既有桥梁监控监测方案

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1、昆明两面寺立交连接寺瓦路工程 既既有有桥桥梁梁施施工工监监控控监监测测方方案案 中铁西南科学研究院有限公司 2015 年 5 月 目目 录录 1 工程概况.2 1.1 项目概况 .2 1.2 施工监控监测主要依据.3 2 施工监控监测的目的.4 3 施工监控工作计划.4 4 本项目施工监控的主要内容.4 5 施工监控监测方法.5 5.1 仿真计算分析.5 5.2 既有桥梁变位监测 .5 5.3 施工异常情况的对策.13 6 监控技术方案保证措施.13 7 施工监控技术质量保证体系.13 8 安全、文明及环保施工监控量测措施.14 9 桥梁监控监测费用测算.17 1 工程概况 1.1 项目概况

2、两面寺立交连接寺瓦路工程位于昆明市盘龙区。现状两面寺立交是连接虹桥路与 绕城高速的互通式立交，其中虹桥路呈东西走向，绕城高速呈南北走向。虹桥路为城 市主干路，双向 6 车道，设计车速 60km/h。绕城高速相当于昆明四环，允许货车全日 通行，主要承担过境交通流量转换功能，双向 6 车道，设计车速 80km/h。寺瓦路起于 虹桥路，止于两面寺立交，是一跳贯通昆明东二环与东三环的重要城市主干路，双向 6 车道，设计车速 40km/h。现状两面寺立交缺少右转入寺瓦路的匝道，为完善立交功 能，解决两面寺立交桥底交通拥堵问题，本工程新建 3 条定向匝道实现虹桥路、绕城 高速与寺瓦路的快速连接。 两面寺立

3、交连接寺瓦路工程的桥梁布置如下： 立交分为三层，地面层为改造拓宽的寺瓦路辅导和线位调整后的寺瓦路连接线， 寺瓦路拓宽需要在既有桥左侧新建一座跨径 20m，桥宽 3.85m 的的预制空心板桥；因 寺瓦路连接线线位调整，需新建一座跨径 20m，桥宽 11m、的预制空心板桥跨越凤凰 河。 地上一层为虹桥路、绕城高速右转寺瓦路的高架 A 匝道，虹桥路拓宽，新增开口 汇入绕城高速左转进入市区的匝道，然后通过绕城高速左转匝道直接分流进入寺瓦路。 A 匝道桥桥宽 8m 桥长 322.0m，引道长度 104.589m。桥梁结构为现浇预应力混凝土连 续箱梁。 地上二层为寺瓦路上虹桥路高架 B 匝道和绕城高速的高

4、架 C 匝道。B 匝道桥桥宽 主要为 10m 和 8m 两种（其中有一联变宽） ，桥长 639.0m，引道长度为 200.244m。桥 梁结构除上跨虹桥路采用一联 37+60+37m 的钢混叠合梁外，其他的为现浇预应力混凝 土连续箱梁。C 匝道桥桥宽均为 8m，桥长 153m，桥梁结构为现浇预应力混凝土连续 箱梁。 瓦寺路 虹桥路 虹桥路 虹桥路 虹桥路 虹桥路 虹桥路 虹桥匝道 加油站 收费站 A匝道 B匝道C匝道 绕城高速匝道 绕城高速匝道 绕城高速 虹桥匝道 绕城高速 寺瓦路连接线东段 寺瓦路连接线西段 市区 机场 机场 市区 图 1.1-1 桥梁总体平面布置图 1.2 施工监控监测主要

5、依据 1） 公路桥涵施工技术规范 （ JTG/TF50-2011） 2） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004） 3） 公路工程技术标准 （JTG B01-2003） ； 4） 公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004） ； 5） 公路污工桥涵设计规范 （JTG D61-2005） ； 6） 公路桥涵地基与基础设计规范 （JTG D63-2007） ； 7） 公路工程抗震设计规范 （JTJ 004-89-2008） ； 8） 工程测量规范 （GB50026-2007） 9） 建筑变形测量规范 （JGJ 8-2007） 10） 城市桥梁设计规范 （CJJ

