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上海同济建设工程质量检测站
同济大学桥梁工程系
植绒胶二○○八年八月
目录
1.1概述 (1)
1.2施工监控系统的基本原理 (3)
1.3施工控制技术 (4)
1.3.1 同步模拟施工过程仿真计算 (4)
1.3.2 多段拱肋拼装扣索张力调整技术 (4)
1.3.3 结构线形及桥面高程预测技术 (5)
2 江南大桥施工监控系统的主要任务 (6)
2.1施工控制的主要任务 (6)
轨道交通系统
干燥炉
2.2施工监测的主要任务 (7)
3 江南大桥施工监控系统实施大纲 (9)
3.1江南大桥现场监测系统的建立细则 (9)
3.1.1应力应变的现场监测 (9)
3.1.2吊杆张拉力的现场监测 (14)
3.1.3 监测系统现场安装的配合 (14)
3.2江南大桥现场控制分析系统的建立细则 (14)
3.2.1 江南大桥施工控制分析方法 (14)
3.2.2主桥结构施工状态的现场模拟分析 (16)
3.2.3现场测试与现场计算分析调整 (16)
3.2.4关键部位的应力及变形跟踪 (16)
3.2.5主桥结构现场稳定分析 (17)
3.3江南大桥现场监控系统的工作流程 (18)
3.3.1 现场监测系统信息的管理 (18)
3.3.2 现场计算分析系统信息的管理 (19)
3.3.3施工状态的预报及综合分析 (19)
4 江南大桥施工监控系统施工期报告汇总 (20)
5 江南大桥施工期结构工作状态总结 (86)
患者管理系统
5.1主要承重结构的工作状态 (86)
5.2吊杆张力监测成果 (90)
6 江南大桥施工监控系统工作结论 (93)
1 江南大桥施工监控系统建立的基本原理
1.1 概述
该桥位于浙江省岱山高亭与江南之间，主桥是跨径为192m 的中承式钢管混凝土桁架拱桥，采用推力式拱桥，主跨跨径192m，理论矢高38.4m （考虑了预拱度的影响），成桥后矢高为38.281m, 矢跨比为1/5.016。两桁拱肋拱轴线中心距15.8m，主桥布跨为2x8+3x5.33+20x8。 图1.1 总体布置图
该桥主拱肋采用悬链线，主桥计算跨度L=192m，f=38.4m,，拱轴线方程为2
()11f x y ch k m L ⎫⎧⎡⎤=−⎨⎬⎢⎥−⎣⎦⎩⎭，式中ln(k m =+m=1.167。 拱座采用钢筋混凝土结构，混凝土为C30级，由于岱山岛岸和江南岛岸岩层高度不同，两岸拱座大小不同。岱山岛岸拱座长15m，高11.052m, 江南岛岸拱座长12m，高8.552m，两岸拱座宽均为5米。同岸侧左右两拱座间用系梁联系，系梁尺寸2x2m。拱脚基底须进入弱风化凝灰岩不小于3.0m。
本桥主拱肋采用钢管混凝土桁架拱肋，主拱肋在岱山岛侧有部分处在缓和曲线加宽段上，设计时主拱肋不考虑曲线偏角，按直线布置，曲线线形通过桥面板位置调节。两桁拱肋均采用四根主钢管（内部填充C50微膨胀混凝土）形成，单桁拱肋为平行四边形，桁高2.3m （上下弦管中心距），桁宽1.3m(左右侧弦管中心距)，弦管外径φ700mm，壁厚t 分两种，拱脚段弦管及拱顶(6.952m 范围)上弦管为t=20mm，其余拱段弦管为t=14mm。拱肋为空腹拱，设上下平联及腹杆，平联及腹杆均采用空心钢管，与弦管焊连成整体。主拱肋共划分9个拱段，各拱段连接采用全焊式连接方式，拱段连接首先―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 1 同济大学桥梁工程系江南大桥施工监控小组
采用M24螺栓定位，然后采用工地对接，焊连上下端弦管与连接钢管。
主拱肋上共设置了五道横撑，横撑采用钢管桁架结构，与拱肋固结，横撑主桁钢管采用φ500x12mm和φ600x12mm，腹杆钢管采用φ300x8mm，横撑的连接采用工地焊接，连接钢管采用φ524x12mm和φ624x12mm。
