连续梁线性监控方案文档格式.docx

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各梁段预应力的实际张拉力与理论值之间的差异等；

预应力的松弛、徐变分析的不确定性；

上部结构合龙顺序的变化。

根据该桥桥型及施工方法的特点，施工监控的主要内容可概括为：

1配合项目部对悬灌施工方案提出合理建议；

2复核设计单位提供的主要工况的挠度变化值；

3提供合理的施工立模标高及混凝土浇注方案建议；

4协助设计单位提供合理的合龙温度；

5协助设计单位提供成桥后桥面铺装标高；

6从施工角度优化设计方案；

7对于施工工艺提供参考意见，对施工中出现的问题和意外事故会同有关部门提

出处理的参考方案。

3施工控制的目的与依据

3.1施工控制的目的

（1）确保施工过程中结构的可靠度和安全性。

（2）确定每一阶段的立模标高，以保证成桥线型满足设计要求。

保证桥梁成桥桥面和梁底线形符合设计要求。

（3）计算每一阶段的梁体的合理状态，对桥梁施工过程中的每个阶段结构的线形测试结果进行误差分析。

3.2施工监控计算依据

针对（40+64+36）m连续梁施工监控所遵循的规范为：

（1）黔张常铁路（40+64+36）m双线连续梁设计图纸；

（2）《铁路桥涵设计基本规范》（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）《铁路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）

（5）《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）

（6）《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》（铁建设函[2005]285号）

4施工监控的原则和方法

（40+64+36）m连续梁采用挂篮悬臂现浇施工。

桥梁的悬臂现浇施工，因其施工工序和施工阶段较多，各阶段相互影响，而且这种相互影响又存在差异，这就造成各阶段的位移随着混凝土浇筑过程不断变化而出现偏离设计值的现象，甚至可能会出现超过设计允许的位移。

若不通过有效的施工控制及时发现、及时调整，就势必出现成桥状态的线形不符合设计要求的情况。

桥梁的线形监控是预应力混凝土连续梁施工监控中的一项非常重要的内容。

线形控制就是严格控制每一阶段箱梁的竖向挠度，若有偏差并且偏差较大时，就必须立即进行误差分析并确定调整方法，为下一阶段更为精确的施工做好准备工作，以保证桥梁的线形满足设计要求。

对于分阶段悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续梁桥来说，施工控制就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算，确定出每个悬浇阶段的立模标高，并在施工过程中根据施工监测的成果对误差进行分析，通过计算对下一阶段立模标高进行调整，以此来保证成桥后桥面线形、合龙段悬臂标高的相对偏差不大于规定值。

悬臂施工属于典型的自架设施工方法，由于预应力混凝土连续梁桥在施工过程中的已建成结构（悬臂阶段）状态是无法事后调整的，所以，针对（40+64+36）m连续梁的结构和施工特点，该桥的施工监控主要采用预测控制法。

预测控制法是指在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标后，对结构的每一个施工阶段形成前后的状态进行分析预测，使施工沿着预定的状态进行。

由于预测状态与实际状态间有误差存在，某种误差对施工目标的影响则在后续施工状态的预测中予以考虑。

以此循环，直到施工完成并获得和设计相符合的结构状态。

5施工监控计算软件

（1）MIDAS/Civil2015

桥梁博士3.0

第二章施工控制中的结构分析

1施工控制计算考虑的主要因素

1.1施工方案与施工荷载

由于预应力混凝土连续箱梁桥的恒载内力与施工方法和架设程序密切相关，施工控制计算前首先对施工方法和架设程序作较为深入的研究，并对主梁架设期间的施工荷载给出一个较为精确的数值。

