1、广东省佛山市城市轨道交通2号线（一期）工程TJ4标 节段预制拼装桥梁短线匹配法施工监测方案编制人： 审核人： 批准人： 中交一航局佛山轨道交通2号线工程项目经理部年 月 日目录1. 工程概况11.1 结构特点11.2 预制节段信息11.3 施工方法32. 施工监控目标、依据、要点和组织42.1 施工监控目标42.2 施工监控依据62.3 施工监控要点72.4 施工监控组织93. 结构有限元分析113.1计算内容113.2计算参数123.3 结构模型133.4 30m简支梁线形计算结果134. 几何控制方案144.1几何控制法的基本思想144.2 几何控制原则和流程154.3 前期分析阶段线形控2、制174.4预制阶段控制204.5安装阶段控制344.6 曲线梁三维控制方法374.7 施工监控细则375. 短线法施工全过程控制系统软件385.1 软件简介385.2 软件功能模块405.3 系统技术特点455.4 异常情况对策466. 质量目标和保证措施466.1 质量保证目标466.2人员、仪器设备、软件保障476.3 数据检查制度476.4 信息反馈制度476.5 安全保障制度48附件一： 拟投入本项目人员表49附件二： 拟投入本项目仪器设备50附件三： 测量塔、预制台座平面布置图50附件三： 测量塔、预制台座平面布置图511. 工程概况1.1 结构特点佛山市城市轨道交通二号线一期工程3、TJ4标线路全长3864.85m，起点桩号为YCK43+992.50，终点桩号为YCK47+857.35。高架段采用短线法节段预制拼装箱梁，共计111跨，其中30m节段梁90跨，25m节段梁19跨，27.5m节段梁2跨。节段梁划分为标准节段B、过渡节段G1、过渡节段G2、梁端节段D，除梁端节段长度为2.45m外，其余长度均为2.5m。桥梁架设采用架桥机拼装施工工艺，总计架设箱梁节段1292节。主梁采用预应力混凝土连续箱梁，单箱单室等高度截面。梁体混凝土采用C50混凝土，混凝土及其原材料应符合铁路混凝土结构耐久性设计规范。梁体内预应力束分为腹板束、底板束。预应力筋采用s15.2，抗拉强度标准值f4、pk=1860MPa钢绞线，张拉控制应力1302Mpa。标准双线简支桥梁采用花瓶墩，节段梁部分共两种种墩身截面尺寸，墩高512m，截面尺寸2.22.2m，墩头高度4m。墩高1215m，截面尺寸2.52.2m，墩头高度4m。 1.2 预制节段信息佛山市城市轨道交通二号线一期工程TJ4标高架梁段均采用短线法分节段在工厂预制完成，预制节段数1292节。预制节段分为梁端D节段、过渡G节段块及标准B节段块三种类型。其中，梁段D节段上设后浇挡水墙。端头D节段长2.45m，节段量约45t；过渡G节段长2.5m，节段量约41t；标准B节段块长度为2.5m，节段重量约35t。不同节段箱梁截面信息见表1.1。截面5、尺寸见图1.1。表1.1 节段预制梁段截面信息孔跨型号梁段长度截面梁高顶板厚度腹板厚度底板厚度数量25.0m标准段B250cm180cm25cm30cm25cm114过渡段G250cm180cm34cm39cm37cm38梁端段D245cm180cm40cm45cm50cm3827.5m标准段B250cm180cm25cm30cm25cm10过渡段G1250cm180cm34cm39cm37cm4过渡段G2250cm180cm34cm39cm37cm4梁端段D245cm180cm40cm45cm50cm430.0m标准段B250cm180cm25cm30cm25cm540过渡段G1250cm16、80cm34cm39cm37cm180过渡段G2250cm180cm34cm39cm37cm180梁端段D245cm180cm40cm45cm50cm180 (a) 标准节段(b) 过渡段(c) 端头块图1.1 节段梁截面尺寸(单位：cm)1.3 施工方法箱梁节段在预制厂预制完成后，运至现场进行拼装。在基础、承台、桥墩施工完成后，利用运梁车将节段运至拼装现场，采用架桥机的天车都所有节段进行吊装，经过胶拼、张拉、落梁、拆除临时支撑完成整孔桥梁的架设工作。图1.2为主梁架设施工步骤。A.在安装跨两端墩顶安装支座，并按设计调整其预偏量；B.节段梁从存梁场运至待架设的桥跨处；C.先吊装第12节段定位，7、然后依次吊装其余各节段梁(见图1.2)，先把所有节段都悬挂在架桥机上；D.调整线形，校准第1节段，并将其临时固定，确保不发生位移、转动。安装时将各节段向墩方向偏移，预留涂环氧树脂的空间；图1.2节段梁吊装示意图E.将第1、2梁段临时对接，通过张拉临时预应力筋（精轧螺纹钢）预拼，检查拼接缝的密贴程度，以决定不同部位的涂胶厚度；F.检查桥梁线形高程和箱梁中线，以掌握纠偏的方向和程度，作好纠编的准备工作；G.预拼完毕后，将梁段脱开，对胶拼的混凝土面作进一步清理，确保涂胶面上无泥土、灰尘及其他松散物；H.在第1、2梁段接合面上涂抹环氧树脂，将2梁段与1梁段密贴，张拉临时紧固装置，保证节缝间压力不小于08、.3，将1、2梁段临时锚固，环氧树脂固化；I.按同样方法依次安装其余节段；J.张拉永久预应力束；（高位张拉，整体落梁）；K.整孔落梁至设计位置，完成一整孔梁的架设；L.纵移架桥机过孔，进入下一孔跨架梁。2. 施工监控目标、依据、要点和组织2.1 施工监控目标2.1.1 主要工作目标短线法施工几何施工监控的目标就是在施工过程中控制结构的受力状态和变形始终处于结构安全的范围内，成桥后结构的线形与内力达到设计要求，结构本身又处于最优的合理的受力状态。短线匹配法节段预制拼装桥梁施工控制方法和传统混凝土现浇工艺控制方法不同之处在于，从梁的预制阶段开始对桥梁的施工误差进行识别与调整，直至梁段的拼装完成，实9、现了桥梁全过程施工控制。主要工作目标包括：（1）确保施工过程中结构的安全性，减少施工风险，桥梁结构施工过程及二期恒载阶段结构内力状况满足设计要求；（2）成桥的几何线形和结构内力逼近设计理想状态；（3）精度控制和误差调整的措施不对施工工期产生实质性的不利影响。（4）控制及监测精度达到施工控制技术要求的规定。2.1.2 梁段预制验收标准当箱梁从浇注梁段处移至匹配梁段处前，测量工程师应将此梁段的几何测点的测量结果输入至短线法施工控制系统软件以确定已浇注梁段在作为匹配梁段时的目标位置（包括施工误差的纠正）。而当此梁段在匹配梁段位置作调整时，其几何测点的定位与其目标位置的误差范围应控制如下：1) 沿中线10、的测点（U型圆钢）的偏差应小于2mm；2) 沿腹板的测点（十字头螺栓）的偏差应小于1mm。梁段预制完毕后，应采用表2.1所示验收标准进行箱梁的外形验收以确保箱梁生产的质量。