6、11-2011） 10） 公路桥涵地基与基础设计规范 （JTG D63-2007） 11） 公路桥涵施工技术规范 （JTG T F50-2011） 12） 公路工程质量检验评定标准 （JTG F80/1-2004） 13）本项目相关图纸、设计文件 2 施工监控监测的目的 通过对既有桥梁的监控监测，及时掌握匝道桥施工对既有桥梁的影响，分析既有 桥梁的稳定性，便于采取相应的措施，保证整个施工过程安全，以便引导正确施工。 3 施工监控工作计划 施工监控监测做为第三方参与项目建设，监控监测工作依据实体状态展开，监控 监测进度的安排须配合施工方的施工进度，主要分为三个阶段，各阶段监控监测工作 安排如下：

7、 1）主体结构施工前 （1）组织人员、仪器设备进场，并进行设备调试，对全体监控技术人员进行技术 交底； （2）进行基础数据的收集（设计文件、施工组织方案、施工进度计划等） ，对施工 方案的优化提出意见或建议； （3）按照合同要求，结合施工现场实际情况及施工组织方案，编制完成详细的施 工监控实施方案。 2）桥梁施工过程中 （1）结合施工进度，在施工现场建立实时监测系统，在既有桥梁结构主要部位布 置偏位、变形等测点，对结构偏位、主梁线形等进行跟踪监测； （2）根据对施工现场实时监测的结果进行计算分析，评估既有桥梁的状态，当结 构偏位超限时，应将监测结果及时上报，施工单位立即停止施工作业，查找原因，

8、并 采取相应应对措施。 3）主体结构施工完成后 （1）施工监控总结报告的编写； （2）人员、仪器设备的离场。 4 本项目施工监控的主要内容 根据监控监测项目实际情况，本项目监控主要内容如下： 1）仿真计算分析 2）既有桥梁变位监测 （1）基础沉降监测； （2）既有桥梁墩顶偏位监测 （3）既有桥梁主梁线形监测； 3）施工程序及异常情况对策。 5 施工监控监测方法 5.1 仿真计算分析 施工监控监测方根据既有桥梁在施工过程中桥梁的变位情况，建立力学分析模型 进行模拟计算分析，从而了解结构变位对桥梁结构的影响，判定既有桥梁的安全状况， 科学指导施工行为，对施工提出合理的建议。 本项工作我方拟采用有限

9、元分析计算软件 Midas Civil 2013 进行。Midas Civil 是为了能够迅速完成对土木结构的结构分析与设计而开发的“土木结构专用结构分析 与优化设计软件” ，功能齐全，完全满足本项目需要。 大型支架 斜拉桥 钢管拱桥 刚构桥 5.1-1 结构分析计算软件功能简介 5.2 既有桥梁变位监测 5.2.1测试目的 为了确保该桥的正常运行，分析和总结在施工过程中既有桥梁的变形规律、发展 趋势，研究施工过程对大桥变形的影响情况；对运既有的桥梁变形情况有更全面的把 握，使监测数据基本能反应变化的真实情况，比较准确地评价既有桥梁的安全态势， 并提供较为准确的分析，是桥梁变位监测的目的。主要

10、表现在以下几个方面： 1、通过对基础沉降及墩顶偏位的长期观测，观测既有桥梁在施工过程中有无沉降 发生（特别是不均匀沉降） 。 2、通过对桥面线形进行观测，掌握桥梁线型变化情况，并根据桥面线形的测试结 果推断梁体有无出现下挠，整体刚度有无出现弱化。挠度是桥梁结构最重要及最直观 的指标之一，保证匝道桥施工过程中既有桥梁结构的运营安全。 5.2.2测试方法 要测量既有桥梁基础沉降、墩顶偏位及桥面的线形的变位情况，应建立相应的平 面和高程控制网。观测点分为基准点、工作基点和线形（变形）观测点。其布设应符 合下列要求： 1）本桥至少应有 3 个稳固可靠的点作为基准点； 2）工作基点应选在比较稳定的位置。

11、对通视条件较好或观测项目较少的桥梁结构， 可不设立工作基点，在基准点上直接测定变形观测点； 3）线形（变形）观测点应设立在结构上能反映变形特征的位置。 4）每次变形观测时，应采用相同的观测路线和观测方法，使用同一仪器和设备， 观测人员基本固定，在基本相同的环境和条件下工作。应定期对平面和高程控制网进 行观测，建网初期宜每天观测一次；点位稳定后，检测周期可适当延长，当对变形成 果发生怀疑时，应随时进行检核。 5）桥面线形测量（纵断面高程测量）采用三等水准精密测量进行闭合测量。 6）高程测量的控制网，可布设成闭合环、结点或附合水准路线等形式； 7）水准基准点，应埋设在变形区以外的基岩或原状土层上，