1.2预加应力

预加应力直接影响结构的受力与变形，施工控制中将在设计要求的基础上，充分考虑预应力的实际施加程度。

1.3混凝土收缩徐变

计算时，计入混凝土收缩徐变的影响。

1.4温度

温度对结构的影响是复杂的，对季节性温差在计算中予以考虑，对日照温差则在观测中采取一些措施如指定观测时间和建立误差分析方法等予以消除，减小其影响。

1.5施工进度

施工计算将按实际的施工进度分别考虑各个部分的混凝土收缩徐变变形。

2施工控制的计算方法

桥梁结构从悬臂浇筑施工到最终成桥需经历一个复杂施工过程以及结构体系的转化过程。

对施工过程中每个阶段的变形计算和受力分析，是桥梁结构施工控制中最基本的内容。

为达到施工控制的目的，就需要对桥梁施工过程中每个阶段的变形情况进行预测和监控，采用合理的理论分析和计算方法来确定桥梁结构施工过程中每个阶段的结构行为。

针对（40+64+36）m连续梁的实际情况，采用正装分析法进行施工控制结构分析，并用倒退分析进行计算各阶段梁体的理论状态。

所谓正装分析法是按照桥梁结构实际施工加载顺序来进行结构变形和受力分析。

正装分析法能较好的模拟桥梁结构的实际施工历程，能得到桥梁结构各个施工阶段的位移和受力状态。

正装分析不仅可以为成桥结构的受力提供较为精确的结果，还为结构刚度验算提供依据，同时正装分析法可用来指导桥梁施工，能为桥梁施工控制提供依据。

在正装计算中还能较好的考虑一些与桥梁结构形成历程有关的因素，如混凝土的收缩、徐变等问题。

所谓倒退分析法是假定在成桥时桥梁处于理想位置，进行倒退分析可得到每个施工阶段的理想状态的分析方法。

针对（40+64+36）m连续梁的实际情况，采用倒退分析法进行施工各阶段桥梁结构的合理状态和立模标高的计算复核。

3施工控制分析的步骤

（1）施工监控首先要根据施工图纸进行初步的计算，在正常的施工过程中会存在许多难以预料的因素，会出现施工进度安排等与初始计算不符的情况，若出现此情况应根据项目部实际提供的施工步骤进行重新计算分析。

