线性控制.docx

线性控制.docx

《线性控制.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《线性控制.docx（49页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

线性控制

233省道兴化段下官河大桥

施工监控方案

编制单位江苏交通高级技工学校

交通工程试验室

编制日期二○一一年十一月

江苏交通高级技工学校交通工程试验室

目录

1工程概况..................................................................................................1

1.1桥梁概况.............................................................................................................1

1.2技术标准.............................................................................................................1

1.3施工流程.............................................................................................................2

2施工监控的依据及目的..........................................................................2

2.1施工监控依据.....................................................................................................2

2.2施工监控目的.....................................................................................................3

3施工监控内容与方法..............................................................................3

3.1监控工作思路.....................................................................................................3

3.2监控工作主要内容.............................................................................................3

3.2.1设计复核.....................................................................................................3

3.2.2施工全过程监测.........................................................................................4

3.2.3施工全过程控制.........................................................................................4

3.2.4其他合理化建议.........................................................................................5

3.3监控工作总体流程.............................................................................................5

3.4四条理论线形计算.............................................................................................6

3.4.1施工过程模拟.............................................................................................6

3.4.2结构验算...................................................................................................10

3.4.3四条理论线形的计算...............................................................................10

4施工监测实施细则................................................................................11

4.1支架预压监测...................................................................................................12

4.2挂篮预压监测...................................................................................................12

4.3结构变位、应力和温度观测...........................................................................12

4.3.1主梁挠度监测...........................................................................................12

4.3.2主梁应力监测...........................................................................................15

4.3.3结构几何形状与梁端纵向位移监测.......................................................16

4.4各阶段监测要点...............................................................................................16

4.4.1主梁0＃块施工阶段................................................................................16

4.4.2主梁悬臂施工阶段...................................................................................17

4.4.3边跨支架现浇施工阶段...........................................................................17

4.4.4边跨合拢段施工阶段...............................................................................17

233省道下官河大桥施工监控方案

4.4.5体系转换阶段...........................................................................................17

4.4.6中跨合拢施工阶段...................................................................................17

4.4.7桥面系施工阶段.......................................................................................18

4.4.8监测内容一览表.......................................................................................18

5施工控制实施细则................................................................................19

5.1设计参数的修正...............................................................................................19

5.2预告主梁下阶段立模标高...............................................................................20

5.3施工监控预警系统...........................................................................................22

5.3.1安全预警...................................................................................................22

5.3.2常见异常监测数据处理...........................................................................22

5.3.3冬季施工预案...........................................................................................22

5.4常见问题及应对策略.......................................................................................22

6监控精度与实施要求............................................................................24

6.1控制精度和原则...............................................................................................24

6.1.1控制指令执行原则...................................................................................24

6.1.2控制精度要求...........................................................................................24

6.2实施中的总体要求...........................................................................................24

7施工监控组织机构及工作程序............................................................25

7.1组织机构...........................................................................................................25

7.2各单位分工.......................................................................................................26

8施工监控提交成果................................................................................28

8.1提交成果形式...................................................................................................28

8.2文件传递路线...................................................................................................28

9拟投入的人员及仪器设备....................................................................29

9.1拟投入的监控人员...........................................................................................29

9.2拟投入的仪器设备...........................................................................................30

