備案號:88605-202244TechnicalspecificationforconstructibridgeassembledwithlargesegmeI 2 3 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 6 8 8 8 8 8 9 9 9 9 本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定澳大橋大節段鋼箱梁施工監控的成功經驗編制而成，可為同類型橋梁建設提供技術指導。本文件闡述的大節段鋼箱梁是指單次安裝長度達到或超過40m的節段鋼箱梁，與《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60）關于大橋分類規定相銜接。對于分階段安裝的節段鋼箱梁，當節段長度小于40m1大節段鋼箱梁施工監控技術規范JTGF80/1公路工程質量檢驗評定標準第一冊施工監控constructionmonitoringandcon施工監控計算calculationforconstructionmonitoringandco過程模擬計算、參數敏感性評估等一系列計算工作施工監測constructionmonito2溫度效應控制temperatureeffect設計成橋狀態completions無應力構形unstressedco參數敏感性評估parametersensitivitya制造構形manufacturingconfiguH0——設計成橋線形標高；3g——成橋預拱度；ΔL——下料參數修正值；α——鋼材的熱膨脹系數；t——考慮溫度影響設置的支座預偏量；4.1應依據現行的技術標準、實際施工采用的設計文件和施工方案開展施工監控工作，應在鋼箱梁制4.2施工監控單位應編制施工監控工作大綱和工作細則。4.3施工監控應遵循確定的工作流程，保證監控信息的傳遞順4.4施工監控包括鋼箱梁工廠制造階段、運輸階段和現場安裝階段的施工監控計算、施工監測和施工監控誤差分析與控制，并確定上述各階段合理的施4.5施工監控計算應分別開展整體效應模擬計算、局部效應模擬計算和參數敏感性評估，必要時應計4.6應根據施工監控計算成果，對橋梁結構施工過程中關鍵性變形及受力狀態進行跟蹤監測，并對幾4.7監控計算關鍵性成果應經設計單位核對確認4.8施工監控中應提出減少溫度梯度對鋼箱梁變形與內力影響的建議措施。4.11施工監控過程中應以監控階段性報告和監控總報4.12施工監控應采用監控輔助信息化系統，實現監控信息的及時傳遞和數據收集。5.1通用要求5.1.1施工監控工作中應建立監控單位與建設單位、設計、監理和施工單位的聯絡機制，宜由建設單位牽頭成立包含上述單位參與的施工監控組45.1.2施工監控工作中應對施工監控的信息流轉、指令簽發、文件提交等環節制定專門的工作流程。5.1.3施工監控工作應符合整個工程有關健康、5.2施工監控信息流轉及指令簽發5.2.1建設單位應明確各參建單位在施工監控過程中的職責，并負責信息流轉的總體協調。各參建單5.2.2設計單位應對施工監控計算成果進行核對，并對施工監控指令進行復核。5.2.3監理單位應協助監控單位完成施工信息收集，將施工監控指令簽發至施工單位，并監督施工單5.2.4施工監控前期，施工單位應向監控單位提供實施性施工方案，包括但不限于進度安排、臨時荷5.2.5監控指令執行后，施工單位應及時將執行情況反饋監理單位、設計單位和監控單位。