表2.1 预制梁段验收标准序号项目规定值或允许偏差（mm)检查频率检验方法范围点数1混凝土抗压强度在合格标准内每个节段梁-按现行国家标准混凝土强度检验评定标准要求2长度0、-23用尺量3断面尺寸宽度0、+52用尺量高度52壁厚0,584表面平整度52用2m直尺检验5轴线偏移量纵轴线51经纬仪测量横隔梁轴线516预埋件支座板、锚垫板等预埋钢板位置10每个预埋件1用尺量高程51水准仪测量平面高差51螺栓、锚筋等位置101用尺量外11、露尺寸1017预留孔吊孔位置5每个预留孔洞1用尺量预应力孔道位置位置节段端部101用尺量孔径+3、01用内卡尺量2.1.3 梁段安装验收标准箱梁梁段在预制过程中具有足够的精度，在安装时，拼装起来就可以满足设计的线形要求。拼装过程的关键步骤在于起始段的定位，定位不精确可能导致施工进行不下去。根据设计图纸，佛山轨道交通二号线一期TJ4标高架施工采用逐跨拼装施工工艺。为保证梁段安装精度，在施工过程中，应满足表2.2所示允许误差及验收标准。表2.2 每跨首块吊装验收标准项目允许偏差（mm）控制标准验收标准立面标高13中心线偏位25横向坡度0.001(Radians)0.001(Radians)纵向坡度12、0.003(Radians)0.003(Radians)在本工程中箱梁拼装过程中，针对各梁段的几何控制测点，采用表2.3所示允许误差与验收标准。表2.3 箱梁吊装验收标准项目控制、验收标准立面标高10mm中心线偏位10mm纵向长度10mm横向坡度0.001(Radians)纵向坡度0.003(Radians)拼缝错台5mm在箱梁拼装过程中，若发现竣工几何数据超过表2.3的标准，现场测量小组应将数据立刻呈报给监控单位作进一步调查，监控单位将据此数据以及桥梁的变形特征通过计算得出是否需要在下一步拼装过程中提供纠偏。2.2 施工监控依据1. 地铁设计规范（GB50157-2013）2. 铁路桥涵设计13、基本规范（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. 铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范（TB10002.4-2005）5. 铁路工程抗震设计规范（GB 50111-2006）（2009版）6. 铁路混凝土结构耐久性设计规范（TB10005-2010）7. 铁路桥涵地基和基础设计规范（TB10002.5-2005）8. 公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）9. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）10.城市轨道交通工程测量规范（GB 50308-2008）11. 精密工程测量规范14、(GB/T 15314-1994)12. 铁路桥涵施工规范(TB10203-2002) 13. 预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程(CJJT111-2006)14. 施工方提供的设计图纸和其它文件。2.3 施工监控要点短节段预制拼装施工控制核心是对施工全过程的误差进行预测、分析，消除误差对节段预制、安装的影响，对节段预制、安装结构几何构件进行预测和控制，从而保证结构几何构型满足设计要求。施工过程中，桥梁结构的实际状态与理论状态之间总是存在一定的误差，其包括参数误差（如材料特性、截面特性、容量等）、施工误差（如制作误差、架设误差、预应力索的张力误差等）、测量误差、结构分析模型误差等。这15、些偏差累积到一定程度如不加以识别和调整，成桥后结构构型难以保证。因此各阶段施工控制重点如下：2.3.1 结构计算在节段预制工作开始前，根据设计图纸及施工组织设计方案，采用MIDAS/CIVIL对结构进行施工阶段模拟仿真分析。在结构计算过程中，应考虑施工误差、梁段重量误差、混凝土材料弹性模量差异、预应力钢筋管道偏差及摩擦阻力差异，并考虑混凝土收缩徐变等时间效应，保证计算结果与实际情况相符。同时对结构施工阶段进行参数敏感性分析，确定影响桥梁线形的敏感因数，重点控制。将上述计算所得预拱度导入数据库，梁段预制长度考虑弹性压缩修正，得出梁段预制及安装理论线形，为节段预制安装提供指导。2.3.2 节段线形16、监控细则预制过程中，通过调整匹配节段坐标实现预期预制线形，通过误差识别及修正，减少或消除误差对后续节段预制的影响。其中误差识别和修正是重点。预制线形控制好坏直接影响节段拼装精度。1）控制点坐标采集及预警措施节段预制指令即匹配节段目标值，是通过已成梁段上控制点的实测坐标经过控制软件计算分析得出，因此控制点坐标采集至关重要，不容有误。数据采集过程中，应测量两次，取平均值，从而减少人为误差及测量仪器误差的影响，同时检查两次测量结果差别大小，如果差别较大应重新测量。将控制点坐标实测值输入控制软件系统，系统会自动识别实测数据是否存在人为输入错误，如果存在人为输入错误，系统将会自动报警，保证数据录入正确。17、2）匹配节段调整精度调整匹配节段空间位置，实现与待浇梁段相对姿态，从而实现误差修正，再现设计线形。因此，匹配节段调整精度必须满足要求。3）误差识别及修正节段预制成型后，已形成的误差只能在后续节段预制过程中加以修正。将成型的节段控制点坐标录入控制系统，系统自动识别误差，若误差超过允许值，程序将自动在后续一个节段或几个节段的预制过程中一次或分次加以调整。2.3.3 节段安装将预制节段控制点在预制局部坐标系下的坐标输入至控制软件系统，系统会自动将该坐标转化到节段安装整体坐标系下的坐标，生成节段安装指令，指导节段安装。在安装过程，将安装实测坐标输入至控制系统，系统自动识别，若误差超过规定允许值，系统将18、提出节段安装调整方案，保证节段安装线形满足设计要求。2.3.4 短线法几何监控控制体系 各施工控制阶段中，应始终坚持在保证安全的前提下，以几何控制为主、以内力控制为辅的原则。 具体各阶段施工控制内容如图2-3所示。图2.1 短线法施工几何监控控制体系2.4 施工监控组织2.4.1 组织体系为做好监控工作，建议由委托方牵头成立施工监控领导机构，在组织形式上分两个层次开展施工监控工作，即设立施工监控领导小组与施工监控工作小组。重大技术问题由领导小组讨论决定，具体工作由施工监控工作小组（监控方）实施。施工控制工作框图如图2.2所示。图2.2 施工控制工作框图具体而言，可以描述如下：l 业主 协调各参19、与单位的工作，组织召开相关会议。 