线型控制监测方案

附件：5线型控制监测方案目录1、编制依据.......................................................12、编制范围.......................................................13、工程概况.......................................................14、连续梁桥施工监控的主要内容.....................................15施工监控依据及计算软件..........................................36施工控制的结构分析..............................................36.1施工监控分析计算方法...................................................................................36.1.1施工控制计算考虑的主要因素.............................................................36.1.2施工监控分析方法.................................................................................46.2立模标高计算....................................................................................................56.3参数识别与误差分析.......................................................................................66.4立模标高的实时调整与预测...........................................................................67施工监控实施细则................................................67.1箱梁悬臂施工平面及高程控制实施细则.......................................................67.2箱梁温度测试实施细则.................................................................................128施工监控的精度与原则...........................................139施工控制组织机构及工作流程.....................................149.1施工控制组织机构.........................................................................................149.2施工控制工作流程.........................................................................................1510施工阶段监测实施的总体要求....................................1511人员与设备....................................................1612安全事项......................................................1613施工监控文件相关表格.........................................171郑西客运专线KHZQ11标连续梁桥施工监控实施细则1、编制依据1、《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2、《铁路混凝土施工质量验收补充标准》铁建设[2005]160号3、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-20054、《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210-20055、KHZQ11标段咸阳渭河特大桥（32+2*48+32）m预应力混凝土设计图.2、编制范围咸阳渭河特大桥跨沣河（32+48+48+32）m预应力混凝土连续梁工程。3、工程概况郑西客运专线是经国务院批准的《中国铁路中长期发展规划》中的重要组成部分，全长484.5公里，建成后将满足开行时速200公里以上旅客列车的需要，也将成为拉动中西部经济腾飞的重要增长点。郑州至西安客运专线引入西安枢纽客运北环线工程KHZQ11标段咸阳渭河特大桥（DK488+656.76～DK488+978.36）设计有二联（32+48+48+32）m预应力混凝土悬灌梁，该梁DK488+784.26～DK488+897.66段跨越沣河河道，与沣河河道60度斜交，结构特征均为预应力混凝土连续梁桥。4、连续梁桥施工监控的主要内容对大型桥梁而言，理想的几何线形与合理的内力状态不仅与设计有关，而且还依赖于科学合理的施工方法。如何通过对施工过程的控制，在建成时得到预先设计的内力状态和几何线形，是桥梁施工中非常关键和困难的问题。施工监控的目的就是通过在施工过程中对桥梁结构进行实时监测，根据监测结果，评估各主要施工阶段主要构件的变形及应力变化状态是否符合设计要求，判断施工过程是否安全，结构是否正常工作；而当出现较大误差时，应对结构进行误差调整，并对设计的施工过程进行重新安排，从而保证桥梁建成时最大可能地接近理想设计状态，同时也确保施工期间的结构安全、施工质量和施工工期。