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钢箱梁顶推施工监控方案

钢箱梁顶推施工监控方案
（一）施工监控的必要性、目的与方法
1.施工监控的必要性
两桥施工最主要的特点是曲线梁桥的顶推施工，箱梁的顶推过程
是结构体系不断转换的过程，加之其又为曲线桥梁，梁体受力很复杂；
顶推过程中梁体不仅上下挠动，在平面内也将扭转，线形控制尤为困
难；在钢箱梁的应力集中部位（如各工况下钢箱梁弯矩最大处；拉锚
器附近；牵引的钢绞线）进行实时应力测试，可确保不出现应力超标
情况；由于箱梁及导梁在顶推过程中线形不断变化，由此带来临时钢
管支墩的受力也在不断变化中，其受力值得重点关注；曲线桥梁落梁
时支反力的控制也十分重要。此外，该桥也是目前我省平曲线半径最
小的顶推法施工桥梁，施工经验相对缺乏，为确保顶推过程中钢箱梁
及下部结构（含临时支墩）的安全稳定，并最终实现设计线形和受力
要求，对其施工进行全过程监控显得十分重要。
2.施工监控目的
两桥施工监控要达到如下目的：
(1)确保顶推过程中梁体的稳定，不致出现倾覆；
(2)确保顶推就位后的梁体线形满足设计要求；
(3)确保顶推过程中主梁及墩柱（含临时支墩）受力不超出预警范
围；
(4)确保落梁后各永久支座受力均匀，符合设计要求。
3.施工监控的方法
根据本桥施工特点，施工监控采用开环控制的方法。
桥梁施工阶段的控制是一个系统工程，主要包括两部分。一部分
是数据采集
系统，即监测；另一部分是数据分析处理系统，即监控。
本桥施工监测的主要内容如下：
(1)顶推过程中控制导梁挠度的监测；
(2)顶推过程中箱梁、导梁的横向位移监测；
(3)顶推过程中箱梁、墩柱关心截面以及应力集中点的应力监测；
(4)顶推过程中各临时墩竖向、纵向位移的监测；
(5)顶推过程中顶推力大小的监测。
(6)落梁时永久支座反力的监测；
本桥的施工监控则是利用高效计算机程序，对施工过程进行仿真
模拟分析计算，并对实测数据进行分析处理，确定和指导下一工况的
施工参数；并预报施工中可能出现的不利状况及避免措施，达到施工
预警的目的。
通过施工监测与监控的有机结合，调整控制本桥施工过程中各个
构件的安全。
4.施工控制原则
桥梁的施工控制是一个预告→量测→识别→修正→预告的循环过
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：
结构的内力合理，变形控制在允许范围内，并保证有足够的稳定性。
施工控制的原则是稳定性、变形、应力控制综合考虑，其中，稳
定是关键和前提。在施工中采取如下的控制策略：
(1)通过精确模拟计算实现曲梁在各个施工阶段的稳定性控制；
(2)通过精确模拟计算实现各阶段曲梁顶推力大小的控制；
(3)通过精确模拟计算来确定曲梁和墩柱的应力关心位置，从而相
应布设应变传感器实现应力的控制；
(4)通过提供准确的加工线形来实现箱梁线形的控制；
(5)通过横向限位器的精确定位来实现顶推时曲梁的横向偏位控制；
(6)通过顶推过程中各墩顶滑道标高的调整来确保曲梁（导梁）的
竖向就位和受力均匀；
(7)通过在导梁端头、永久墩和临时墩顶安装棱镜或位移计来实现
变形的测量控制；
(8)通过在永久支座处设置应力计来实现落梁时支反力的测量控制；
（二）施工监控的目标和影响因素分析
1.施工监控的目标
(1)顶推过程中梁体不出现倾覆；
(2)顶推过程中临时墩受力安全；
(3)顶推过程中每次导梁都安全准确移上永久墩和临时墩；
(4)成桥后桥面中心线线形和理论中心线线形偏差在允许误差之内；
(5)成桥后桥面标高和理论标高偏差在允许误差之内；
(6)成桥后结构内力与设计一致。
2.施工监控的影响因素
桥梁施工控制的主要目的是使施工实际状态最大限度地与理想设
计状态（线形与受力）相吻合。要实现上述目标，就必须全面了解可
能导致施工状态偏离理论设计状态的所有因素，以便对施工进行有的
放矢地控制。本桥施工控制中主要有如下的影响因素：
(1)结构参数
无论何种桥梁的施工控制，结构参数都是必须考虑的重要因素，
结构参数是
施工控制中对结构进行模拟分析的基本资料，其准确性直接影响
分析结果的准确性。事实上，实际桥梁结构参数一般是很难与设计所
采用的结构参数完全吻合的，总是存在一定的误差，施工控制中如何
恰当的计入这些误差，使计算模型参数尽量接近桥梁的真实结构参数，
是首先要解决的问题。结构参数主要包括：
①构件的截面特性。任何施工都可能存在截面尺寸误差，而这种
误差将直接导致截面特性误差，从而直接影响结构内力、变形等的分
析结果。所以，控制过程中要对结构尺寸进行动态取值和误差分析。
②材料容重。材料容重是结构在施工中的内力与变形的主要因素，
控制中必须要计入实际容重与设计取值间可能存在的误差，施工控制
中必须对其进行准确识别。
③材料热膨胀系数。热膨胀系数的准确与否也将对控制产生影响。
对于钢