提供结构设计文件及图纸l 设计单位 核对理论结构最终内力状态和线形 参与重大施工方案讨论l 施工单位 提供施工组织设计及进度安排、如有变更原定施工方案应及早提出 材料参数试验、施工荷载的调查 预制及安装节段测量，并提供测量数据至监控方 为现场测试提供便利l 监理单位 负责监督施工监控指令的实施l 监控单位 编制施工监控方案及实施细则 识别参数误差，并进行有效预测，优化调整分析 发布监控指令 现场相关技术服务 梁段预制及安装阶段测量复测复测工作分两个阶段：预制阶段前期，为保障施工单位熟悉监控流程，监控单位组织人员对预制节段进行测量复测，确保测量数据的正确性，直到20、梁段正常生产，并在正常生产后进行定期不定期的测量复测。梁段安装阶段，监控单位组织人员进行节段梁安装测量复测。 预制安装过程中配合委托方要求提供节段报告，竣工后提交施工监控总结报告2.4.2 信息传递办法参照以往的短线法施工桥梁监控经验和信息传递办法，通过前期的沟通，确定本项目的文件传递办法。（1）信息传递的总体思路为：测量数据由施工单位发送至监控单位；预制指令及安装指令由监控单位发送至施工单位，同时配合委托方的要求发送给其它相关单位。（2）考虑到短线法施工特点以及预制高峰期可能出现每天10-12道指令的实际情况，测量数据及指令文件采用单跨会签制，尽力减少文件传递过程对施工进度的影响。图2.3和21、图2.4分别为节段预制、拼装施工控制过程中的信息传递途径示意图。 图2.3 预制阶段信息传递流程 图2.4 安装阶段信息传递流程图3. 结构有限元分析结构有限元分析是施工控制的核心依据，须应用三维空间结构分析程序计算分析施工全过程、成桥状态的内力及变形等。本项目采用有限元软件MIDAS/CIVIL进行结构仿真计算。3.1计算内容（1）施工过程预制安装线形计算及安全复核计算利用现场采集的参数对本桥施工过程进行结构预拱度计算，为梁段预制安装线形计算提供所需预拱度；同时对安全性进行复核计算，复核计算主要包括：施工过程主梁应力、施工过程主梁稳定性等。（2）施工控制误差分析及参数识别施工控制过程中必然存22、在一定的误差，某些误差将会导致发散的结果，因此，应对施工控制反馈数据的误差进行误差分析，对误差形态进行定性，避免恶性误差的出现。通过对误差进行参数识别，找到造成误差的真正原因，从而指定出合理的误差解决策略。（3） 施工阶段参数敏感性分析计算通过对结构施工阶段进行参数敏感性分析，确定影响主梁结构线形的敏感因素，在施工控制过程中，对其加以严格控制，确保主梁预制安装精度。（4） 施工控制实时计算施工控制计算不可能一蹴而成，由于部分计算参数（如梁重，混凝土徐变等）无法在施工控制开始就精确确定下来，因此，施工控制过程必须根据实测的结构响应来对计算参数进行调整，以形成更为准确的计算模型指导后期的施工。3.23、2计算参数1）混凝土混凝土等级： 桥梁上部结构混凝土为C50，抗压强度标准值：32.4 MPa；抗拉强度标准值：2.64MPa抗压强度设计值：23.1MPa；抗拉强度设计值：1.89MPa混凝土容重：26.5KN/m32）预应力钢束型号： 9-S15.2 ，12-S15.2，15-S15.2，17-S15.2单根面积： 140mm2钢绞线标准强度： 1860MPa弹性模量： 1.95105MPa张拉控制应力： 1302MPa松弛率： 2.5%孔道摩擦系数： 0.26预应力管道偏差系数： 0.0025一端锚具变形、钢束回缩及垫板压实值： 6mm3）荷载计算过程中，考虑以下荷载：一期恒载：包括主梁24、重量等。梁段按实际断面计算重量；齿板重量按集中荷载考虑。二期恒载：包括保护层、防水层、道床板、钢轨系统、挡板及隔音结构、电缆及其支架、接触网、紧急疏散平台、横坡垫层等。参照设计图纸取值为双线122.15kN/m。列车活载：双线列车，荷载大小参照设计图取值如下。3.3 结构模型3.3.1结构模型本次计算采用MIDAS/CIVIL桥梁结构分析软件进行，典型跨度组合(438)m有限元模型如图3.1所示。该模型主梁15个节点，14个单元。图3.1 30m简支梁有限元模型图3.3.2施工节段划分以30m联为例，施工阶段划分如表3.1所示。表3.1 30m联逐跨吊装施工阶段划分阶段描述阶段描述1节段吊装425、落梁成桥2松除中间吊杆，形成简支状态5静置60天，铺设二期恒载3张拉梁段内简支束6徐变十年3.4 30m简支梁线形计算结果图3.2图3.4为30m简支梁在存梁期30天的情况下，主梁分别在恒载和活载下变形值，以及预供度值。图3.2 30m简支梁活载产生的变形值图3.3 30m简支梁恒载产生的位移值图3.4 30m简支梁预供度3.4.1小结通过对桥梁进行有限元分析，提取各种工况的变形。经验证，各种工况的变形值符合实际图纸的要求。提取了预供度与设计线形结合，可以得到制造线形，指导预制工作。4. 几何控制方案4.1几何控制法的基本思想相对于传统的施工控制方法，几何控制法是一种新的控制理念。根据结构力学26、原理，几何体系（包括结构体系的形式、构件的初始尺寸和形状、几何约束形式及其方位等）一定的弹性结构在某一时刻的内力和变形状态唯一地取决于此刻其所受的作用（如荷载等）体系，而与此前结构构件的安装历程、作用的施加和变迁历程无关。因为此刻结构的内力与变形状态可以由静力平衡方程和变形协调方程唯一地确定，而这两类方程又由此时结构的几何体系与作用体系唯一地确定。换言之，只要弹性结构的几何体系和作用体系一定，其内力与位移状态就唯一确定，与结构和作用的形成过程无关。根据上述基本原理，在没有制造和安装阶段施工误差的情况下，从理论上讲只需保证结构构件安装时的初始几何尺寸和形状（亦称为构件的无应力状态）与成桥理想目标27、状态所对应的构件无应力状态相同，即能够确保成桥阶段结构的内力与变形状态达到理想的目标状态。而实际施工过程中，制造和安装阶段均存在施工误差，在这一条件下，为获得逼近设计目标状态的合理成桥状态，施工控制转化为误差条件下的工程控制问题。以几何控制为指导思想，结合短线法预制拼装箱梁施工控制的实际需要与具体特点，即可发展相对完善的施工控制方法体系。4.2 几何控制原则和流程4.2.1几何施工控制体系原则针对佛山市城市轨道交通二号线一期TJ4标高架节段预制拼装梁的结构体系特点，提出施工监控原则：采用全过程自适应几何控制法，控制全面覆盖节段预制、拼装全过程，践行几何控制法理念，在预制过程中通过精确控制结构构28、件无应力构型，实现精确控制桥梁线形的目标，确保成桥后结构线形满足设计要求。其指导原则如下：1）采用全过程控制的理念进行施工控制体系整个控制体系的实施分准备阶段、制造阶段和安装阶段等三个主要阶段，涵盖了从结构设计、构件制造到安装的所有关键阶段，涵盖了所有构件的制造和安装。