5.3施工監控文件提交a)指導性文件包含施工監控工作大綱、工作細則和計算報告；b)執行性文件包含施工監控指令和施工監控聯系單，內容格式可參考表B施工監控階段性報告可在階段施工監控工作結束后提供；施工6.1.1施工監控計算方法應滿足工程控制6.1.2施工監控計算內容應包括變形、應力及穩定性等結構力學行為計算和鋼箱梁加工、安裝等幾何注：根據力學計算結果和豎曲線及平曲線等設計參數確定的結構幾何參數6.1.4施工監控計算應考慮施工過程溫度、風荷載、施工臨時荷載及臨時支撐構造等對鋼箱梁結構受6.2.1鋼箱梁整體受力與變形分析可采用桿系有限元模型，考慮施工過程結構體系改變及邊界條件變6.2.2鋼箱梁局部效應分析應采用能準確反映結構局部力學行為和空間力學行為的精細化有限元模56.3.1鋼箱梁的無應力構形可采用正裝法求解，對于存在非線性的情況宜采用迭代法求解。6.3.2應確定合理的迭代初始值，可采用無應力狀態法或倒拆法6.3.3無應力構形計算可采用桿系有限元模型，必要時應6.3.4無應力構形計算宜采用不同分析軟件或模型進行相互校6.4.1應開展參數敏感性評估，以確定影響結構線形和應力狀態的主要因素，明確施工過程控制的重6.4.2應選擇材料彈性模量、節段重量、板材厚度、施工臨時荷載及墩頂支點的相對高差等設計參數6.4.3應對風荷載、整體溫度變化和溫度梯度條件下鋼箱梁結構的支反力、變形和應力等響應進行敏6.4.4應根據結構設計參數和環境作用的敏感性分析結果，確定施工過程影響結構線形和應力的關鍵7.1.1應采集、掌握設計幾何參數、7.1.2幾何形狀及位移測試應由施工單位和監理單位按相關標準、規范完成，測量結果反饋給監控單7.1.4測點位置應結合結構計算和現場情況綜合確定，既要滿足橋梁結構狀態評估的要求又要便于安7.1.5施工監測應考慮各監測項目的協調7.1.8應對測試環境條件、人員、結果等信息進行記錄，表格b)大節段鋼箱梁的頂板和底板軸線的相對偏位、頂板和底板總長、底板上支座的縱橫向間距、a)豎向線形宜采用水準儀進行測量；b)軸線位置宜采用全站儀進行測量；6c)大節段鋼箱梁梁長宜采用全站儀進行測量；a)節段鋼箱梁線形測試截面位置應至少選擇每個小節段鋼箱梁的兩個端面；c)測點布置應能反映整個梁段的空間幾何7.2.1.4小節段鋼箱梁制造完成、大節段鋼箱梁組拼后下胎前等工況應進行測a)應測試鋼箱梁的豎向位移、軸向偏位、橫向扭轉、連接端面夾角以及梁段安裝控制點坐標；a)豎向線形（高程）宜采用水準儀進行測量；b)軸線位置宜采用全站儀進行測量；c)梁段端面傾角宜采用全站儀進行間接測量；a)現場安裝階段變形測點宜與工廠制b)現場安裝時測量控制點宜選擇在墩頂對應的梁段頂板或底板上；a)每個大節段鋼箱梁架設后、現場環縫焊接前與焊接后、主梁就位后或體系轉換后、橋面鋪裝b)大節段鋼箱梁工廠內不同狀態的不利工況下的應力；c)大型施工臨時設施使用過程的不利工況下的應a)宜采用應變傳感器進行應力測試；7a)應根據施工監控計算結果，選擇受力不利截面的典型位置；b)轉運中出現的受力不利狀態；d)必要時對存梁不利狀態進行支墩反力測7.3.2.1大節段鋼箱梁運輸過程典型狀態宜進行7.3.2.3根據計算結果，應在鋼箱梁運輸過程的受力最不利截面布置應力測點，每個截面測點應不少a)鋼箱梁吊裝過程和成橋狀態下受力不利截面典型位置的應力；b)鋼箱梁吊裝過程應進行實時應力監測，吊裝就位后至成橋狀態可采用準靜態測試；c)鋼箱梁吊裝過程應對吊具進行實時應力7.3.3.2應力測試宜采用抗干擾能力強、精度高、方便使用的應變傳感器，宜采用無線傳輸方式。a)測點宜按對稱性布置；a)鋼箱梁吊裝過程；b)鋼箱梁架設前后應對已架設的鋼箱梁進行應力測試；a)現場安裝階段應對鋼箱梁截面溫度場進行測試；b)必要時對現場安裝階段鋼箱梁的應力和變形隨溫度的變化情況進行測試。