233省道下官河大桥施工监控方案

1工程概况

1.1桥梁概况

下官河大桥平面位于直线上，桥梁与下官河航道正交。

下官河现状为ⅴ级

航道，目前无规划要求，通航净空45×5m，桥位处河口宽204m，桥位处及上下

游河道顺直规整。

下官河大桥主桥以35+60+35m布跨，主桥中心即为桥梁中心

和航道中心，35+60+35m主桥上部结构采用三跨变高度预应力砼连续箱梁，引

桥上部结构采用25m标准跨径装配式预应力砼连续箱梁。

主桥下部结构采用直

立式墩、柱式墩、钻孔灌注桩基础；引桥下部结构采用柱式墩、肋板式台，钻

孔灌注桩基础。

下官河大桥主桥采用上下行分幅设计，全宽26m，单幅桥宽12.9m，两桥之

间间隙20cm。

主桥上部结构为35+60+35m变截面预应力砼连续箱梁，采用单箱

单室截面，单箱底宽6.75m，两侧悬臂长3.075m，全宽12.9m。

箱梁顶面设置

单向2%横坡，通过箱梁腹板高度调节。

跨中梁高1.9m，支点处梁高3.6m，腹

板厚0.5～0.7m，顶板厚0.28m，底板厚0.26～0.54m。

横隔板分别设在中支点、

边支点和中跨跨中，厚度分别为2.0m、1.2m和0.4m，各横隔板均设置了人孔

以方便施工。

箱梁0#块节段长9m，在支架上浇筑。

两侧各有7个悬浇节段，节段长度为

4×3.2m、3×3.9m，采用挂篮悬浇施工，悬浇梁段最大节段重量为95.4t，挂

篮控制重量45t。

每幅主桥共有3个合拢段，即两个边跨合拢段和1个中跨合

拢段，合拢段长均为2m，在吊架上浇筑，吊架控制重量20t。

边跨现浇段长3.92m，

在支架上现场浇筑。

箱梁为双向预应力结构，设纵向预应力束、竖向预应力筋，仅在端、中横

梁处设横向预应力筋。

纵向和横向预应力管道均采用镀锌金属波纹圆管，竖向

预应力管道采用高频钢管，预备束采用塑料波纹管，全桥示意图如图1所示。

图1全桥示意图

1.2技术标准

①道路等级：

一级公路；

②荷载等级：

公路-I级；

③桥面宽度：

0.5m（护栏）+11.5m（行车道）+0.9m（护栏）+0.2m（分

割带）+0.9m（护栏）+11.5m（行车道）+0.5m（护栏）

1

江苏交通高级技工学校交通工程试验室

④桥面横坡：

单向2%；

⑤设计洪水频率：

1/100

⑥地震动峰值加速度：

0.10g，抗震基本烈度VII度

⑦高程体系：

1985国家高程基准；

⑧坐标体系：

1954北京坐标系；

⑨主桥采用6cmC40水泥砼+10cm沥青砼；

⑩通航标准：

V级航道，最高通航水位2.64m，最低通航水位0.24m。

1.3施工流程

205国道下官河大桥采用悬臂浇筑方法施工，主要的施工流程如下：

1）施工桩基础、承台、桥墩及桥台。

2）支架现浇墩顶0#块，张拉0#块顶、腹板预应力束；

3）0#块安装挂篮，挂篮悬浇1、1’号梁段混凝土，张拉相应顶板、腹板预应

力束、竖向预应力钢束及横向预应力钢束；

4）挂篮前移，对称悬臂浇筑2～7、2’～7’号梁段箱梁主体，张拉各梁段相

应顶板、腹板钢束、竖向预应力钢束；

5）边跨支架9#梁段现浇；

6）边跨合拢8#梁段，张拉边跨预应力；

7）拆边跨支架，解除主墩临时锚固，完成体系转换；

8）中跨合拢8’#梁段，张拉预应力束；

9）施工桥面系，成桥。

2施工监控的依据及目的

2.1施工监控依据

本大桥施工监控依据下列有关文件、规范进行：

[1]江苏省交通科学研究院.233省道兴化城东镇至333省道段改扩建工程施工

图设计（第四册）[R].

[2]施工监控合同[R].2011-10

[3]公路工程质量检验评定标准[S].JTGF80/1—2004.

[4]公路桥涵施工技术规范[S].JTG/TF50－2011

[5]工程结构可靠度设计统一标准[S].GB50153—92.

[6]公路工程结构可靠度设计统一标准[S].GB/T50283—1999.

[7]公路工程技术标准[S].JTGB01—2003.

[8]公路桥涵设计通用规范[S].JTGD60—2004.

[9]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].JTGD62—2004.

2

233省道下官河大桥施工监控方案

[10]公路圬工桥涵设计规范[S].JTGD61—2005.