2）依据几何控制的理念制定施工控制方案和相应控制方法依据施工全过程仿真分析确定结构设计目标状态对应的构件的无应力状态，根据无应力状态确定各构件的制造形态和相应安装阶段各构件的几何关系，在此基础上，根据构件制造和构件安装的工艺特点、施工方法等的客观需要以及几何控制实施的具体特点确定施工控制方案和控制方法。3）在系统研究的基础上确定29、控制阶段的容许误差根据全过程仿真分析、施工全过程参数敏感性分析、误差因素及其效应研究确定制造、安装阶段的控制方案，并据此确定监测参数、制造和安装阶段的控制容许误差。4）依据最优控制理论进行施工控制决策依据误差评价，通过参数识别和模型修正获得当前阶段的理论模型，在考虑后续梁段制造误差及安装可能误差的基础上基于理论模型进行后续梁段至成桥的误差预测，在此基础上根据最优控制理论进行后续梁段的施工控制决策。5）采用几何控制数据库系统作为施工控制实施的重要支撑以数字化全过程控制作为指导原则开发的几何控制数据库系统，对所有施工阶段均给出构件制造、安装等的理想目标状态，制定相应的数字化几何控制方案，对于构件制30、造、构件安装等控制过程实施全面控制，建立制造、安装各阶段结构几何形态、误差状态等系统信息的数据库，作为施工控制实施的重要支撑。几何控制流程整个几何控制体系分为准备阶段、预制阶段、安装阶段共三个主要控制阶段，各阶段施工控制流程如图4.1所示。图4.1 几何控制流程4.3 前期分析阶段线形控制为保证节段预制和拼装的精度，前期几何数据库的建立至关重要。前期分析阶段工作内容如图4.2所示。图4.2 短线法施工前期分析阶段4.3.1线形定义拼装桥梁结构在制造及施工的不同阶段将涉及到三种不同的线形：设计成桥线形、制造线形以及拼装线形。设计成桥线形是指桥梁修筑完成后所需要达到的设计线形；制造线形是主梁在制造31、过程中零应力状态下的线形；拼装线形，又叫安装线形，是指桥梁在拼装过程中各新安装梁段自由端连接成的线形。拼装桥梁施工控制中最关键的任务就是选择合适的制造及拼装线形，使得桥梁结构最终达到设计成桥线形。拼装施工桥梁位移计算面临的一个问题是：逐段形成的结构中新安装单元的初始位置的确定。有两种方法确定其初始位置：其一，指定新节点位移为零，即零初始位移法；其二，将新节点初始位移指定到沿着已成梁段悬臂端切线上，即切线初始位移法。制造线形与设计成桥线形的关系： （4-1）式中： 为制造线形； 为设计成桥线形； 按切线初始位移法计算的竖向位移。安装线形与设计成桥线形的关系： （4-2）式中： 为安装线形；为设计32、成桥线形；按零初始位移法计算的竖向位移。对按零初始位移法计算的竖向位移进行简单的处理即可得出按切线法计算的竖向位移。4.3.2箱梁节段划分原则1) 节段平面划分线路直线段的桥梁轴线为直线。以本项目标准梁25m跨度为例，如图4.3所示，梁体被切割为长度相同的若干小节，每块节段顶面为矩形，相邻节段间的契合线（称节段线）相互平行，且垂直于箱梁轴线，箱梁的两端截面平行于墩中心点的法线方向。从箱梁轴线到两侧的宽度相同，为箱梁半宽。根据桥墩中心里程、桥梁升缩缝宽度（取半值）与节段长度逐节段累加，确定节段线在线路中线的里程位置。节段线与线路中线的交点为节段轴线点，节段轴线点连线为节段轴线。图4.3 直线段桥33、梁节段平面划分示意图曲线段的桥梁轴线，由若干段线路中心弧线点连线（弦线）构成的首尾相连的折线组成。每跨箱梁两端截面平行于墩水平面的中心线，起始节段顶面为矩形，其余节段为锲形。节段线呈放射状，除起始节段前后两端面的两条节段线均垂直于轴线外，其余节段的前后端面节段线中，只有一条垂直于轴线。图4.4 曲线段桥梁节段平面划分示意图2) 节段立面划分 桥梁施工一般需设置预拱度，此时可以合并到节段线的设计高程中，以便计算节段的纵坡值。由于箱梁在桥墩上是倾斜放置的，箱梁前后端面为倾斜的，箱梁顶面线的里程会因倾斜在纵向移动微小距离。桥梁节段立面划分如图4.5所示。图4.5 桥梁节段立面划分示意图4.3.3预制34、箱梁预拱度计算由于梁段预制时，处于无应力状态，因此梁段预制的结构目标线形应考虑结构由于受力变形，按三个方向即XYZ设置预拱，梁段预制长度考虑弹性压缩修正。计算预拱度考虑荷载如下： 结构自重 二期恒载 预应力 混凝土收缩徐变至3650天 1/2列车活载在明确上述参数的前提下，利用结构分析软件考虑收缩徐变等时间效应进行受力和变形分析，确定结构所需的预拱度，确定梁段预制长度。从而确定梁段预制线形，导入几何数据库，指导梁段预制。4.3.4几何数据库建立上部箱梁结构按以下操作得出梁段预制理论几何数据库，并以图纸的形式进行提交。几何数据库建立流程如图4.6所示。图4.6 几何数据库建立流程4.4预制阶段控35、制梁段预制流程图4.7为短线法预制几何控制流程示意图。在每块梁段的预制完毕过程中，该梁段施工误差将在该块梁段移至匹配梁段的位置时，PGCCS（Precast Girder Construction Control System) 控制系统将自动比较匹配段各测点的实测值与软件所给定的理论目标值的差别，并提出匹配梁段各测点目标值。图4.7 短线法预制几何控制示意图短线匹配法预制是将连续梁按“T”构或逐跨形式划分成若干节段，考虑混凝土收缩、徐变、预拱度等因素，将成桥整体坐标转换为预制工厂局部坐标系后，在预制台座上以固定端模为基准，调整已生产相邻梁段（匹配梁段）的平面位置及标高，在预制台座的固定模板系36、统内逐节段匹配、预制的一种施工工艺。如图4.8所示，浇注时，待浇梁段两侧设相对固定的侧模（只侧向开合而不移动），前端设固定端模，后端则为已浇好的前一梁段（匹配梁）的前端面，通过调整匹配梁的相对位置来控制待浇梁段的线形，并以两者之间形成的匹配接缝来确保相邻节段的拼接精度。图4.8 梁段预制示意图4.4.2梁段制造误差纠偏通过PGCCS控制系统，对采集数据进行分析，计算制造误差，得到下片梁的预测拼装线形，以此确定下片梁的理论匹配位置，最使成桥几何线形达到设计要求。梁段预制过程中主要是利用节段几何尺寸的改变所产生的转角效应，以达到竖向或水平线形调整的目的，即当节段顶板纵向长度大于底板长度，在节段拼装37、完成后，梁体线形将向上弯曲，反之向下；同理，当节段左侧长度大于右侧时，在节段拼装完成后，桥梁水平线形将向左弯曲，反之向右。短线法节段预制利用这一原理对浇注节段与匹配节段的相对几何形状进行控制。曲线桥梁一般可用梁上的一条参考线及在该条参考线上的横坡来描述其三维空间内的线形与姿态。通常，参考线取为梁顶的中心线，而横坡即为对应于参考线之上截面顶缘的横坡。