7.4.2宜選擇量程適中、精度高、線性及穩定性好的溫度傳感器進行溫a)應能反映截面溫度沿梁高和梁寬方向的變化規律；8b)在溫度梯度較大的位置，應加密測點；監控單位應對鋼箱梁材料彈性模量、鋼箱梁節段重量、板材厚度及施工臨時荷載等參數進行收7.6.1施工監控前期監控單位應向相關單位收集橋位處的風速與風向、溫度與濕度等環境參數；現場安裝階段宜對上述環境參數進行測試，同時觀測測試精度宜不低于0.005°風速測試精度宜為0.1m/s，風向測試精度宜為3°8.1.1應根據JTGF80/1、JTG/T3658.1.2施工監控單位應及時對每個施工階段和施工工況進行誤差分析，評估結構狀態，并提供分析結8.1.3應在明確誤差原因的基礎上進行誤差控8.1.4鋼箱梁幾何線形誤差應按照整體線形流暢98.2.1應針對計算方法誤差、測試誤差和注：計算方法誤差主要是采用的計算模型未準確考慮各類型因素影響c)進行施工工況調查，評估可能出現的施工偏差帶來的影響；8.2.3計算方法誤差分析中，應采用多種計算方法，綜合考慮各種效應影響進行評8.2.4測試誤差分析中，應通過不同測試人員和儀器設備獨立測試、平行校核。8.2.5計算參數誤差分析中，宜采用現場直接量測的方法識別；若現場不具備量測條件，可根據結構8.3.2對結構安全有影響的誤差，應按以下要求進行控b)對于使結構不能滿足受力要求的誤差，應增b)對于安裝階段發生的鋼箱梁線形誤差，應對施工控制參數進行修正。9工廠制造階段控制9.1通用要求9.1.1應對鋼箱梁從下料到發運的過程進行控制。9.1.2應根據誤差控制標準，通過施工監控計算和制造過程的線形監測分析，實現對橋梁縱斷面、橫9.1.3應對小節段鋼箱梁和大節段鋼箱梁安放時最不利受力的支撐區域和轉運吊裝時最不利受力的吊9.1.4鋼箱梁制造單位應對梁段重量進行量測。9.1.5應進行大節段鋼箱梁和小節段鋼箱梁組拼長度的溫度變化效應控制，計入制造溫度與設計基準9.1.6胎架應符合強度、剛度和穩定性要求，并滿足鋼箱梁無應力狀態制造時的線形控制要求。9.2鋼箱梁線形控制H=H0-Δh+hg····································································(1)H——鋼箱梁縱斷面制造線形標高，單位為米（mH0——設計成橋線形標高，單位為米（mΔh——安裝過程鋼箱梁累計變形，單位為米（m注：成橋預拱度一般根據設計要求確定，設計未做要求時，可根據JTGD64，將成橋預拱度取為1/2車道荷載頻遇值b)對于采用以折代曲施工工藝的，通過設置小節段間的豎向夾角來實現縱斷面線形；c)小節段鋼箱梁節段間豎向夾角計算完成后應進行縱斷面線形預拼裝復核；d)應及時分析梁段制造中的底板、頂板豎向線形測試數據，評估線形狀態誤差；e)應及時分析小節段鋼箱梁的端面傾角測試數據，評估相鄰小節段鋼箱梁端面的匹配情況；f)應及時分析大節段鋼箱梁的端面傾角測試數據，評估大節段鋼箱梁安裝時相鄰端面的匹配情g)根據誤差評估結果，按9.4.3進行鋼箱注1：鋼箱梁受力后發生變形，經典梁理論假設梁的中性軸位置既不伸長也不縮短，但是在頂、底板位置卻會發生伸長或縮短。由于底板連接支座、頂板連接伸縮縫，因此頂底板的伸縮變形會對支座安裝和伸縮縫安裝造成注2：大節段鋼箱梁屬于工廠無應力制造、橋位有應力連接，環縫連接在結構發生變形之后。因此，相鄰大節段間b)應及時分析梁段制造中的頂底板橫坡測試數據，評估橫坡制造誤差。9.2.4鋼箱梁平面線形控制應滿足以下要求：a)應控制鋼箱梁中線偏差，節段制造長度應預留一定的焊縫寬度；b)位于平曲線上的鋼箱梁，應考慮內弧側和外弧側的長度差，通過設置小節段間的平面夾角來c)應及時分析鋼箱梁中線和平面內節段長度數據，評估平面線形制造誤差。9.3預留連接件位置控制9.3.1應綜合考慮鋼箱梁制造誤差及橋位預留安裝位置誤差，對預留連接件在鋼箱梁上的安裝位置進9.3.2鋼箱梁上的預留連接件安裝應根據下部結構的施工誤差對鋼箱梁預留件安裝位置做適當調整。