施工组织设计下载简介

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雅江三号特大桥连续钢构施工方案

若记待识别的参数误差为：

由
引起的各阶段挠度误差为：

式中：
—参数误差
到
的线性变换矩阵。

深圳市某标段装修工程施工组织设计将上式配成完全平方的形式：

当
时，即
＝0时，上述不等式中的等号成立，此时
达到最小，因此
的最小二乘估计为：

在连续梁桥悬臂施工的高程控制中，可以由结构性能计算出
，按工程条件定义
，由箱梁阶段标高观测得到挠度实测值
，计算
，最后获得参数误差估计值
，根据参数误差对参数进行修正。

5桥梁施工控制结构分析

5.1结构分析依据及计算参数的确定

5.1.1结构分析计算依据

(1)《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》（铁建设函[2003]205号）；

(6)《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（铁建设[2005]157号）及“局部修改条文“铁建设[2007]140号；

5.1.2结构计算参数的确定

本桥施工控制计算主要参考施工图纸，并结合施工单位提出的主梁施工方案来确定。在主梁施工开始之前进行了施工控制的初步计算，监控方在施工开始初期根据初步计算结果对梁的线型进行控制。

（1）恒载：按设计图提供的尺寸，并根据施工现场采集的参数进行必要的修正，考虑结构梁体自重γ=26.00kN/m3；二期恒载和临时荷载,并考虑了桥面排水坡度2%的影响；

（2）温度及混凝土收缩、徐变影响：计算中按设计及规范考虑了结构局部温差效应及考虑混凝土实际加载龄期的收缩、徐变的影响。其中:

环境条件按野外一般条件计算，相对湿度取80～85％

徐变系数终极极值：2.0(混凝土龄期5天)

徐变增长速率:0.0055

收缩速度系数:0.00625

收缩终极系数:0.00016

（3）预应力损失影响：按规范计入预应力损失,按设计图分阶段进行张拉。

①管道摩阻系数取：0.23；

②管道偏差系数取：0.0025

④松弛损失0.024

①管道摩阻系数取：0.35；

②管道偏差系数取：0.003；

施工控制前期计算所采用的主要材料特性值见表1。

混凝土抗压标准强度（
）

混凝土抗拉标准强度（
）

每个悬臂现浇梁段的加载龄期为7天。在施工过程中，混凝土加载龄期等参数可能与实际情况不符，将根据实际情况进行调整。

（6）挂篮重量（含施工机具，人员等）

挂篮按照100T考虑。

在进行结构设计和施工控制初步分析时，结构设计参数主要按规范取值，由于部分设计参数的取值小于实测值，因此在多数情况下，采用规范设计参数计算的结构内力及位移均较实测值大，这对设计是偏于安全的，但对于施工控制来说即是不容忽视的偏差，因为它将直接影响到成桥后结构线形及内力是否符合设计要求，因此应对部分主要设计参数进行测定以便在施工前对部分结构设计参数进行一次修正，从而进一步修正结构线形，为保证该桥成桥后满足设计要求奠定基础。在主梁施工开始后，对主梁进行施工过程中的跟踪计算分析，跟踪计算分析中的各类参数按照施工中的实际情况考虑

影响结构线形及内力的基本参数由很多个，基本参数的选取和需现场测定的参数主要有：

（1）混凝土弹性模量，前期结构计算按照规范取值，在施工过程中根据试验结果确定，混凝土的弹性模量的测试应采用现场取样的方法分别测定混凝土在3天、7天、28天龄期的弹模值，为主梁预拱度的修正提供数据。