虽然，参考线的真实线形应为空间连续曲线，但对于节段式桥梁，为了便于节段预制，每个节段通常以直线近似替代曲线，故桥梁的线形无法用光滑曲线来表示，而是采用一种近似组合折线来表示。考虑到节段预制时，通常取节段顶面中心线的长度作为预制长度，因此各节段顶面中心38、线组成的折线将形成梁体的线形；同时，节段之间接缝顶缘横线的坡度反映了桥梁的桥面横坡与节段姿态。于是，节段式曲线桥梁的线形与姿态可用图4.9表示。图4.9 空间整体坐标系内节段式曲线梁桥的线形与姿态（1）平曲线节段误差纠偏调整将图4.8中所述的折线段投影至平面内，投影产生的折线段用来拟合平曲线，也即以预制指令单控制点的X、Y坐标来控制平曲线。将节段从浇筑位置移动到匹配位置上，当控制点的X、Y坐标调整到位，也就形成了需要的平面折角（如图4.10所示）。新浇节段的端模位置不动并使其与节段轴线垂直，而新浇节段的匹配端面采用斜面，以便于钢筋骨架制作、剪力键设置和节段外形调整。图4.10 平曲线预制（2）39、竖曲线节段误差纠偏调整将图4.8中所述的折线段投影至立面内，投影产生的折线段用来拟合竖曲线，也即以预制指令单控制点的Y、Z坐标来控制竖曲线。将节段从浇筑位置移动到匹配位置上，当控制点的Y、Z坐标调整到位，也就形成了需要的立面折角。（如图4.11所示）。图4.11 竖曲线预制（3）扭转节段误差纠偏调整为避免节段出现左右高度不同的累计误差效应，还应对节段进行扭转调整。按照（1）（2）中将控制点调整到位，也就形成了需要的扭转角。（如图4.12所示）。 图4.12 扭转调整预制4.4.3测点布置如图4.12所示，每一预制梁段设置六个控制 测点。其沿节段中心线的两个测点（FH，BH）用来控制平面位置，而40、沿腹板设置的四个测点（FL，FR，BL，BR）用以控制标高。图4.13 几何控制网示意在固定端模上缘也设置三个控制测点（LI，RI，I）。单元中心线由旋转在测量塔上的经纬仪和目标塔反光镜确定。在预制单元附近也要设置一固定水准点（BM），以对测量塔和目标塔进行校准。如果观测到测量中目标塔有偏移，应及时纠正。所有的控制预埋件都在混凝土凝结前安放在梁段顶板上。它们由镀锌十字头螺栓和U型圆钢组成。这些预埋件必须尽量设置在所规定的位置。但是它们的位置不需要绝对的正确，因为它们只是用作相对位置的参考。控制测点的布置参见图4.14。图4.14 测量控制点埋设示意图预制单元的参照标高位于预制梁顶面。其单元参照41、系统（即局部坐标系统）如图4.15所示。图4.15 预制单元局部坐标系示意图4.4.4预制模板及测量系统精度要求预制时，一套标准的预制单元应包含以下的主要部件：(1) 测量塔； (2) 预制台座； (3) 模板系统，包括固定端模及其支架，底模及其支架，外侧模及其支架，内模；(4) 牵引装置。（1） 预制台座由观测塔和目标塔控制的轴线为基准线，靠近测量塔一端的预制台座平行的分布在轴线的两侧，并根据预制模板的实际尺寸布置。要求预制台座基础稳定，坚固，以保证预制模板安装后的稳定。（2） 预制模板由于几何控制的有效性取决于预制单元定位的精确度，因此模板系统安装精度必须保证。具体要求如下： 固定端模：固42、定端模的中点位于观测中线上，端模始终保持铅锤并与预制单元中线成90，正交偏差不能超过1.0mm；端模上缘须保持水平，同一端模上各个点高差不超过2.0mm。端模标高应以靠近腹板处的两测量点进行。 底模：底模须水平安置并与固定端模下缘良好闭合。底模沿中心线的立面必须在水平与固定端模模面成90，而底模模面与固定端模的闭合接触处应保持90。 外侧模：要检查它和固定端模，匹配梁段及底模的闭合的空隙不超过2mm。模板安装完毕后，应按表4.1的标准进行验收，达到标准后方可开始箱梁的预制：表4.1 预制模板精度要求序号项目规定值或允许偏差（mm)检查频率检验方法范围点数1相邻两板表面高低差2每个节段8用尺量243、表面平整度34用2m直尺检验3轴线偏移量21全站仪测量4垂直度0.1%H，且34用全站仪或垂线5模内尺寸长度-1、-33用尺量宽度+3、-22高度0、-246匹配节段定位纵轴线21全站仪测量高程24水准仪测量7预埋件剪力键位置2每个10用尺量平面高差210水准仪测量支座板、锚垫板等预埋钢板位置3每个预埋件1用尺量平面高差21水准仪测量螺栓、锚筋等位置101用尺量外露尺寸1018吊孔位置2每个预留孔洞19预应力筋孔道位置位置节段端部101模板加工与安装应严格按其加工精度进行控制，作好预制单元的定位控制工作，以此保证各预制梁段的外形几何尺寸。图4.16 模板安装（3）测量控制系统及测量精度测量控制44、系统是短线法预制施工的关键设施，它的合理设置和施工精度直接影响到箱梁节段预制线形控制精度。测量塔是短线匹配法预制线型控制的主要设施，必须满足“精度高，变形小、无明显沉降”的条件要求。测量塔建在预制单元的两端，它们位于预制单元的中线上并且垂直于固定端模。两测量塔控制点间连线与其所控制的预制台座上的待浇梁段的中轴线相重合。测量时，一个塔作测量塔，另一塔作目标塔。测量塔主要包括测量塔基础、立柱、支架，观测平台，人行扶梯、顶部雨棚和强制对中基座几部分。为防止在阳光照射作用下塔身阴阳面因温差而产生变形，测量塔塔身采用土工布双层包裹。测量塔塔身四周不接触其它任何物体，包括人员上、下的楼梯、操作平台。为了给45、测量作业创造良好作业环境，提高测量精度，操作平台除预留仪器观察窗外其余均进行封闭。详见图4.18。 图4.17 测量塔测量塔沉降及变形要求满足测量精度要求。并远离交通道路，与人员上、下走道和平台也应相互间隔开。箱梁预制测量应能满足以下精度要求： 长度测量精确度在0.5mm以内； 水准测量精确度在0.5mm以内； 匹配段，沿中线的测点的偏差小于2mm； 匹配段，沿腹板的测点的偏差小于1mm测量中建议采用如下仪器： 平面控制-全站仪（精度为11.5ppm），钢尺。 高程控制水准仪（精度为0.5mm），2m铟瓦钢尺。（4）预制节段各测点的允许误差当箱梁从浇注位置移至匹配位置前，测量工程师应将此梁段的46、几何测点的测量结果输入至短线法施工控制系统软件以确定已浇注梁段在作为配合梁段时的目标位置（包括施工误差的纠正）。在匹配位置调整时，几何测点的定位与其目标位置的误差范围应控制如下： 沿中线的测点（U型圆钢）的偏差应小于2mm； 沿腹板的测点（十字头螺栓）的偏差应小于1mm。4.4.5预制过程中的几何控制短线匹配法要求的施工监控主要是通过控制各预制节段在匹配时的空间位置，从而达到节段拼装后梁体的线形，以满足设计线形的要求。我们研发的专用线形控制软件将箱梁各梁段控制点的坐标及预拱度以数据库的形式输入。结合所给定的理论值及梁段在匹配段生产时的实测值，经过必要误差修正，精确地计算出以成型梁段在匹配位置时47、应处的空间位置。