12、亦可利用稳固的建筑 物、构筑物，设立墙上水准点。当受条件限制时，在变形区也可埋设深层金属管水准 基准点。 8）高程观测点的布设，应符合下列规定： （1）能够反映结构变形特征和变形明显的部位； （2）标志应稳固、明显、结构合理，不影响结构物的美观和使用； （3）点位应避开障碍物，便于观测和长期保存。 5.2.3测量仪器 用全站仪系统（或水准仪）测量桥梁各测点的平面坐标及高程，详见图 5.2-1、 图 5.2-2。 图 5.2-1 全站仪（GPT-6001CLP） 图 5.2-2 水准仪（DSC-32T） 5.2.4测点布置 1）绕城高速匝道 6 测点布置 对新建 A 匝道与绕城高速匝道 6 连接

13、处的既有桥梁结构进行监测，监测范围为邻 近匝道连接处 2 跨范围内的桥梁进行监测，详见图 5.2-35.2-8。 位 位 位 位 1 位位位位位位1 位 位 位 位 2 位 位 位 位 3 位 位 位 位 4 位 位 位 位 5 位 位 位 位 6 位位位位位位2位位位位位位3 位位位位位位1位位位位位位2位位位位位位3 位A 位位 0#位1#位1#位 图 5.2-3 匝道 6 既有桥梁结构测点布置立面图 位位位位位位位位 位位 图 5.2-4 匝道 6 既有桥梁 0#桥台基础沉降测点断面图 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 图 5.2-5 匝道 6 既有桥梁 1#、2#桥墩基础

14、沉降测点断面图 位位位位位位位位位位 图 5.2-6 匝道 6 既有桥梁 0#台顶偏位测点断面图 位位位位位位位位位位 图 5.2-7 匝道 6 既有桥梁 1#、2#墩顶偏位测点断面图 位位位位位位位位位位位位 图 5.2-8 匝道 7 既有桥梁梁体线形测点断面图 2）绕城高速匝道 7 测点布置 对新建 A 匝道桥台处的绕城高速匝道 7 上的既有桥梁结构进行监测，监测范围为 邻近 A 匝道桥台处 2 跨范围内的桥梁进行监测，详见图 5.2-95.2-12。 位 位 位 位 6 位 位 位 位 5 位 位 位 位 4 位 位 位 位 3 位 位 位 位 2 位 位 位 位 1 位位位位位位3位位

15、位位位位2位位位位位位1 位位位位位位3位位位位位位2位位位位位位1 位位 位位 0#位1#位2#位 图 5.2-9 匝道 7 既有桥梁结构测点布置立面图 位位位位 位位 图 5.2-10 匝道 7 既有桥梁 0#台基础沉降测点断面图 位位位位 位位位位 位位 图 5.2-10 匝道 7 既有桥梁 1#、2#桥墩基础沉降测点断面图 位位位位位位 图 5.2-11 匝道 7 既有桥 0#梁台顶偏位测点断面图 位位位位 位位位位 位位 图 5.2-11 匝道 7 既有桥梁 1#、2#墩顶偏位测点断面图 位位位位位位位位位位位位 图 5.2-12 匝道 7 既有桥梁梁体线形测点断面图 3）绕城高速匝

16、道 9 测点布置 对新建 A 匝道桥台处的绕城高速匝道 9 上的既有桥梁结构进行监测，监测范围为 邻近 A 匝道桥台处 5 跨范围内的桥梁进行监测，详见图 5.2-95.2-12。 位 位 位 位 1 位位位位位位1 位 位 位 位 2 位 位 位 位 3 位 位 位 位 4 位 位 位 位 5 位 位 位 位 6 位 位 位 位 7 位 位 位 位 8 位 位 位 位 9 位 位 位 位 10 位 位 位 位 11 位 位 位 位 12 位 位 位 位 13 位 位 位 位 14 位 位 位 位 15 位位位位位位2位位位位位位3位位位位位位4位位位位位位5位位位位位位6 位位位 位位位位位