（2）按照施工步骤进行计算。

分别考虑梁段的自重、施加的预应力和混凝土收缩、徐变以及温度的变化等因素对结构的影响。

对于混凝土的收缩、徐变等在各施工阶段中逐步计入。

（3）每一阶段的结构分析必须以前一阶段的计算结果为基础。

前一阶段结构位移是本阶段确定结构轴线的基础。

之前各施工阶段受力状态是本阶段确定结构轴线的基础。

之前各施工阶段结构受力状态是本阶段时效的计算基础。

（4）计算出各阶段的位移之后，根据后续施工阶段对本阶段的影响，进行倒退分析即可得到各阶段桥梁结构的合理状态和立模标高。

4立模标高计算

在主梁的挂篮现浇施工过程中，梁段立模标高的合理确定，是关系到主梁的线形是否平顺、是否符合设计的一个重要问题。

如果在确定立模标高时考虑的因素比较符合实际，而且加以正确的控制，则最终桥面线形较为良好；

如果考虑的因素和实际情况不符合，控制不力，则最终桥面线形会与设计线形有较大的偏差。

众所周知，立模标高并不等于设计桥梁建成后的标高。

一般要设置一定的预抛高，以抵消施工中产生的各种变形（竖向挠度）。

其计算公式如下：

式中：

—

位置立模标高；

位置设计标高；

—由梁段自重在i位置产生挠度总和的预抛值；

—由张拉各预应力在i位置产生挠度总和的预抛值；

—混凝土收缩、徐变在

位置引起挠度的预抛值；

—施工临时荷载在

—二期恒载在i位置引起挠度的预抛值；

—0.5静活载在

—挂篮变形值的预抛值。

其中挂篮变形值是根据挂篮加载试验确定的在施工过程中加以考虑，

、

在前进分析和倒退分析计算中已经加以考虑。

5参数识别与误差分析

按照自适应控制思路，采用最小二乘法进行参数识别的误差分析方法。

当结构测量到的状态与模型计算不相符时，通过将误差输入到参数辩识算法中去调整计算模型的参数，使模型的输出结果与实际测量的结果一致。

得到了修正的计算模型后重新计算各施工阶段的理想状态。

这样，经过几个工况的反复识别后，计算模型基本上与实际结构一致，在此基础上可以对施工状态进行控制。

在实际施工过程中的参数识别应该采用理论分析与试验测试相结合的方法，才能更准确、更迅速的识别参数误差。

对各参数误差进行敏感性分析，初步选定待识别的主要参数如下：

梁段自重，为各施工梁段的重量，混凝土浇筑超方和欠方的影响。

结构刚度，包括所有单元的EI，EA。

混凝土收缩徐变，主要是计算模型的各项参数。

温度，为各施工状态下结构中温度场的分布情况。

预应力，主要为预应力有效值计算中的各个参数。

施工荷载，为各个施工状态施工临时荷载的施加、移动和去掉等情况。

对于标高测量结果存在的误差，使用最小二乘法拟合成平滑曲线，将曲线上的数据作为结构测量状态参数识别和误差分析。

曲线拟合记录见“曲线拟合记录表”。

参数调整记录填写“参数调整记录表”。

6立模标高的实时调整与预测

经参数修正的计算模型与已施工完的阶段状态一致，但在下一阶段，预测值与实际值不一定相符，所以每一个施工阶段均进行参数识别与误差分析，防止误差偏大。

预测高程填写附表“施工立模标高计算表”。

第三章施工监控计算参数的确定

1概述

在进行结构设计和施工控制初步分析时，结构设计参数主要按规范取值。

在大多数情况下，采用规范设计参数计算的结构位移均较实测值大，这对设计是偏于安全的，但对于线形控制来说却是不容忽视的偏差，因为它将直接影响到成桥后结构线形是否符合设计要求的问题。

因此建议对部分主要设计参数进行现场测定，以便在施工前对部分结构设计参数进行一次修正，保证成桥后线形满足设计要求。

本桥施工控制计算主要参考施工图纸，并结合项目部提出的主梁施工方案来确定。

在主梁施工开始之前进行了施工控制的初步计算，监控方在施工开始初期根据初步计算结果对梁的线型进行控制。

在主梁施工开始后，对主梁进行施工过程中的跟踪计算分析，跟踪计算分析中的各类参数按照施工中的实际情况考虑。

2结构分析参数取值

2.1混凝土

主梁采用C55混凝土，混凝土弹性模量为3.55×

104MPa，容重采用26.0kN/m3，环境类别为碳化环境，作用等级为T1、T2，混凝土平均加载龄期按5天计，收缩徐变按3650天考虑。

2.2预应力钢束

纵向钢束锚下张拉控制应力按照（40+64+36）m连续梁施工图的规定取值。

管道摩阻系数μ=0.23，管道偏差系数k=0.0025，一端锚具回缩6mm，松弛损失、收缩徐变及其他各项损失按《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）计算。

由于锚圈口及喇叭管产生的应力损失需补偿的张拉力由项目部根据现场试验确定，但在任何情况下该项损失值均不得超过0.05fpk。

2.3恒载

包括结构及附属设备自重、预加力、混凝土收缩徐变等影响；

其中桥面附属设施二期恒载集度按175kN/m计算。

2.4活载

设计活载：

中活载。

2.5施工临时荷载

挂篮重（含施工机具、人员等），每端挂篮按800kN计算；

合龙吊架重400kN。

第四章线形监测实施细则

1箱梁悬臂施工平面及高程控制实施细则

为了保证该连续梁桥采用悬臂浇筑施工方法的质量和安全，控制每一梁段施工的中线位置和标高，监测施工过程中各块箱梁的挠度变化情况，为箱梁标高调整提供依据，保证悬臂浇筑施工的悬臂合龙平面和高程差控制在设计要求的范围之内，根据设计文件及项目部提供的有关资料，特制定箱梁施工的平面和高程控制实施细则。