（2）预应力钢绞线弹性模量，按照现场取样试验结果采用；

（3）恒载按设计图提供的尺寸，并根据施工现场采集的混凝土容重等参数进行必要的修正，考虑结构自重和临时荷载,并考虑桥面坡度的影响；

（4）混凝土收缩、徐变系数，按照规范采用，计算按规范考虑结构局部温差效应及考虑混凝土实际加载龄期的收缩、徐变的影响；

（5）材料热胀系数，按规范取值；

（6）施工临时荷载，现场进行统计，尽量减少材料等的堆放，本阶段不用的材料堆放在0＃块附近；

（7）预应力孔道摩阻系数，根据现场摩阻试验确定。

5.2施工监控结构计算

5.2.1施工监控结构计算

在施工之前，应对该桥在每一施工阶段的应力状态和线形有预先的了解，故需要对其进行结构计算，该桥的施工控制计算除了必须满足与实际施工方法相符合的基本要求外，还要考虑诸多相关的其它因素。

连续梁桥的恒载内力、挠度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做一番较为深入的研究，并对主梁架设期间的施工荷载给出一个较为精确的数值。在开始施工前，施工单位应给出挂篮的荷载值及刚度值（或变形），监控单位将根据此数据进行计算分析。

梁部结构要经过悬臂施工→边跨合拢→中跨合拢的过程，在施工过程中结构体系不断发生变化，故在各个施工阶段应根据符合实际情况的结构体系和荷载状况选择正确的计算图式进行分析计算。

对于连续梁桥的施工控制计算，采用平面结构分析方法可以满足施工控制的需要，结构分析采用MIDAS程序进行。

预应力直接影响结构的受力与变形，施工控制应在设计要求的基础上，充分考虑预应力的实际施加程度。

（5）混凝土收缩、徐变的影响

混凝土的收缩、徐变对结构的测试应力和施工阶段中的梁体挠度有较大影响，必须加以考虑。

温度对结构的影响是复杂的，在本桥的施工监控中，对季节性温差在计算中予以考虑，对日照温差则在观测和施工中采取一些措施予以消除，以减小其影响。

本桥的施工控制计算需按照实际的施工进度以及确切的合拢时间分别考虑各部分的混凝土的徐变变形。

5.2.2施工控制的计算方法

悬臂施工的连续刚构箱梁桥梁结构的最终形成需经历一个复杂施工过程以及结构体系转化过程，对施工过程中每个阶段的变形计算和受力分析，是桥梁结构施工控制中最基本的内容。施工监控的目的就是确保施工过程中结构的安全，保证桥梁成桥线形和受力状态基本符合设计要求。因此，必须采用合理的理论分析和计算方法来确定桥梁结构施工过程中每个阶段的结构行为。针对本桥的实际情况，采用正装分析法和倒退分析法进行施工控制的结构分析。

正装分析法是按照桥梁结构实际施工加载顺序来进行结构变形和受力分析，它能较好的模拟桥梁结构的实际施工历程，能得到桥梁结构各个施工阶段的位移和受力状态，这不仅可用来指导桥梁施工，还能为桥梁施工控制提供依据，同时在正装计算中能较好的考虑一些与桥梁结构形成历程有关的因素，如混凝土的收缩、徐变问题。正装分析不仅可以为成桥结构的受力提供较为精确的结果，还为结构强度、刚度验算提供依据，而且可以为施工阶段理想状态的确定、完成桥梁结构的施工控制奠定基础。

倒退分析方法假定在成桥时刻
时刻结构内力分布满足前进分析
时刻的结果，轴线满足设计线形要求，按照前进分析的逆过程对结构进行倒拆，分析每次拆除一个施工阶段对剩余结构的影响，在每一个阶段分析得到的结构位移、内力状态便是该阶段结构理想的施工状态。结构施工理想状态就是在施工各阶段结构应有的位置和受力状态，每个阶段的施工理想状态都将控制着全桥最终形态和受力特性。施工控制将根据每阶段的实际状态和理想状态的偏差对计算进行调整，分析误差原因，以较为准确的估计下一阶段的梁体挠度。