2连续梁桥的施工监控一般有三个方面的主要任务，一是使结构在建成时达到设计所希望的几何形状，二是使结构在建成时达到合理的内力状态，三是在施工过程中保证结构的安全。由于连续梁桥是多次超静定结构，施工过程中箱梁中实际结构尺寸的变化、临时施工荷载的施加，混凝土的弹性模量、收缩徐变，预应力张拉力施加的时间、大小与损失情况对结构的总体受力和成桥线形有很大影响，因此，在施工中如何根据各施工段的实际龄期考虑混凝土收缩、徐变，考虑实桥混凝土取样的实测弹性模量、成桥实际几何尺寸等的现场信息反馈来确定相关参数，使计算状态尽可能与实际相符，达到‘自适应’状态，确保桥梁总体受力和成桥线形是悬臂施工连续梁桥施工监控的主要任务。根据以往这类桥梁施工控制的经验，大跨度连续箱梁桥施工误差主要出现在以下几个方面：①混凝土材料的容重、弹性模量因混凝土配合比不同而异；②环境温度、日照及空气相对湿度的影响；③悬臂施工挂篮作用在箱梁上的反力、施工荷载等；④施工时因模板变形等原因造成的梁段自重变化；⑤混凝土收缩、徐变变形复杂性的变形差异；⑥各梁段预应力的实际张拉力与理论值之间的差异等；⑦预应力的松弛、徐变分析的不确定性；⑧上部结构合拢顺序的变化。根据咸阳渭河特大桥跨沣河连续梁桥桥型及施工方法的特点，施工监控的主要内容可概括为：①配合施工单位对悬灌施工方案提出合理建议；②复核设计单位提供的主要工况的挠度变化值；③提供合理的施工立模标高及混凝土浇注方案建议；④协助设计单位提供合理的合拢温度；3⑤协助设计单位提供成桥后桥面铺装标高；⑥从施工角度优化设计方案；⑦对于施工工艺提供参考意见，对施工中出现的问题和意外事故会同有关部门提出处理的参考方案。5施工监控依据及计算软件5.1施工监控依据（1）《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）（2）《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）（3）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）（4）《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）（5）《连续梁桥施工设计图》（6）相关各方提供的有关技术资料5.2施工监控软件（1）桥梁博士V3.03（平面杆系有限元分析）（2）ANSYS（块体元分析）（3）MIDAS/CivilV6.7.1（计算校核）6施工控制的结构分析6.1施工监控分析计算方法6.1.1施工控制计算考虑的主要因素1)施工方案与施工荷载由于预应力混凝土连续箱梁桥的恒载内力与施工方法和架设程序密切相关，施工控制计算前首先对施工方法和架设程序作较为深入的研究，并对主梁架设期间的施工荷载给出一个较为精确的数值。2)预加应力预加应力直接影响结构的受力与变形，施工控制中将在设计要求的基础上，充分考虑预应力的实际施加程度。43)混凝土收缩徐变计算时，计入混凝土收缩徐变的影响。4)温度温度对结构的影响是复杂的，对季节性温差在计算中予以考虑，对日照温差则在观测中采取一些措施如指定观测时间和建立误差分析方法等予以消除，减小其影响。5)几何非线性影响在施工控制计算中将考虑几何非线性的影响。6)施工进度施工计算将按实际的施工进度分别考虑各个部分的混凝土收缩徐变变形。6.1.2施工监控分析方法桥梁施工控制经过最近十多年的发展，形成了一定理论方法。目前石家庄铁道学院在施工控制方面，主要采用自适应控制的思路。当结构测量到的受力状态与模型计算结果不相符时，通过将误差输入到参数辩识系统中自动调节计算模型的参数，使模型的输出结果与实际测量到的结果一致，得到修正的计算模型参数后，重新计算调整各施工阶段的理想状态。这样，经过几个工况的反复辨识后，计算模型就基本上与实际结构相一致了，在此基础上可以对施工状态进行更好的控制。因此，施工控制是一个施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程。1）前进分析按设计状态，根据预定的施工速度和施工程序，获得每阶段的内力和挠度以及最终成桥状态的内力和挠度。2）倒退分析按设计状态，根据规定的施工程序，获得每阶段的内力、挠度并根据前进分析结果计算出收缩徐变对内力、挠度的影响量，并确定各施工阶段的立模标高。每一节段分4阶段完成：挂篮就位和立模→混凝土浇筑→张拉预应力及拆模→挂篮前移。3）实时跟踪分析5根据实测数据，用自适应优化控制法计算出各阶段的实际状态，得出下一步施工预测值和最优调整方案。4）标高的预测报警根据实测数据，绘制各节段在各阶段施工时的标高曲线，在施工过程中将实测曲线逐步绘到同一张纸上，分析吻合程度和变化趋势，作为指导下一步施工依据，如有意外及时采取措施。通过施工控制预测、实测值得出以下对比数据，检验控制的效果：设计标高、预测标高、实际标高、对比曲线6.2立模标高计算在主梁的挂篮现浇施工过程中，梁段立模标高的合理确定，是关系到主梁的线形是否平顺、是否符合设计的一个重要问题。如果在确定立模标高时考虑的因素比较符合实际，而且加以正确的控制，则最终桥面线形较为良好；如果考虑的因素和实际情况不符合，控制不力，则最终桥面线形会与设计线形有较大的偏差。众所周知，立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高，总要设一定的预抛高，以抵消施工中产生的各种变形（挠度）。其计算公式如下：gliiiiisjilmiffffffHH54321式中：lmiH—i位置的立模标高（主梁上某确定位置）；sjiH—i位置的设计标高；if1—由梁段自重在i位置产生的挠度总和；if2—由张拉各预应力在i位置产生的挠度总和；if3—混凝土收缩、徐变在i位置引起的挠度；if4—施工临时荷载在i位置引起的挠度；if5—二期恒载在i位置引起的挠度；glf—挂篮变形值。6其中挂篮变形值是根据挂篮加载试验，综合各项测试结果，最后绘出挂篮荷载—挠度曲线，进行内插而得。而if1、if2、if3、if4、if5五项在前进分析中已经加以考虑。6.3参数识别与误差分析按照自适应控制思路，采用最小二乘法进行参数识别的误差分析方法。当结构测量到的状态与模型计算不相符时，通过将误差输入到参数辩识算法中去调