17、位1位位位位位位2位位位位位位3位位位位位位4位位位位位位5位位位位位位6 位位B位位 0#位1#位2#位2#位2#位5#位 图 5.2-9 匝道 9 既有桥梁结构测点布置立面图 位位位位 位位 图 5.2-10 匝道 9 既有桥梁 0#桥台基础沉降测点断面图 位位位位 位位位位 位位 图 5.2-10 匝道 9 既有桥梁 1#5#桥墩基础沉降测点断面图 位位位位位位 图 5.2-11 匝道 9 既有桥 0#梁台顶偏位测点断面图 位位位位 位位位位 位位 图 5.2-11 匝道 9 既有桥梁 1#5#墩顶偏位测点断面图 位位位位位位位位位位位位 图 5.2-12 匝道 9 既有桥梁梁体线形测点

18、断面图 4）虹桥路跨线桥测点布置 新建 B 匝道上跨虹桥路，拟对虹桥路既有桥梁进行结构监测，监测范围为 B 匝道 与虹桥路交叉点处 5 跨范围内的桥梁进行监测，详见图 5.2-75.2-15。 位 位 位 位 1 位位位位位位1 位 位 位 位 2 位 位 位 位 3 位 位 位 位 4 位 位 位 位 5 位 位 位 位 6 位 位 位 位 7 位 位 位 位 8 位 位 位 位 9 位 位 位 位 10 位 位 位 位 11 位 位 位 位 12 位 位 位 位 13 位 位 位 位 14 位 位 位 位 15 位位位位位位2位位位位位位3位位位位位位4位位位位位位5位位位位位位6 位位位

19、 位位位位位位1位位位位位位2位位位位位位3位位位位位位4位位位位位位5位位位位位位6 位位B位位 1#位位位位2#位3#位4#位5#位6#位 图 5.2-7 虹桥路既有桥梁结构测点布置立面图 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位位位 位位 图 5.2-8 虹桥路既有桥梁结构 1#墩（台）基础沉降测点断面图 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 图 5.2-9 虹桥路既有桥梁结构 2#、3#、4#、6#基础沉降测点断面图 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 位位 图 5.2-10 虹桥路既有桥梁结构 5#基础沉降测点断面图 位

20、位位位位位位位位位位位位位 图 5.2-11 虹桥路既有桥梁结构 1#墩（台）顶偏位测点断面图 位位位位位位位位位位位位位位 图 5.2-12 虹桥路既有桥梁结构 2#、3#、4#、6#墩顶偏位测点断面图 位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位 图 5.2-13 虹桥路既有桥梁结构 5#墩顶偏位测点断面图 位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位 图 5.2-14 虹桥路既有桥梁结构梁体线形测点断面图（一） 位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位 图 5.2-15 虹桥路既有桥梁结构梁体线形测点断面图（二） 5.2.5监测时机及频率 既有桥梁变位观测

21、时机及频率：新建桥梁基础施工时，每天观测一次；基础施工 完毕后每周进行一次观测。 5.3 施工异常情况的对策 当施工过程中出现问题和意外事故的情况下，根据现场监测数据对施工状况做出评 价，对出现异常情况应及时报警并提出处理建议，供有关方参考同时通知相关单位并 提供相应的测量数据及分析报告，组织本单位经验丰富的资深专家及相关技术人员进 行协助和指导。 6 监控技术方案保证措施 我们将本着“态度热情，严谨务实，科学监控，数据可靠”的原则，尽职尽责地 做好监控测试工作。桥梁施工监控测试对周围的环境、温度条件要求较高，一般在夜 间测试效果较好。测试人员除按正常状况完成测试外，建设、设计、施工和监理方有

22、 特殊要求需专门测试或夜间测试，我方将无条件实施，24 小时内做到随叫随到，保质 保量做好监控工作。为了保证施工监控的技术质量，我单位中派出的监控人员均是从 事桥梁施工监控多年的、具有丰富的施工监控经验和事故处理经验。为了有效地保证 施工监控的技术质量，监控项目部拟成立一个由我院资深桥梁专家组成的专家顾问组， 专家顾问组由王正仪、段美贵、管敏鑫等业内知名专家组成，王正仪任组长，当施工 现场出现意外事故或技术问题时，专家组负责对实际情况进行分析，并提出处理建议 和意见，供有关方参考。 7 施工监控技术质量保证体系 为了有效地开展施工监控工作和保障施工监控的技术质量，本监控项目拟建立如 下施工监控