5.2.3结构分析的目的

（1）确定每一阶段的立模标高，以保证成桥线形满足设计要求；

（2）计算每一阶段的梁体的合理状态及内力，作为对桥梁施工过程中的每个阶段结构的应力和位移测试结果进行误差分析的依据。

5.2.4连续梁桥施工控制分析

（1）按照施工步骤进行计算，考虑各梁段的自重、施加的预应力、混凝土收缩徐变以及温度的变化等因素对结构的影响，对于混凝土的收缩、徐变等时差实效在各施工阶段中逐步计入；

（2）每一阶段的结构分析必需以前一阶段的计算结果为基础，前一阶段结构位移是本阶段确定结构轴线的基础，以前各施工阶段受力状态是本阶段确定结构轴线的基础，以前各施工阶段结构受力状态是本阶段时差实效的计算基础；

（3）计算出各阶段的位移之后，根据后续施工阶段对本阶段的影响，进行倒退分析即可得到各施工阶段桥梁结构的合理状态和立模标高；

（4）施工监控首先根据施工图纸进行初步的计算，在施工过程中会存在许多难以预料的因素，可能导致施工进度安排等与初始计算不符，若有与施工图不同的地方应根据施工单位实际提供的施工步骤进行重新计算分析，施工单位应在开始施工前提供详细的施工步骤，包括预应力的张拉顺序、每阶段的施工持续时间、混凝土的加载龄期等。

（1）根据施工图提供的施工步骤对本桥进行前期计算，为与设计结果对比，横隔板重量、结构自重系数、摩阻系数、收缩徐变系数等参数按照设计所取参数计算，在最后阶段即成桥运营阶段考虑收缩徐变3650天后的梁体累计位移，并与设计结果进行对比，以校核计算分析模型的准确性。

（2）在施工过程中，按照实际的结构参数修正结构计算模型进行跟踪计算，使得结构预测位移与实际发生的位移吻合。

在主梁的悬臂浇筑过程中，梁段立模标高的合理确定，是关系到主梁线形是否平顺、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。

立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高，一般要设置一定的预拱度，以抵消施工中产生的各种变形（竖向挠度）。其计算公式如下：

—由本阶段及后续施工阶段梁段自重在
阶段产生的挠度总和；

—由张拉本阶段及后续施工阶预应力在
阶段引起的挠度；

—混凝土收缩、徐变在
阶段引起的挠度；

—施工临时荷载在
阶段引起的挠度；

—取使用荷载在
阶段引起的挠度的50%；

其中挂篮变形值是根据挂篮加载试验确定的在施工过程中加以考虑，
、
、
、
、
在前进分析和倒退分析计算中已经加以考虑。根据上述计算式和监控分析，可以计算出各梁段的预拱度（相对于设计标高）。

6.1线形控制工作程序

为使施工控制的各个步骤程序化，施工控制工作小组根据具体的施工进度安排制定施工控制工作程序，其中包括两方面的内容。

从挂篮的前移定位至预应力钢束张拉完毕是本桥施工的一个周期，每个周期中有关施工控制的步骤如下：

（1）按照预报的挂篮定位标高定位挂篮，由施工单位测量定位后的挂篮标高，并向控制小组提供挂篮的定位测量结果；

（2）立模板、绑扎钢筋；

（3）浇筑混凝土前，测量所有已施工梁段上的高程测点，复测挂篮定位标高，报施工控制小组；

（4）施工控制小组分析测量结果，如需调整，给出调整后的标高；

（5）浇筑完混凝土后第二天测量所有已施工梁段上的测点标高，测量本梁段端部梁底和预埋在梁顶的测点标高，建立测点与梁底标高的关系，提供给施工控制小组；

（6）按《铁路工程检验评定标准》检查断面尺寸，提供给施工控制小组并向施工控制小组提供梁段混凝土超重的情况；

（7）张拉预应力钢筋后，测量所有已施工梁段上的高程测点，并提供施工控制小组；

（8）施工控制小组分析测量结果，根据上一施工周期梁底标高测量值和应力、温度等测量结果计算、预报下一施工周期的挂篮定位标高。

工作程序的关键是：每个施工循环过程的结束都必须对已完成的节段进行全面的测量，分析实际施工结果与预计目标的误差，从而及时地对已出现的误差进行调整，在达到要求的精度后，才能对下一施工循环做出预报。

