钢混组合梁施工监测方案.docx
钢混组合梁施工监测方案施工监控目标施工监控主要目标为：(1)施工过程中的设备及结构受力可控，确保施工平安；(2)成桥的线形逼近设计状态；(3)精度控制和误差调整的措施不对施工工期产生实质性的不利影响;(4)梁段标高误差、轴线偏差满足规范要求；(5)控制及监测精度到达施工控制技术要求的规定。施工监控的工作内容及总体流程(1)工作内容施工控制主要工作内容为南引桥组合梁架设，根据南引桥组合梁的结构 型式和施工工艺特点，考虑到施工控制的目的，针对该桥将进行下四个方 面工作内容：施工过程中结构状态分析，主要包括施工理想参数确定、施工方案 复核及临时设施平安性论证；施工过程中的结构关键参数的监测，涉及到桥梁主体结构状态及临 时设施状态监测；误差分析与参数识别；后续施工状态预测与调整。MD«OU豆大：3.16永久支座永久支座临时支座桥墩偏心力桥墩中心线图桥墩偏心力示意图桥面板铺设、浇筑阶段桥面板铺设及浇筑阶段，桥面板自重荷载完全由钢主梁承当，钢梁应力迅速增长，为保证施工阶段结构平安，对钢梁关键截面应力进行监测。(a)等截面组合梁应变计布置墩顶应变计跨中应变计墩顶应变计 跨中应变计(b)等截面组合梁应变计布置图应变传感器总体布置梁顶应变计梁顶应变计图48L14应变传感器典型截面布置图48L15结构应力监控系统墩顶现浇混凝土桥面板位于组合梁负弯矩区，在施工临时荷载的作用下会产生拉应力，存在一定的开裂风险，需对该处桥面板拉应力进行监测。墩顶桥面板应变计图墩顶桥面板应变计布置监控信息化系统组合梁架设监控信息化系统是一个综合数据平台，由传感器系统，数据 采集系统，数据通讯和传输系统、监控中心即数据分析和处理系统等组成, 具有以下多个模块：表信息化系统模块序号模块系统功能1数据采集模 块通过对桥梁现场安装的传感器进行数据采集2数据分析模 块基于组合梁架设监控体系对结构进行数据分 析3综合预警模 块基于随工况变化的桥梁结构受力阈值进行实 时预警4数据报表模 块生成各类监控与控制报表5控制指令模 块基于组合梁架设监控体系进行辅助决策，施 工指令自动生成6数据管理模 块从结构计算、加工制造、安装施工到运营维 护的全过程数据整合和信息共享图施工智能化实时监测系统传感器系统：由各种参量的传感器组成，包括应变传感器、加速度传感 器、温度传感器和风速传感器等；数据采集系统：实现对多种信号源，不同物理信号（如应变、温度、加 速度等）的采集和预处理，并根据系统功能要求对数据进行分解，变换以 获得所需要的参数，以一定的形式存储起来；数据通讯和传输系统：由数据控制模块，数据分类、抽取模块，监测数 据存储库及用户界面4局部组成。监控中心：对传输来的数据信号进行处理、转换、分析，反映结构的应 力、变形、温度等综合信息。数传模据输块预发模警布块终端采监测数据储用户截面模数据 处理 模块评估结论>预警发布模图48L18系统各模块工作流程图图施工监控的工作内容(2)总体流程整个控制体系实施分准备阶段、制造阶段、安装阶段共三个主要施工控制阶段。图2施工监控总体流程施工监控总体思路(1)结合钢混组合梁的建设环境以及结构特点，施工控制采用全过程 自适应几何控制法。根据主梁无应力制造线形，严格控制钢梁节段的制造 尺寸，安装阶段及时纠正施工误差，使每一阶段预制或安装均处于受控状 态；(2)钢结构构件的尺寸效应对竖向线形影响较为敏感，控制以主梁线 形以为主的原那么进行；(3)建立完整的自动化施工监测系统，包括数据采集监测系统(风力、 温度等环境参数，结构几何姿态以及应力，材料容重及弹模等)、数据处 理分析系统等。