以下为预制过程中的几何控制主要流程：i) 测量及调整匹配节段的精确位置。执行此步工作时必须有监督员在场的情况下进行两组独立的测量并以平均值作为评价。ii) 由镀锌十字头螺栓和U型圆钢组成的控制预埋件都必须在混凝土凝固前放置在灌注梁段的顶面上，同时进行测量。iii) 测量灌注梁段及匹配节段精确位置。执行此步工作时，必须有监督员在场的情况下进行两组独立的测量并以它们的平均值作为评价。iv) 将测量结果输入到软件。确定己灌注梁段在作为匹配节段时的位置(包括施工误差的纠正)。重复以上(i)至(iv)的步骤，直到整孔梁段预制完成。节段预制过程的复测与数据校核测量人员按照监控单位提供的预制48、指令单进行节段匹配后，为了防止节段在匹配后到打灰之前发生意外扰动，测量人员对每个节段在打灰之前进行复测，确保节段梁控制点的测量值与匹配值在允许的误差范围内，再进行打灰。同时为了避免，测量人员将手写的测量记录输入到文档中出现人为错误，如测点位置弄错、梁段号弄错、台座号等不能通过软件识别的错误，安排专人对手写的测量记录与输入的文档数据进行对比，避免上述问题的发生。4.4.7起始节段测量数据记录图4.18为起始预制节段示意图。图中，XFH，XBH：固定端模和U型圆钢之间的X方向距离。XFL，XBL，XFR，XBR：固定端模和镀锌十字头螺栓之间的X方向距离。YI1，YI0：端模中线和预制单元中线之间的49、Y方向距离（须保持零）。YFH，YBH：端模中线和U型圆钢之间的Y方向距离。YFL，YBL，YFR，YBR：端模中心和镀锌十字头螺栓之间的Y方向距离。ZLI1，ZRI1，ZLI0，ZRI0：测量起标点标高。ZFL，ZBL，ZFR，ZBR：测量镀锌十字头螺栓标高。SL，SR：节段左右边长度。起始节段的测量数据必须在混凝土凝固后节段移动前记录下来，如图4.11所示。这些数据将输入到程序中以计算出匹配段的位置。图4.18 起始段预制示意图4.19 起始段数据记录表4.4.8标准浇注节段测量数据记录图4.20为标准节段预制示意图。标准浇注梁段的测量数据必须在混凝土凝固后节段移动前记录下来。灌注梁段和匹50、配段的测量数据将输入到程序中以计算出下一个匹配段的位置。程序中已考虑了之前节段的浇注误差。图4.21为标准节段测量数据记录表格示意。其中，浇注段测量数据包括：XFH2，XBH2：固定端模和灌注梁段U型圆钢之间的X方向距离。XFL2，XBL2，XFR2，XBR2：固定端模和镀锌十字头螺栓之间的X方向距离。YI1：端模中线和预制单元中线之间的Y方向距离（须保持零）。YFH2，YBH2：端模中线和U型圆钢之间的Y方向距离。YFL2，YBL2，YFR2，YBR2：端模中心和镀锌十字头螺栓之间的Y方向距离。ZLI1，ZRI1：测量控制点标高。ZFL2，ZBL2，ZFR2，ZBR2：测量镀锌十字头螺栓标高51、。SL2，SR2：灌注梁段左右边长度。匹配段测量数据包括：XFH1，XBH1：固定端模和匹配段U型圆钢之间的X方向距离。XFL1，XBL1，XFR1，XBR1：固定端模和镀锌十字头螺栓之间的X方向距离。YFH1，YBH1：端模中线和U型圆钢之间的Y方向距离。YFL1，YBL1，YFR1，YBR1：端模中心和镀锌十字头螺栓之间的Y方向距离。ZFL1，ZBL1，ZFR1，ZBR1：镀锌十字头螺栓标高。SL1，SR1：匹配段左右边长度。图4.20 标准段预制示意图4.21 标准段数据记录表4.4.9节段预制施工监控指令表图4.22给出了节段预制施工监控指令表，表中列出了起始节段现浇位置坐标、以及作为52、匹配节段目标位置、标准节段现浇位置坐标以及作为匹配节段目标值，同时给出匹配节段的实际位置。图4.22 节段预制施工监控指令表4.5安装阶段控制安装阶段流程在箱形梁段拼装过程中，拼装控制测点与其在预制时所用的几何控制测点相同。如图4.23所示。其中：FL、FR、BL、BR用于控制梁段的立面位置；FH、BH用预控制梁段的平面位置。图4.23 安装梁段控制点图当箱梁在预制构件厂预制完毕时，计算获得按总体座标系统的几何数据。此竣工数据将与以下的因素一并考虑并得出预制箱形梁拼装时按总体座标系统阶段式的目标几何数据：（1）墩柱结构及基础预抬值（墩身结构及基础的弹性压缩的预拱值应在形成永久支座的垫石时考虑进53、去）；（2）墩柱结构及基础按施工阶段的变形值；（3）上部桥梁结构的分阶段的变形值。以上的总体座标目标几何数据库将由监控单位提供给施工部门，对整个桥梁的拼装过程进行几何监控。安装节段几何控制流程如图4.24所示。图4.24 短线法安装几何控制示意图4.5.2主梁节段理论数据库六点坐标即是测量控制点坐标，是指在短线法梁段预制过程中，预制场根据线路的设计参数（桥梁的平、竖曲线及理论预拱度设置）确定整体坐标系，在待安装节段顶面预埋轴线控制点和标高控制点。施工过程中，需要根据实际反馈测试结果，进行调整。4.5.3安装阶段现场监控在确定拼装节段理论目标值后，还需结合拼装现场实际情况对几何数据库进行修正。根54、据实践经验，具体应考虑以下几点：（1）考虑架桥机的性能，确定起始节段的定位位置，保证节段拼装过程既不冲出架桥机的范围，也不与架桥机发生冲突。节段预制完成后。在架桥机可操作的情况下，在拼接23片梁内进行边调整边定位，增长定位参考梁长，避免拼接过程误差放射现象。（2）在每一节段定位前后都要对线形进行精确测量，及时汇集监控数据并进行分析，总结规律，为下跨拼装提供参数，调整下一跨的控制高程。安装过程原则上不进行线形调整。一些节段线形的细微调整可以采用4.5.4中的方法进行线形控制调整。 4.5.4调整措施（1）控制临时预应力张拉在梁段不需要调整的情况下，以上下左右对称张拉为原则，以尽量保证梁段的正位；55、当需要调整线形误差时，张拉的顺序以先张拉能使梁段向控制方向偏转的临时拉杆为原则，以利于校正误差；比如：假如拉顶板的临时拉杆，则有使预拼梁段向上偏转的趋势，若想使梁段上翘，可先张拉顶板临时预应力，或稍微加大顶板的临时张拉力。同样，若想使梁段下挠，则可先张拉底板的临时预应力，或稍微加大底板临时的张拉力。对于左右方向通过张拉顺序调整，也是同样道理。临时预应力施加顺序对梁段线形影响如图4.25所示。图4.25 临时预应力施加顺序对线形控制影响示意图4.5.5节段拼装施工监控指令表图4.26分别为逐跨拼装安装工艺下的施工监控指令表。图4.26 逐跨拼装施工监控指令表4.6 曲线梁三维控制方法曲线梁若采用56、二维线形控制方法，对于桥梁线形处于大曲率、制造大误差的情况，线形精度不够高。本监控软件采用的是三维线形控制的算法，通过坐标系之间坐标变换的转换矩阵，得到控制点的匹配坐标。