚2.5m。石湖路跨运河桥主桥立面示意图如图1所示。图1 石湖路跨运河桥主桥立面示意图（单位：cm）1.2 石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥施工监控目的、必要性及依据1.2.1 石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥施工监控目的本项目预应力混凝土连续梁桥都为大跨度超静定结构，所采用的施工方法、材料性能、浇筑程序及立模标高等都直接影响成桥的线形和受力，且施工现状与设计的假定总会存在差异，为此必须在施工中采及集需要的数据，及时掌握结构实际状态，并通过计算，对浇筑主梁立模标高给以调整和控制，并且保证施工过程不产生过大的不合理内力、残余应力、裂缝等。通过施工过程的数据采集和优化控制，在施工过程中逐步做到把握现在，预估未来，避免施工差错，缩短工期，节省投资。1.2.2 石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥施工监控必要性本项目预应力混凝土连续梁桥都为大跨度超静定结构，为了确保主桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内，且成桥后的线形符合设计要求，结构恒载内力状态接近设计期望，在主桥施工中必须进行严格的施工监控。在桥梁施工施工过程中，各种复杂的因素都有可能引起结构的几何形状及内力状况的改变。尽管在设计时已经考虑了施工中可能出现的情况，但是由于施工过程的复杂性，事先难以精确估计结构的实际状态。通过在施工过程中对桥梁结构进行实时监测，可以根据监测结果对施工过程中的控制参数进行相应的调整。在已建结构偏离控制目标时及时调整下一阶段的挂篮定位标高，以保证结构线形的平顺，并监控实际内力分布，使箱梁始终处于安全受力范围内。1.2.3 石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥施工监控依据1、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）；2、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 025-86）；3、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；4、公路桥涵施工技术规范（JTG /T F50-2011）；5、公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)；6、公路工程施工监理规范（JTG/ G10-2006）；7、公路工程技术标准（JTG B01-2003）；8、公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）；9、公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008）；10、城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ 2-2008）； 11、执行苏州市吴中区东环快速路南延工程（含斜港大桥拆除重建工程）建设指挥部为完成本项目吴中东路跨运河桥，石湖东路跨运河桥，南湖路跨运河桥的施工监控工作下发的有关要求和通知、相关管理办法等；12、执行2005年1月至2012年10月国家颁布实施的相关大桥的施工监控规范、规程、标准；13、经审查通过的施工图设计文件和相应的变更文件；第二章 石湖路桥主桥监控内容的分析、理解2.1石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥监控内容的分析施工监控应确保竣工成桥时结构的线形、应力状态与设计成桥状态保持一致，在施工过程中应力的幅度始终处于容许的安全范围内。通过对石湖路预应力混凝土连续梁桥施工过程的数据采集和严格控制，确保结构的安全和稳定，保证结构的受力合理和线形平顺，避免施工差错，尽可能减少调整工作量，为其安全顺利建成提供技术保障。（1）梁段、桥墩线形（包括箱梁中轴线平面位置）的监控线形是指主梁的整体标高和局部平顺性要求，成桥后（通常是长期变形稳定后）主梁的标高要满足这两方面的要求。主梁的标高观测是大桥施工控制的一项重要工作，它将反映主梁在整个施工过程中的位移变化情况，为结构控制参数识别，后期施工状态预测及满足成桥后桥面线形平顺有着重要的作用。（2）梁体及桥墩应力的监控梁体的应力监控，应使梁体的应力控制合适范围内，不因过大的应力而产生不可恢复的过大塑性变形。通过主跨结构应力监测可迅速知道主跨受力状况，如剪力滞效应等，并及时制定主跨应力是否超限，从而可知主跨安全状况。因此，必须进行应力跟踪观测，该项观测在每一施工阶段都要进行，并贯穿整个施工过程。对桥墩实行施工监测，并对监测数据进行分析，从而控制整个施工过程中墩的应力、变位；预报墩的应力状态，确保墩的安全性。（3）环境温度场的监控温度是影响主梁挠度的主要因素之一。温度变化包括季节性温变和日温变化两部分。日温变化比较复杂，尤其是日照作用，会引起主梁顶底板温度差，使主梁产生挠曲。选择早晨太阳出来前对挠度进行观测，可以有效地消除日照温差的影响。但考虑到日照温差不可能完全避免，应在桥上布置测点，进行适时观测，并分析箱梁日照温度的情况。季节温差对主梁挠度的影响比较简单，其变化是均匀的，可采集各节段在各施工阶段的温度，输入计算机，分析其对挠度的影响。（4）结构稳定性监控首先确定大跨径连续梁桥箱梁稳定分析中的本构关系模型，具体包括基于弹塑性理论的钢筋本构关系模型和基于弹塑性理论的混凝土本构关系模型，在此基础上，进行大跨径连续梁桥箱梁施工的第一类稳定分析和第二类稳定分析。根据预应力混凝土连续梁桥悬臂施工流程和其受力特点，通过观测主梁各控制点高程；基础沉降位移；主要控制截面应力值；控制截面温度值和施工过程中环境温度值等，利用高效计算机程序，对数据进行分析处理；与原设计进行比较和误差分析，并确定和指导下一个阶段的施工参数，预报施工中可能出现的不利状况及避免措施，即施工预警。通过施工监测与监控的有机结合，调整控制桥梁的线形，尽可能使桥跨结构的线形接近或达到设计预期值，保证全桥主要控制截面应力值在整个施工过程中处于安全范围内，确保桥梁施工安全和正常运营。2.2 对石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥监控内容的理解根据苏州市吴中区东环快速路南延工程（含斜港大桥拆除重建工程）建设指挥部为完成吴中东路跨运河桥，石湖路跨运河桥，南湖路跨运河桥施工监控工作下发的有关要求和通知、相关管理办法，这石湖路预应力连续梁桥的监控主要内容有：（1） 梁段部分：梁段线形监控，梁段应力监控；（2） 桥墩部分：桥墩线形监控，桥墩应力监控；（3） 结构稳定监控；（4） 环境温度场监控。2.3 对石湖路预应力混凝土连续梁桥主桥监控内容的补充在满足招标文件规定的监控内容外，根据以往监控经验，认为还应增加以下监控内容以保障主桥成桥质量。（1）基础沉降监测；（2）桥面铺装过程施工监控在进行桥面铺装施工过程中，主梁线形将发生变化，对线形需进行监控。（3）临时支架变形监测。第三章 石湖路桥主桥施工监测主要内容3.1 梁段及桥墩线形的监测3.1.1 梁段线形监测石湖路预应力混凝土连续梁桥主跨结构位移监测应分为竖直面内的线形、变位监测及绕桥梁中心线的扭转两个部分，通过两个部分的测量才能准确掌握主跨的真实状况，有效地控制主跨的施工质量，保证施工安全。为尽量减少温度的影响，观测均安排在早晨太阳出来之前进行。挠度的观测资料是施工控制中控制成桥线形最主要的依据。根据以往的经验，在每个施工块件上布置两个对称的高程观察点，这样不仅可以测量箱梁的挠度，同时可以观察箱梁是否发生扭转变形。在施工过程中，对每一个截面都需要进行立模时、混凝土浇筑前、混凝土浇筑后、张拉前、张拉后的标高观测，以便观测各点的挠度及箱梁曲线的变化历程，以确保箱梁悬臂端的合拢精度及桥面的成桥