9.3.3應考慮各種作用下結構受力引起的鋼箱梁變形對預留件安裝位置的影響，對其安裝位置做相應9.4制造誤差控制9.4.1應對鋼箱梁線形制造誤差和節段重量誤差進行評估。9.4.2應對鋼箱梁制造下料、焊接、組拼施工等因素影響制造線形進行評估，并采取相應控制措施。9.4.3線形誤差控制宜按以下原則進行：b)小節段鋼箱梁拼裝過程中出現的誤差應在大節段鋼箱梁組拼過程中予以消除；c)大節段鋼箱梁組拼過程中應逐節段d)對于無法通過焊縫寬度調整的誤差，需進行板材切割，同時考慮具體切割量對預留件位置的e)對于制造場地地基不均勻沉降引起的鋼箱梁線形誤差，應改善制造場地基礎條件，如對地基f)對于施工工藝等引起的誤差，應采取優化施工工藝、調整焊接參數等措施消除。9.4.4小節段鋼箱梁制造完成后應及時進行稱重，根據重量偏差評估是否需要對制造線形進行調整。9.5局部受力控制9.5.1在鋼箱梁組拼、轉運、存放、起吊或滾裝過程等階段，應對臨時支點或吊點區域的局部應力與9.5.2應對影響大節段鋼箱梁線形和內力的大型臨時結構的關鍵部位進行受力驗算，綜合監測結果對9.5.3應對大節段鋼箱梁存梁過程臨時支墩的受力進行驗算，綜合監測結果對支墩安全及鋼箱梁支點9.5.5應力監測數據應及時與預警值作對比，超預警閾值時，施工單位應迅速采取相應的應急響應措10.2應對首節段鋼箱梁從工廠運輸至橋位全過程的梁體空間傾斜狀態進行監測，必要時增加監測梁11.1.1應對鋼箱梁從起吊至安放到設11.1.3應對鋼箱梁應力和變形、吊裝系統a)整體分析應給出整個吊裝過程鋼箱梁的最不利受力截面位置及典型截面安裝過程的應力包絡b)局部分析應給出吊點區域和臨時支c)應力監測數據應實時與預警值作對比，超預警閾值時，施工單位應迅速采取相應的應急響應情況可通過適當調整后澆砂漿層厚度或其它施工措施進行控制。墊石上的位置或其它手段來控制梁長和連接端面11.5.4安裝后應對鋼箱梁的溫度效應進行分析評估，按12.3.1選擇鋼箱梁定位時間段，注：鋼箱梁吊裝到橋位后，支撐于臨時支座上，先初步就位，再經過精確12.1.1應對鋼箱梁從工廠制造到現12.1.2應綜合溫度效應理論分析和溫度場及溫度效應的測試結果b)在現場安裝階段主要是選擇鋼箱梁調梁和環縫焊接合適的施工時間段。ΔL=α.Δt.L·········································································(2)ΔL——下料參數修正值，單位為米（mα——鋼材的熱膨脹系數，無量綱(×10-5Δt——鋼箱梁梁體溫度與設計基準溫度的差值，單位為攝氏度(℃);L——構件基準長度，單位為米（m）。12.3.2對于橋址現場設置環縫連接的鋼箱梁，環縫焊接應在鋼箱梁頂底板溫差在±2℃范差別的情況，應根據就位時的梁體溫度，按下式計算設置相應的支Δ=Δt+Δf Δt=α.Δt.li t——考慮溫度影響設置的支座預偏量，單位為米（mα——材料的熱膨脹系數，無量綱(×10-5Δt——梁體溫度與參考狀態溫度的差值，單位為攝氏度(℃);Δf——抵消后續施工引起的支座頂板位移而設置的支座預偏量，單位為米（m）。注1：鋼箱梁往往采用先吊裝至臨時支座，后期再落至設計永久支座的施工工序。因此落梁工況可能出現環境溫度注2：鋼箱梁設計永久支座就位工序一般有整聯架設完成后落梁、逐孔落梁和隔孔落梁等幾種方式，本條文給出了整聯架設完成后落梁的支座預偏量計算公式，此時參考狀態為設計基準狀態。對于后兩種情況，計算思路是一樣的，以下一階段作為當前階段的參考狀態，按照落梁過程，12.3.4對于設置合龍段的鋼箱梁，應在合龍段架設前連續24h~72A.1施工監控參建單位職責見表A.1。協調各成員單位的工作，根據需要召集施工監控工作會議，處理施工監控工作中各工作界面的協調