连续梁线形监控方案

新建铁路郑州至开封城际铁路工程(60+100 +60) m连续梁

施工监控方案

郑州铁路局科学技术研究所二〇一一年七月

目录

1 概述 (1)

1.1 项目概况 (1)

1.2 技术标准 (1)

1.3 监控方案制定依据 (2)

2 施工监控的目标 (2)

3 施工监控的目的和任务 (2)

4 拟采用的施工监控方法和体系 (3)

4.1 施工监控方法 (3)

4.2 施工监控体系 (4)

4.2.1 技术体系 (4)

4.2.2 组织体系 (4)

4.2.3 协调体系 (5)

4.3 对施工监控技术体系的进一步说明 (6)

4.3.1 施工控制计算 (6)

4.3.2 误差分析 (6)

4.3.3 施工误差容许度指标 (7)

5 施工控制的主要工作 (7)

5.1 实际参数的测试 (7)

5.2 实时控制 (10)

5.3 监控计算 (10)

5.4 几何控制 (12)

5.4.1 主梁线形监测 (12)

5.4.3 线形控制的实施 (14)

5.6 施工控制报告 (15)

6 施工监控技术方案的保障措施 (15)

附表一：主梁施工控制数据指令表 (16)

附表二：梁段观测表 (18)

附表三：梁段模板变形观测表 (20)

附表四：桥梁实际参数测试表 (22)

附表五：主梁轴线偏移及基础沉降观测表 (23)

1 概述

1.1 项目概况

新建铁路郑州至开封城际铁路工程(60+100+60) m预应力混凝土连续梁为单线、有砟曲线桥。主梁为单箱单室截面，中支点梁高7 m，跨中梁高4 m，梁顶宽8.5 m，梁底宽5.5 m。顶板厚度除梁端附近外均为41.5 cm；底板厚度38 cm至85. 2 cm，在梁高变化段范围内按抛物线变化，边跨端块处底板由38 cm渐变至108 cm；腹板厚40 cm至75 cm，按折线变化，边跨端块处腹板厚由40 cm渐变至60 cm。全桥在端支点、中支点及跨中处共设5个横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。全桥共分55个梁段，0号梁段长度13 m，普通梁段长度为3.0～4.0 m，合拢段长2.0 m，边跨现浇直梁段长11.65 m。主梁两个边跨直梁段和主墩0#块均采用支架法施工，其余梁段均采用挂篮对称悬臂施工。悬臂段施工完毕后，先合拢边跨，再合拢中跨。

为保证本桥在施工过程中的安全和施工质量，成桥后线形满足设计要求，运营后环境因素及列车荷载等对线形的影响规律，并结合本桥的施工方案特制定本桥的施工监控方案。

1.2 技术标准

（1）铁路等级：联络线；

（2）桥上线路：单线，有砟轨道，曲线半径R=400 m，轨顶至梁顶高0.826m；

（3）设计行车速度：不大于80 km/h；

（4）设计活载：ZK活载；

（5）牵引类型：电力；

（6）环境：一般大气环境，作用等级为T2，冻融环境为D1。

1.3 监控方案制定依据

（1）《新建时速200～250公里客运专线铁路设计暂行规定》（铁建设函[2005]140号）；

（2）《铁路桥涵基本设计规范》（TB10002.1-2005）；

（3）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）；

（4）《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）；

（5）《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）；

（6）《高速铁路设计规范（试行）》（TB10020-2009）；

（7）相关设计图纸及施工组织设计。

2 施工监控的目标

施工监控工作的目标是：

(1)各T构顺利合拢，成桥线形逼近设计线形；

(2)精度控制和误差调整的措施对施工工期不产生实质性的不利影响。

3 施工监控的目的和任务

在施工过程中，如何采取有效的技术措施和管理措施，及时对施工中所暴露出来的问题进行调整和处理，保证成桥后的结构线形和内力与设计相符，是关系到工程质量和结构安全的至关重要的一环。这样的一项工作，就是桥梁的施工监控。

对高次超静定桥跨结构（多跨连续梁或连续刚构，或斜拉桥），其成桥的梁部线形和结构恒载产生的内力与施工方法有着密切的关系，也就是说，不同的施工方法和工序会导致不同的结构线形和内力。另一方面，由于各种因素（如材料的弹性模量、混凝土收缩徐变、结构自重、施工荷载、温度影响等）的随机影响，由于在测量等方面产生的误差，结构的原理论设计值难以做到与实际测量值完全一致，两者之间会存在偏差。尤其值得注意的是，某些偏差（如主梁的竖向挠度误差）具有累积的特性。若对偏差不加以及时有效的调整，随着梁的悬臂长度

的增加，主梁的标高会显著偏离设计值，造成合拢困难或影响成桥的内力和线形。

施工监控的目的，是根据实际的施工工序，以及现场获取的参数和数据，对桥跨结构进行实时理论分析和结构验算；对每一施工阶段，根据分析验算结果给出其主梁端的挠度（每阶段施工挂篮的立模标高或梁段定位标高）等施工控制参数。这样，才能保证结构变形始终处于安全的范围内，成桥后的结构线形符合设计要求。

本项目工作的任务是：把桥梁施工监控的理论和方法应用于大跨度连续梁桥的实际施工过程，对该桥施工期间的线形进行有力的控制和调整，即：根据施工全过程中实际发生的各项影响桥梁变形的参数，结合施工过程中测得的各阶段主梁变形数据，随时分析各施工阶段中主梁变形与设计预测值的差异并找出原因，提出修正对策，以协助施工单位安全、优质、高效地进行施工，并确保在桥梁建成以后的外形曲线与设计尽量相符。

4 拟采用的施工监控方法和体系

4.1 施工监控方法

随桥梁结构形式、施工特点及具体监控内容的不同，其施工监控的方法也不尽相同。对连续梁桥的施工监控，拟综合采用参数识别修正法、预测控制法和最大宽容度法。

参数识别修正法是指在监控开始阶段，在进行施工监控计算时，若控制体系的某些设计参数（如既有桥梁的材料参数，施工设备的荷载参数等）与实际情况有出入，需要借助现场测试体系或其他合适方式，进行参数估计、识别和修正，使监控计算结果与实际情况更加吻合。

预测控制法是桥梁施工监控的主要方法，其在考虑影响桥梁结构状态的各种因素和控制目标设定的基础上，对每一施工阶段的结构状态进行预测，使施工沿着预定状态进行。预订状态与实际状态之间存在误差，其对控制目标的不利影响则在后续若干施工阶段的预测中予以考虑。

在分析误差、建立安全预警机制时，应当根据设计要求、工艺水平和相关的施工和制造规