这种方法保证了曲线梁在预制过程线形控制的高精度。4.7 施工监控细则在实际监控操作过程中，应该注意以下细则：(1) 测量塔、预制台座保持稳定，防止扰动和下沉，否则整个测量系统必须重新调整。(2) 利用基准点，定期监测各观测点的位移和沉降，及时修补中线及高程系统的偏差，使之始终保持在测量控制精度以内。(3) 避免在高温时段或者6级以上大风条件下进行测量作业。(4) 定期通过预制场内的固定水准点复测测量塔及固定端模，初始阶段为两周57、一次，监测数据稳定后一个月一次。每预制50片梁对固定端模进行一次调整。(5) 对测量塔实行土工布包裹，防止阳光直射，避免阴阳面产生温差变形。(6) 在测量塔上搭设遮阳棚，避免阳光直射仪器。(7) 测量塔采用预应力混凝土管桩，四周采用混凝土包裹，减少地基沉降对测量塔的影响。(8) 观察时采用两人单独独立观测，获得两组独立数据，并取平均值，以降低测量误差，提高精度。(9) 购买高精度测量仪器，能够对在超出测量精度要求的气象条件下工作能提出警示，并自动停止工作。(10) 按测量规范规定定期对测量仪器进行检查和校正。(11) 对固定端模跑偏的情况，应当及时调整，避免造成初始误差。(12) 在较长停工期58、后，开工之前应当对固定端模进行一次调整，再预制节段。(13) 测点的布置，应该在说明的位置附近，不能偏差太多。同时测点的布置，不能太低，以至被混凝土覆盖。(14) 采集数据后，为了避免人为输入的错误，应该有专人负责原始数据与输入后数据的对比。(15) 节段梁的编号喷漆，应该有人负责校核，避免张冠李戴的情况发生。(16) 采用施工控制系统软件PGCCS时，应当将计算出来的制造线形与设计图纸进行对比，避免其它一些软件输错导致的错误。5. 短线法施工全过程控制系统软件5.1 软件简介 梁段预制和安装的控制计算中，采用短线法预制梁段施工控制系统软件PGCCS（Precast Girder Constr59、uction Control System）。系统结构如图4.27所示。图5.1 短线法施工控制系统结构图该软件主要包括四个模块：桥梁基本信息、梁段分割信息、节段预制和节段安装，这四个模块之间通过数据库连接在一起。该套施工控制系统软件集模型计算与预测、误差分析与修正、测量数据采集和输入等功能于一体，拥有强大的数据存储和处理功能，软件操作界面良好，数据库管理和维护方便，阶段控制数据读取、调用方便、快捷。系统模块之间通过数据库传递数据，涉及大量的数据处理，所以数据库的设计是系统的核心。数据库与各模块之间的关系见图4.27。该系统数据库采用数据字典设计，对数据库设计中涉及到的各种项目，如数据项、记录60、系、文卷、模式、子模式等建立起数据字典，以说明它们的标识符、同义名及有关信息。同时把上述原始数据进行分解、合并后重新组织起来的数据库全局逻辑结构，包括所确定的关键字和属性、重新确定的记录结构和文卷结构、所建立的各个文卷之间的相互关系，形成本数据库的数据库管理员视图。 图5.2 数据库与各模块关系图该模式可以完善地管理各种数据库对象，具有强大的数据组织、用户管理、安全检查等功能；同时可以方便地生成各种数据对象，利用存储的数据建立窗体和报表，可视性好，能够和office实现无缝连接。5.2 软件功能模块 该系统的数据库共有17个数据表组成，涵盖梁段信息、各种线形信息、预制信息、安装信息等几个方面61、。5.2.1梁段信息管理该模块的梁段信息是梁段的理论信息，为后面的线形预测、梁段预制和安装分析提供梁段的基础信息。该模块包括桥梁设计图纸相关信息（包括平面轴线、立面轴线、桥墩里程、横坡信息等），梁段位置信息、截面尺寸信息、存放位置信息、预埋管件信息、体外预应力信息的输入、查看和修改。同时还可以包含有梁段CAD图和图片的输入、查看和修改。以图文并茂的形式展示梁段信息，如图4.29所示。图5.3 梁段信息管理界面5.2.2结构线形预测该模块用于梁段的设计线形、制造线形和安装线形的计算和查看，同时也包括修改功能。在梁段的位置信息、墩塔里程、平曲线要素、竖曲线要素等几何要素输入，可直接计算得到梁段的设62、计线形。然后输入制造线形和安装线形对应的位移信息，计算得到梁段的制造线形和安装线形。图4.30图4.32为设计线形、制造线形和安装线形的软件界面。图5.4 设计线形预测界面图5.5 制造线形预测界面图5.6 安装线形预测界面5.2.3 预制梁段分析该模块主要用于控制预制梁段时的线形，它主要是通过对梁段控制点坐标实测值与制造线形得到的理论值进行对比，进行误差识别和调整，得到下一梁段预制时匹配段的目标值，用于指导梁段的预制。具体的过程如下：当准备预制n梁段的时候，先输出n-1梁段控制点在匹配位置的目标坐标值，通过将n块与n-1块匹配进行浇筑之后，测量n和n-1#块的坐标值，将n-1块测量实测值和n63、-1块在匹配位置的目标坐标值比较和误差分析，得到n梁段控制点在匹配位置的目标坐标值；然后移走n-1块，将n块移至匹配位置，浇筑n+1块。同时该阶段还控制梁段的几何尺寸，记录梁段的控制数据，为梁段的拼装提供分析基础。图4.33图4.34为预制梁段分析和结果查看界面。图5.7 预制节段分析界面图5.8 预制结果查看界面5.2.4 安装梁段分析该模块主要用于控制安装梁段时的线形。主要是通过对理论安装线形的分析，得到梁段控制点的目标坐标值，用户按照这些坐标值进行安装，然后对这控制点进行测量，得到实测值。根据这些实测值进行结构分析，得到预拼线形的位移值，输入本系统，即可得到由预拼线形产生的六个控制点坐标64、，再将这些坐标值与设计线形得到的坐标值进行比较和误差分析，得到该梁段的调整建议。同时该模块还可以查看各个梁在安装过程中记录的数据，以及误差分析的结果。图4.35图4.36为安装梁段分析界面。图5.9 安装梁段分析的界面图5.10 安装结果查看界面5.3 系统技术特点5.3.1 控制理论 本系统是以几何控制理论为基础，虽然在大跨度钢斜拉桥的施工控制中，已经应用了几何控制的理论，但是与钢箱梁相比，短线法施工的混凝土箱梁具有其自身的特点，如预应力筋效应，混凝土收缩徐变等结构构造特点带来的制造线形、安装线形和成桥线形计算理论和方法的差异，以及由每次仅制作一片梁的工法而带来的匹配位置计算方法差异等。5.65、3.2桥梁资料系统管理 与国外同类系统仅计算匹配及安装位置的功能相对单一的系统相比，本系统基于施工全过程进行控制，实现了全过程的数值化制造、安装控制。