2箱梁施工测量网的建立

（1）为预应力混凝土箱梁悬臂浇筑施工服务的测量控制网应一次建立在各墩的承台上，而后再根据施工的进度安排将承台上的控制点转移到各自的0号块上。

（2）平面控制网由桥面中轴线组成，控制网可借助已建立的施工控制网。

平面控制网采用经纬仪或全站仪建立。

（3）高程控制网依托已建立的控制网点，采用二等水准测量的方法，变换仪器高法，先在各桥墩承台上各设一个高程控制点，待箱梁0号块竣工后，用水准仪加悬挂钢尺的方法移至0号块顶面上或用全站仪建立。

0号块上的水准点即为箱梁悬臂浇筑施工的高程控制点。

（4）各墩上0号块箱梁顶面布置15个施工控制基准点，如图5-1（b）。

图5-1（b）中各点均为箱梁各悬浇节段高程观测的基准点。

各墩上0号块箱梁顶面的施工控制基准点位置按图5-1（b）严格定位。

各点位置及各点间距离与图5-1（b）所示值相差不得超过±

10mm。

（5）在箱梁悬臂施工中，对于高程控制的基准点，在下述情况下应进行复测：

结构受力体系转换后；

墩基础发生较大沉降变化时；

施工控制组经分析后认为有必要进行复测时；

施工进行三个月后。

基准点的复测工作要求参照有关条款执行。

3位移测点布置

挠度观测资料是控制成桥线形最主要的依据。

该桥线形监测断面设在每一节段离端部15cm处，如图5-1（a）所示。

布置0#块件的高程测点，该测点是为了控制顶板的设计标高，同时也作为以后各悬浇阶段高程观测的基准点。

每个0#块的顶板各布置15个高程观测点，底板布置4个测点，如图5-1（b）。

每个悬浇箱梁节段在顶板上各设5个高程观测点，底板布置2个测点，这样不仅可以测量箱梁的挠度，同时可以观察箱梁是否发生扭转变形。

5个高程观测点以箱梁中线为准对称布置，测点离节段前端面15cm处，如图5-1（c）。

标高测点用Φ16圆钢，圆钢筋顶部磨平，露出顶板1～2cm，挠度变形观测点应严格按照规定的位置埋设，各点位置及相互之间距离的埋设误差控制在±

10毫米以内。

测点钢筋必须与箱梁顶板的上、下层钢筋焊接牢固，其底端要抵紧底板的底模板。

在混凝土施工中严禁踩踏、碰撞，并用红油漆作标记。

本节所指的基准点，其使用期为箱梁整个悬臂浇筑施工期。

应对所有基准点和测点加以保护，不得损坏和覆盖。

测点布置原则：

（1）测点离梁段端部15cm；

（2）不妨碍施工及挂篮的行走、固定等；

（3）易于保护；

（4）尽量降低测量工作量，力争做到立一次仪器即可以测试一个桥墩上梁体全部测点的高程。

4观测时间与项目

为尽量减少温度的影响，挠度的观测时间要求安排在早晨太阳出来之前进行，每个施工阶段的变形测试时间根据施工阶段的进度确定。

在整个施工过程中主要观测内容包括如下：

（1）混凝土浇筑前的高程测量；

（2）混凝土浇筑后、预应力张拉前的高程测量；

（3）预应力张拉后、挂篮行走前的高程测量；

（4）挂篮行走后的高程测量；

（5）拆除挂篮后，边跨、中跨合龙前的高程测量；

（6）最终成桥前的高程测试。

（a）位移测点布置

（b）0号块顶面测量基准点布置示意（单位：

cm）（c）悬浇节段梁测点布置示意（单位：

cm）

图5-1标高测点布置图

5箱梁悬浇施工控制测量工作