6.1.2误差控制标准

1)挂篮定位标高与预报标高之差控制在0.5cm以内；

2)纵向预应力钢束张拉完后，如梁端测点标高与控制小组预报标高之差超过±0.5cm，需进行研究分析误差原因，确定下一步的调整措施；

3)如有其它异常情况发生影响到标高，其调整方案也应经分析研究，提出控制意见。

测点布置原则：①尽量靠近腹板；②测点离梁段端部10
；③不妨碍施工及挂篮的行走、固定等；④易于保护；⑤尽量使测量工作减少，如立一次仪器即可以测试全部测点的高程，最好设置在挂篮内侧，这样也可以减少转仪器（置镜点）引起的误差。

为尽量减少温度的影响，挠度的观测安排在早晨太阳出来之前进行，每个施工阶段的变形测试时间根据施工阶段的进度来定。在整个施工过程中主要观测内容包括：

（1）每阶段混凝土浇筑前的高程测量；

（2）每阶段混凝土浇筑后、预应力张拉前的高程测量；

（3）每阶段预应力张拉后、挂篮行走前的高程测量；

（4）每阶段挂篮行走后的高程测量；

（5）拆除挂篮后、边（中）跨合拢前的高程测量；

（6）最终成桥前的高程测试。

6.4悬臂阶段测量工作内容

从挂篮前行至本梁段预应力张拉完毕为一个施工阶段,在每个施工阶段需完成的工作如下。

根据监控方提供的立模标高进行挂篮定位,定位底模前端标高及顶板标高。

（1）顶板钢筋头测点，距离该梁块前端10cm，在浇筑该块混凝土前埋设即可。

(a)0号块(b)支点断面(c)跨中断面标高测点

（2）挂篮底模梁块前端测点，不用设置钢筋头，直接布置在模板上。

（3）挂篮底模钢筋头测点，尽量靠近该梁块底模前端，钢筋头长度10cm左右。

注：由于在浇筑混凝土后需要对底模前端标高进行测量，为消除其他因素影响，在定位时，在底模上尽量靠近本梁块底模前端左右两侧各设置钢筋头一个，在定位时需要测量测点2（底模前端模板）与测点3（底模前端钢筋头）的标高差，在浇筑混凝土后及张拉预应力后可仅对测点3（底模前端钢筋头）进行测量，利用标高差换算测点2（底模前端模板）的标高。

挂篮定位时需测量的内容如下：

（1）测点2（底模前端模板）的标高，使其满足监控方标高预报文件中的底板立模标高；

（2）顶板立模标高，为底板立模标高＋梁高；

（3）所有已施工梁段顶板钢筋头测点标高；

（4）测点3（底模前端钢筋头测点）标高，并计算出每侧底模前端钢筋头测点（测点3）与测点2（底模前端模板）的标高差。

6.4.2浇筑混凝土时

浇筑混凝土时需完成的测量工作如下：

（1）浇筑前检查挂篮定位标高，确保标高无误后再开始浇筑混凝土；

（2）混凝土浇筑即将完成后，按照标高预告表提供的混凝土浇筑即将完成时的顶板顶面（不考虑六面坡的标高）进行重新定位顶板顶面标高，六面坡尺寸不变，在标高预告表给出的顶板顶面（不考虑六面坡的标高）基础上重新定位六面坡。