2.2施工监控目的

桥梁施工监控有两个方面的主要任务，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，同时在施工过程中

保证结构的安全。

在桥梁设计中，各施工阶段均有其理想的设计标高和内力值，但实际施工

中受各种因素的干扰，可能导致成桥线形与内力状态偏离设计要求，甚至合拢

困难，给桥梁施工安全、外形、可靠性、行车条件和经济性等方面带来不同程

度的影响。

因此，有必要对施工全过程实施有效的施工监控，确保成桥线形、

内力最大程度符合设计要求。

施工控制的目的就是通过在施工过程中对桥梁结构进行实时监测，并根据

监测结果对设计的施工过程进行相应的调整，使桥梁建成时最大可能地接近设

计状态。

3施工监控内容与方法

3.1监控工作思路

当桥梁在施工过程中，出现施工状态偏离理想的设计状态时，如不加以控

制和调整，就会造成结构线形和内力偏离设计成桥状态，严重者将危及结构安

全。

桥梁施工控制是一个施工→预告→量测→识别→修正→预告→施工的循环

过程。

施工控制最重要的目的是确保施工中结构的安全，具体表现为：

变形控

制在允许范围内，并保证其有足够的强度和稳定性。

目前在施工控制方面采用的主要是自适应控制的思路。

其基本原理是当结

构测量到的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算法中

去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，得到了

修正的计算模型参数后，重新计算各施工阶段的理想状态。

这样，经过几个工

况的反复辩识后，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。

由于经过自适应过程，计算程序已经与实际施工过

程比较吻合，因而可以达到线形控制的目的。

3.2监控工作主要内容

3.2.1设计复核

在施工控制开始前，对施工图设计文件进行全面复核计算。

包括桥梁上部

结构尺寸的拟定、配筋设计等，根据设计资料及有关规范的理想参数，对成桥

阶段及各施工阶段的设计变位、内力及预拱度等进行计算，并与设计计算资料

进行校核比较。

按JTGD60-2004与JTGD62-2004对桥梁结构在施工及成桥状

态下的应力和挠度进行验算，并与设计单位核对计算结果。

3

江苏交通高级技工学校交通工程试验室

3.2.2施工全过程监测

基于连续梁桥的内力特点与施工方式，为保证结构施工安全，使成桥内力

和线形符合设计要求，应对其施工全过程进行有效的监测，主要包括以下四个

方面内容：

①主梁各节段控制点高程；

②主墩（承台）沉降；

③主梁关键截面应力（应变）；

④主梁主要截面温度场；

⑤边跨现浇段在边跨预应力张拉时，梁端纵向位移监测，与边跨支架适应

性能判定。

在各施工阶段，对结构各控制截面应力、挠度变形值和截面温度分布进行

跟踪监测，同时与理论计算结构进行对比分析，如发现截面应力和挠度变形偏

差较大、甚至超出强度安全控制指标等，应暂停施工，查明原因。

3.2.3施工全过程控制

由于设计构件截面尺寸、预应力筋张拉力、材料弹性模量、容重、收缩系

数和徐变系数等计算参数往往与施工中实际情况有一定的差距；此外环境温度、

临时荷载、施工误差等等也常常影响结构实际变位偏离设计理想状态。

因此，

桥梁每个施工工况的变位一般不会恰好达到理想的设计状态，大多数情况下或

多或少将会出现施工状态偏离理想的设计状态。

这就需要根据施工过程监测数

据的反馈信息，进行误差分析与判定并进行状态预测与修正。

与监测内容相对

应，施工控制主要包括以下几个方面的内容：

①根据前期施工梁段的结构反应，如实测变形、应力等，对主梁自重、刚

度、预应力的设计参数进行误差分析与识别，并对结构的状态进行修正。

②控制挂篮及模板定位标高，预测桥梁每个节段的立模标高，并最终控制

成桥线形。

③对混凝土超方、减方现象、截面几何尺寸、轴线偏位、桥梁施工临时荷

载等影响桥梁线形与结构安全的行为进行控制。

④当确认监测截面应力超限时，发出施工预警。

⑤支座垫石工程质量和支座安装可靠性监控。

支座垫石施工非常重要，建

议采用嵌入法施工，即在墩身施工完成后，在墩顶开槽至主筋处，安放钢筋，

立模然后浇注混凝土，使混凝土和钢筋同时抗剪。

支座组装时其底面与顶面（埋

置于墩顶和梁底面）的钢垫板，必须埋置密实。

垫板与支座间平整密贴，支座四

周不得有0.3mm以上的缝