施工监控对象施工过程中，主要监控以下结构参数：(1)主梁无应力线形及安装的几何位置；(2)主梁吊装及架设过程中的姿态及应力；(3)主梁的成桥线形；(4)组合梁负弯矩区桥面板拉应力；(5)高墩拉应力及变形(6)临时墩墩身应力及变形；4.8.1.5 精度要求组合梁成桥精度标准如下：表481-1成桥精度容许误差表轴线偏位(mm)组合梁中心线±10两孔相邻横梁中心线相对偏差+ 5高程容许 误差跨中高程偏差±20墩台处高程偏差±10连接焊缝尺寸及外观符合设计要求焊缝探伤工程规定值或允许误差4.8.1.6 施工监控实施方案(1)施工准备阶段在施工准备阶段，施工监控主要工作内容如下：各阶段立工程标线形确定；关键施工阶段方案优化；敏感性分析，主要误差参数确定；无应力尺寸确定；结构平安校核监测系统设计各类施工控制手册、控制标准编制；对组合梁设计文件进行计算分析，明确各施工阶段结构应力及变形情 况，5X50m跨组合梁计算结果如下所示。花会s-j Hl图4.8.1-3 5 X 50m组合梁总体模型图,3:-79.83(a)钢梁架设完成阶段钢梁顶板应力to«u»>coi(b)钢梁架设完成阶段钢梁底板应力Hdteonocwooo41t »««« ma(C)桥面板铺设完成阶段钢梁顶板应力K、R JUWaT,<42W,lO*COto«4»l(d)桥面板铺设完成阶段钢梁底板应力图48L4各施工阶段钢梁应力计算结果抉太:75.05(a)钢梁架设完成阶段钢梁变形/mmHi曰(a)钢梁架设完成阶段钢梁变形/mmHi曰118.39(b)钢梁架设完成阶段钢梁变形/mm图4815各施工阶段钢梁变形计算结果 IH也大：0.96图48L6成桥阶段车道荷载作用下混凝土板顶应力/mm南引桥第二联(43.88+78+78+49.88) m跨组合梁计算结果如下所示。府" uh图481-7 78m跨组合梁总体模型图(a)二期铺装工况桥面板板顶应力修 pomcs -|IHLLE1界 大：2.1LliI04l»>400-J IJ » taitteaOOO jewortot ©OBWCWW（b）车道荷载工况桥面板板顶应力炉 人：2.8U.1.X.1 -JLX（C）二期恒载+车道荷载组合工况下桥面板板顶应力图4. 8.1-8 78m跨桥面板应力计算结果（MPa）（2）制造阶段钢箱梁组拼主要过程为：小节段制作、预拼装一体化制作阶段，先将23个小节段组焊成较大节段阶段，然后将较大节段组焊成大节段。表481-2钢梁制造控制参数制造过程的几何控制重点制造几何控制的主要参数»钢梁预拼装胎架线形的控制A已拼装梁段间的夹角A各制造阶段钢箱梁制造线形A已拼装梁段纵向累加无应力尺寸的控制»检查制造几何线形误差已成梁段横截面无应力尺寸»分析误差情况并提供修正措A已成梁段重量和弹模解决构件制造控制问题的总体思路如下:严格控制各加工工序，对主要工序设置停置点进行检查;准确测量已制作完成节段的几何外形及其他控制参数;评估和确认制造过程所采集数据的可靠性和正确性;（2）安装阶段组合梁安装阶段主要监测内容如下表所示。表安装阶段施工监测内容|1 f rr号监控 对象监控内容序号监控对象监控内容1主梁永久变形7临时墩弹性变形2临时变形8沉降3控制截面应 力9墩身应力4局部应力10主墩纵向偏位5吊装时的夹 角11墩底应力6匹配时的应 力10桥面板负弯矩区应力梁段吊装阶段采用倾角传感器自动监测吊装过程中的倾角，实现节段姿态的监测并指 导调位工作。图4819倾角传感仪布置夹兴兴兴兴兴兴_关兴案菱案图倾角传感仪逐跨架设阶段钢梁的安装控制遵循几何控制和误差处理程序要求进行。钢梁节段间的 匹配精度要求高，在墩顶布置三向千斤顶，调节钢梁在墩顶的顺桥向、横 桥向位置以及高程，确保钢梁架设的高质高效。图墩顶调位系统在梁段架设过程中，一侧梁段搁置在临时支座上，梁段自重会在墩顶产 生偏心力，偏心力引起的弯矩使得桥墩发生纵桥向的变形，对于高墩，该 纵向变形可能影响梁段安装精度，为此，在架设过程中对高墩纵桥向变形 及墩底应力进行监测。