23、质量保证体系（图 7-1）： 图 7-1 施工监控质量保证体系图 8 安全、文明及环保施工监控量测措施 1 . 安全文明施工监控量测措施 1）在开展监控工作时，所有技术人员都要事先进行安全技术培训，加强安全防范 意识，对现场工人，加强安全思想教育，力争作到安全、文明作业； 2）所有参与施工监控的技术人员和工人购买人身安全保险； 3）监控项目部设置兼职安全工作员一名，随时监控全管段安全监控施工状况。发 现问题，立即指出，并进行整改； 4）督促监控项目部建立健全安全保证体系，落实安全生产责任制。对下设的各组 安全生产责任制执行情况，进行定期检查并记录； 施工监控系统 计算组测试组顾问组 计算 模型

24、 建立 与修 正 施工阶段 结构计算 及分析 仪器设备 的标定及 现场安装 监控系统 调试 现场 数据 测试 及其 整理 与分 析 技术 咨询、 指导 及把 关 监测成果 施工管理决策系统 业主监理设计施工监控 决策：问题处理方案 或准予进行下一步施 工 5）在施工监控实施细则中必须制定安全技术规范措施。安全技术措施应针对施工 现场、作业环境、工程结构、作业条件等方面存在的不安全因素，从技术上采取措施 加以消除； 6）要求监控人员进入施工场地时，必须戴安全帽； 7）不可避免在夜间作业时，应有相应的安全保障措施； 8）严格按高空作业安全操作规程进行管理； 9）加强职工的安全防范意识，完善安全管理

25、制度； 10）正确佩戴和使用安全防护用品； 11）完善安全设施； 12）注意防雷雨和大风。在暴风和大雨天气下要停止施工，请专业人员对高墩的 避雷设施及其接地状况进行检查，以便整改； 13）注意所有施工电力线路及配电板、配电箱的安装规范； 14）注意所有电路接头及用电器的防雨水工作，防止漏电； 15）维持良好的社会治安，以维护良好的施工环境。 2. 人员安全管理措施 1）监控人员进入施工现场，必须佩戴安全帽，穿防滑软底胶鞋； 2）监测人员夜间测量时，必须穿戴反光背心，并摆设锥形桶； 3）桥下作业应注意高空坠物，桥上作业应注意不要靠边站立，如需要临边作业， 应系好安全带； 4）非驾驶人员严禁驾驶工

26、作用车，违规者每次罚款 50 元，因违规驾车造成的一 切后果由当事人自负； 5）人员外出必须向负责人说明，擅自外出而出现意外者，后果自负； 6）爱护公共卫生，不得故意毁坏公共财物，毁坏或遗失公共财物必须照价赔偿； 7）监测人员上工地时，不能喝酒，不能疲劳作业。 3. 测试仪器及数据安全管理措施 1）测试仪器要轻拿轻放，测试过程中将仪器紧握，以免摔坏或被别的事物（如： 车辆、人员等）撞倒；仪器用完后立即进行装箱，并放在安全的位置或者车中； 2）保持仪器的整洁卫生，定期对仪器进行校核，保证测试数据的准确性； 3）保存好监测原始记录，并及时把数据保存为电子文档，并进行多次备份； 4）重要数据应及时整

27、理并做好记录或打印保存。 4. 人员生活财产安全管理措施 1）离开时，要锁好门窗，不要让陌生，不相关的人员进入，保管好自己的财务， 以免发生丢失； 2）较长时间的外出办事，离开前应注意办公室或卧室里各种电源是否切断，照明 是否熄灭； 3）冬天在进行烤火取暖过程中，远离易燃易爆物品，做到人离开火熄灭，以免发 生火灾事故。 5. 交通安全管理措施 1）驾驶员必须遵守交通规则，不能超速，违规操作； 2）驾驶员严禁酒后驾车，疲劳驾驶，确保行车安全； 3）时常检查汽车情况，严禁车辆带病上路，保证工地的用车； 4）行车进入施工现场时，驾驶员要注意将车停在视线比较好的宽阔地带，以免和 施工车辆发生不必要的碰撞，同时必须将车停在安全的地方，注意空中物体的掉落， 以免伤及人员、损坏车辆。 6.环保监控量测管理 施工监控量测项目与桥梁施工息息相关，环保措施必须到位，为了使施工监控工 作的开展不会对周围环境造成不良影响，必须注意环境保护工作，主要做到以下几点： 1）施工监控量测过程中不能产生干扰施工人员及周边群众的噪音； 2）施工监控量测过程中产生的垃圾必须进行分类处理，不得对周边环境造成不良 影响； 3）施工监控量测过程中不得毁坏周围的自然环境。