同时，系统里记录了桥梁相关的所有信息以方便查询，如设计图纸(预制梁段)基本信息、预制梁段前信息(如匹配情况)、预制梁段完成信息(如截面尺寸，误差调整情况，存放位置时间等)以及梁段安装信息(如安装指令，线形调整情况)5.3.3 结构分析软件的多种交互方式 在计算施工控制中各类线形时，必然用到结构分析软件的相应计算结果，与国外类似系统中不包括线形计算相比，本系统实现了制造线形、安装线形计设计线形计算的功能，同时以多种方式与结构分析软件进行交互。可以直66、接以人机对话的方式输入，或通过Excel表格直接导入。5.3.4 图形方式展示各类线形 与国外同类系统以列表形式展示各类数据不一样，本系统以图形的方式展示各类线形，以达到简洁直观的目的。5.3.5 智能文档(iDOC)与控制系统的结合 为了便于用户使用该系统，研发者将传统的电子文档和控制系统的融合到一起，使得用户除以人机交互方式输入输出各类数据外，还多了一种选择。在记录数据时，人们一般使用Excel进行记录。因而在需要输入数据时，最方便的方法是从Excel中直接导入数据。本系统通过智能文档的方式，实现Excel与本系统的无缝连接，使数据可以直接从Excel中导入。Excel导入主要应用于位移输67、入、预制和安装时控制点坐标值的输入等。为了符合施工控制过程中纸质控制指令的形成，以及便于查看和打印各类数据，本系统实现了智能文档的另一个功能：Word文档的自动生成。在系统计算得到控制点的目标坐标值后，用户如果需要保存或打印这些目标值，只要单击界面中的“生成”按钮，就可以直接生成Word文档。5.4 异常情况对策施工监控过程中，每一次计算过程中，PGCCS控制系统将进行下列误差自检并提示相关问题及处理方法。（1） 固定端模侧移检查PGCCS控制系统将自动对固定端模的侧向移动进行检查，如果位移大于2mm，系统将提示建议对固定端模进行调整，保障梁段预制精度。（2） 施工误差检查PGCCS控制系统将68、自动比较匹配梁段各测点的实测值与理论目标值的差别。如果发现有误差超限，系统对相关测点数据进行示警，建议加强预制过程中质量控制。（3） 人为输入错误检查PGCCS控制系统在计算过程中将进行两种类型的人为输入错误检查。一种是将节段从浇注位置移至匹配位置的平面选择角度检查；另一种是节段从浇注位置移至匹配位置的平移检查。一但数据超过规定限值，系统将示警，建议检查输入数据。（4） 梁段扭曲检查及修正PGCCS控制系统将自动检查及修正梁段在预制过程中由于梁段扭曲所产生的制造误差并加以修正。6. 质量目标和保证措施6.1 质量保证目标以委托方提供的设计资料为依据，在准确理论计算的基础上，严格按照相关施工和测69、量规范的规定，保证按质按时按量完成监控任务。 预制场监控的质量目标： 1. 预制节段平面及高程测量控制精度为0.5mm； 2. 节段梁预埋定位螺栓误差不大于5mm； 3. 啮合浇筑时，前、后两个节段的轴线、基准标高应保持一致。6.2人员、仪器设备、软件保障（1）采用正版、成熟可靠的桥梁专用计算分析软件，对结构理论计算分析，两套人马独立计算，相互比对，严格复核制度。（2）配备满足委托方要求的测量仪器设备。6.3 数据检查制度测量数据是施工监控的基本依据，数据的处理方法应得到高度重视。测量数据由施工单位保证正确性，监控单位一旦发现不正常的数据，立即进行通知相关人员进行数据检查，以避免错过测量时机，70、造成漏测或无效测量。本桥测量数据的处理主要包括以下方面：（1）原始记录留存为了便于事后测量数据的检查，所有测量原始记录必须留存归档。原始记录应注明与测量操作相关的信息如人员、时间、天气，保证数据的可追溯性。（2）测量精度分析根据测量方法、测量手段，通过误差传播定理或平差分析，可以得到被测数据的精度。如通过全站仪的测量中误差、测回数、测量距离和角度，可以得到墩顶偏位和测量精度。如果测量精度不能满足施工监控的要求则需要考虑改变测量方法或更换测量设备。（3）测量数据的有效性检查一般来说，测量误差有两个特点： 如果采用科学的测量方法与合适的测量仪器，其测量误差应在一个较小的范围之内； 服从均值为零的泊71、松分布，对于多长采用的结果，其测量误差之和应等于或接近于零。由于人员操作误差、施工干扰、仪器故障等原因，部分数据可能存在较大的测量误差，即存在失效数据，有效性检查就是通过多次数据统计、比较、滤波等方法进行综合分析，去掉失效数据，提取出真实有效的测量数据。6.4 信息反馈制度信息反馈工作要围绕各个施工阶段时期的监控工作中心，反映现场监测与控制计算工作中出现的新情况、新问题、新成绩、新经验，促进各单位之间交流与合作，服务于施工监控工作需要。信息反馈制度的规定如下：（1）信息的反馈按既定的方法、路线传递，信息传递应及时，不能影响施工生产。（2）在监控中发现的重大安全、质量隐患，应第一时间通知相关单位72、，以避免事故的发生。（3）当监测发现变形超出规范容许的误差范围或与理论计算值相差过大等情况时，将及时预警系统，暂停施工，并由施工控制领导小组组织设计、监理和施工各方，必要时聘请专家，召开专题会议，共同商议解决问题。6.5 安全保障制度为保证整个项目安全进行，现场作业和相关作业人员须遵循以下安全措施：（1）现场施工人员必须接受甲方的安全教育与培训，完成培训并测试合格后方可进入施工现场进行操作。（2）现场作业须服从甲方的统一指挥和管理，并遵守甲方对本项目的有关管理规定，以及业主、监理方面相关规定。（3）施工人员进入现场必须戴好安全帽，高空作业系好安全带，按作业规定正确使用劳保用品，操作人员按操作规73、程进行，提高自我保护意识。（5）施工现场设置各类警告标志牌，做好进出口、洞孔、沟坎、吊装等危险区域的防附件一： 拟投入本项目人员表附表1 拟投入本项目人员表序号职务姓名年龄职称备注1项目负责人侯文崎39副教授2技术负责人罗如登41教授3结构分析和数据处理周德28工程师4结构分析和数据处理韩衍群25工程师5资料整理，建模，指令单发放罗锦25工程师现场负责人6资料整理，指令单复核张旺24工程师7资料整理，建模李言坤24工程师8现场测量李刚涛22大专附件二： 拟投入本项目仪器设备根据实际工作的要求配备先进的测试仪器和设备具体见附表2，选用高精度、稳定性好的测试元件和传感器。监测仪器和设备在投入项目之前和使用过程中都进行严格的标定，并制定详细的仪器设备使用规程，保障测试数据的真实、有效。附表2 拟投入本项目仪器设备表机械名称规格型号主要技术指标厂牌及出厂时间数量（台）新旧程度()预计进场时间小计其 中拥有新购租赁笔记本电脑Lenovo22100合同约定时间内台式电脑Lenovo22100打印机HP400011100全站仪TS111电子水准仪DNA030.3mm光学水准仪NA22mm附件三： 测量塔、预制台座平面布置图附件三： 测量塔、预制台座平面布置图