6.4.3混凝土养护期间

混凝土养护期间需测量内容如下：

（1）所有已施工梁段顶板钢筋头测点（测点1）标高；

（2）底模前端钢筋头测点标高（测点3），目的是测量（底模前端模板）测点2标高，需要提供测点2的标高；

6.4.4预应力张拉后

预应力张拉后需测量内容如下：

（1）所有已施工梁段顶板钢筋头测点（测点1）标高；

（2）底模前端钢筋头测点标高（测点3），目的是测量（底模前端模板）测点2标高，需要提供测点2的标高；

6.4.5合拢阶段主要测量内容如下：

①合拢前合拢段两侧的标高差；

②加配重后顶板钢筋头测点（测点1）标高；

③合拢后顶板钢筋头测点（测点1）标高；

④张拉后顶板钢筋头测点（测点1）标高；

合拢阶段梁上荷载发生变化时，需要测量顶板钢筋头测点（测点1）标高

高程测试用精密水准仪来进行测试。

结构截面的应力监测是施工监控的主要内容之一，它是施工过程的安全预警系统。结构应力同结构几何位置一样，随着施工的推进，其值是不断变化的。某一时刻的应力值是否与分析（结构分析预测）值一样，是否超出安全范围是施工控制关心的问题。若监测发现应力异常情况，应立即暂停施工，查找原因并及时进行处理。

由于该桥施工的时间较长，所以应力监测是一个长时间的连续的量测过程，要实时准确监测结构的应力情况采用方便、可靠和耐久的传感组件非常重要。根据以往的监测经验，钢弦式传感器具有较好的稳定性和应变积累功能，抗干扰能力强，数据采集方便等优点，在本桥的应力监测中采用钢弦式传感器。

7.2监测断面及仪器布置

主梁上的测点布置初步选定在边跨L/2、支点、中跨支点、L/4、L/2、支点、边跨L/4等关键截面上，共布置9个测试断面。

混凝土应力计按预定的测试方向固定在主筋旁，在施工过程中需要注意测试信号线的保护，这些工作需施工单位配合完成。

应力监测针对施工的每个主要施工阶段进行。在每个施工阶段都进行监测，各阶段根据施工进度进行测试，各阶段应力监测主要包括：

①施工阶段混凝土浇筑前的应力测试；

②施工阶段混凝土浇筑后的应力测试；

③预应力张拉前的应力测试；

④预应力张拉后的应力测试；

⑤在每一阶段测试完毕后应对测试结果进行分析、比较，若存在误差分析原因。

在每一施工阶段，对监测得到的应力和位移与理论值进行误差分析，并分析产生误差的原因HG／T 20639.3-2017 自控专业工程设计用标准目录，根据本阶段结果对下一阶段的误差进行预测、调整以及报告施工状态（预制梁段架设标高）等。

施工控制按照施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程，其实质就是使施工按照预定的理想状态顺利推进。由于实际上不论是理论分析得到的理想状态还是实际施工都存在误差，所以，对本桥进行施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整，对结构未来状态做出预测。

对于本桥，由于在梁段浇筑完成后，除张拉预备预应力索外，基本没有调整的余地，而只能针对已有误差在下一未浇筑梁段的立模标高上做出调整，所以，要保证本桥控制目标的实现，最根本的就是对立模标高做出尽可能准确的预测，依靠预测控制。

鉴于本桥已完成阶段的不可控性以及施工中对线形误差的纠正措施的有限性，控制误差的发生就显得极为重要，所以施工中采用自适应控制法对其进行控制。基本思路为当结构的实测状态与模型计算结果不符时，通常将误差输入到参数辨别算法中去调整计算模型的参数，使模型的输出结果与实测结果一致，得到修正的计算模型参数后，重新计算各施工阶段的理想状态，经过几个阶段的反复识别后，计算模型就基本与实际结构一致，从而对施工过程进行有效控制。

连续梁桥高程测量记录表＃墩＃块

电力工程施工工艺质量标准手册(60页).doc填表人：日期：审核人：

连续梁桥顶板测点标高记录表＃墩＃块

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