主拱肋上共设六道拱上横梁，拱上横梁分连接段和后期安装段，其中连接段与主拱肋同时制造并一起安装，连接段通过焊接与主拱肋形成固结，后期安装段与连接段采用栓接。拱上横梁均采用“工”字钢板梁，1号、2号横梁梁高1.8m，3号、4号横梁梁高1.6m。
1号、2号横梁上设置拱上立柱，拱上立柱采用φ600x14mm圆钢管形成，内填C50微膨胀混凝土，每道横梁上设两根立柱，对称横梁中心布置，两立柱中心间距7.0m，立柱下端与支承板周边焊接并四周增设加劲板，支承板与横梁顶板周边焊接。立柱钢管上端布置竖向钢筋伸入柱顶盖梁内。拱上立柱上端支撑盖梁，盖梁梁高 1.4m，宽0.7m，江南岛侧盖梁对称立柱布置，岱山岛侧盖梁由于处在曲线加宽段，根据桥面板位置调节。盖梁顶面水平，桥面横坡通过支座垫石高度不同形成。
吊点横梁采用预应力混凝土结构，横梁长17.3m，采用实体断面，横梁顶面横坡布置适应空心板设置方式，即中部1.25m宽为水平，两侧设置向下2％的坡度；跨中梁高1.56m，端部梁高1.4m，梁宽0.8m。0号吊杆下横梁内布置2束11φs15.2mm和2束9φs15.2mm的钢绞线，1号吊杆下横梁内布置2束11φs15.2mm和2束10φs15.2mm 的钢绞线，其他吊点横梁内布置2束11φs15.2mm和2束12φs15.2mm的钢绞线。钢绞线均为波纹管成孔，两端张拉，后张法工艺。吊点横梁首先在工地预制。
吊杆采用成品索，0、1、2和1’、2’号吊杆设计采用OVMLZM7-73 Ⅲ吊杆，上下锚头为可转动式锚头。其它吊杆采用OVMLZM7-73Ⅰ型吊杆设计。吊杆索采用φ7mm 镀锌钢丝，每束73丝。钢丝的抗拉
强度为1670MPa。钢丝之间空隙用防腐油脂填充饱满。吊杆索采用双层PE套防腐体系，内层为黑PE，外层为乳白PE。PE护套外用φ180x12mm哑光不锈钢管包裹。
桥面板采用预制钢筋混凝土空心板，桥面板的跨度有8m及5.333m两种，预制长度边跨为7.7m，中间各跨有7.6m及4.933m两种，拱上横梁及各吊点横梁处设置40cm 宽的现浇段，待桥面板吊装就位后浇筑现浇段以形成结构连续。桥面板横向共9块，―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 2
同济大学桥梁工程系江南大桥施工监控小组
香皂包装其中中板宽1.24m，边板宽1.62m，各预制板间设1cm的板缝，用水泥砂浆填缝，桥面板高度40cm。
1.2 施工监控系统的基本原理
同济大学桥梁工程系在这次江南大桥的施工控制系统建立的基本原理方面主要是基于自适应控制的思路。
自适应控制原理就是指在工程施工过程中，当结构测量到的受力状态与模型计算结果不相符时，通过将误差输入到参数辩识系统中自动调节计算模型的参数，使模型的输出结果与实际测量到的结果一致，得到了修正的计算模型参数后，重新计算调整各施工阶段的理想状态。这样，经过几个工况的反
复辩识后，计算模型就基本上与实际结构相一致了，在此基础上可以对施工状态进行更好的控制。因此，施工控制是一个施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程。图1.2为施工控制原理图。
图1.2 自适应施工控制基本原理
在实际工程中运用上述基本原理时，根据具体桥型控制的不同特点，采取了不同的对策。江南大桥的组合体系拱桥采用预架设钢管拱，然后形成钢管混凝土拱，再安装桥面的方法进行施工，在施工过程中循环性的工序相当少，且对已施工结构进行调整的措施不多，这就意味着自适应的过程很少，很接近于采用开环控制。因此，在施
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