（1）当箱梁当前悬浇节段的施工挂篮初步就位后，先根据箱梁截面控制网，采用全站仪或采用经纬仪穿线法或盘左盘右法进行悬浇节段平面中线位置放样。

然后，根据箱梁节段立模标高通知单，安装底模、侧模和顶模，调整挂篮前吊杆高度等方法使底模标高、顶板底模标高满足通知单要求，误差不应该大于±

5mm（高程）和-5mm（中轴线位置）。

（2）箱梁每一节段悬臂施工过程中，项目部应进行以下工况的挠度测量和高程控制测量：

挂篮就位立模后；

箱梁混凝土浇筑前；

浇筑箱梁混凝土后；

纵向预应力钢束张拉后。

同时，应进行以下两个工况的箱梁平面中线位置控制测量，即：

挂篮就位及立模板后；

浇筑箱梁混凝土之后。

（3）箱梁悬浇施工中挠度变形观测一般以闭合水准路线的形式进行观测。

为了克服温度变化所引起的变形影响，固定观测时间比较重要，一般应选择在清晨6：

30（春、冬季）5：

00（夏、秋季）以前完成外业测量。

另外，箱梁浇筑混凝土后也应在次日的清晨时间测量变形。

（4）在现场测量中，若实测梁段的标高值与预测标高计算值差值大于15mm时；

实测箱梁平面中线位置差值大于5mm时，应进一步核实测量结果，待监理认可测量结果后方可结束测量工作。

（5）桥墩基础沉降观测是箱梁悬臂施工控制观测的组成部分。

桥墩基础沉降观测点设在各墩的承台上，每个承台上设4个测点（对称设置），测点采用承台埋置式测点。

桥墩基础沉降观测按相关测量的精度等级要求进行实测。

根据施工进度情况，应在下述工况时测量：

0号、1号块施工完毕；

每孔合龙前、后；

每个桥墩基础沉降观测资料应及时整理。

当出现异常沉降时，应分析异常沉降原因及时上报施工控制组以供分析决策用。

（6）温度变化对箱梁长悬臂标高影响的监测工作

当箱梁悬浇施工至长悬臂状态时，大气温度变化、日照温差等对长悬臂箱梁变形影响显著，为了保证各跨箱梁顺利合龙和线形控制要求，必须进行悬臂标高的24小时跟踪测量，同时量测相应的气温变化值。

当箱梁施工悬臂状态经历冬、春季，也由施工控制组决定是否要增加这项测量工作。

6箱梁体系转换及合龙的监测

（1）连续箱梁体系转换及合龙段是全桥施工的重点，也是线形控制的重点。

对施工悬臂的合龙精度要求为：

悬臂梁段高程差不大于+15mm、-5mm。

（2）在各孔体系转换及合龙段施工前，对各T悬臂箱梁高程进行联测。

（3）合龙段施工的高程观测按以下五个工况实测：

1）安装模板前；

2）浇筑混凝土前；

3）浇筑混凝土后；

4）张拉部分纵向预应力钢束后；

5）张拉完所有预应力钢束后。

（4）当合龙采取压重等技术时，应在整个合龙段混凝土施工中进行变形监测。

7影响箱梁挠度变形的因素处理

（1）挂篮变形

挂篮在箱梁自重和其他施工荷载作用下将发生变形。

这种变形一般包括弹性变形和非弹性变形。

为了掌握挂篮变形的大小，要根据挂篮形式，按照不同梁段的重量及施工荷载（模板重量、施工人员数目等）分别计算相应变形。

挂篮变形要通过预压试验才能最终获得。

预压试验可视施工现场情况采用外力加载法和内力加载法。

预压试验可采用分期加载方法。

分级加载次数及加载量尽量与梁段实际接近。

加载时每级荷载持续时间不少于三十分钟。

在加载预压试验中，对挂篮受力主要构件及结果观测变形。

由挂篮预压试验应整理出加载变形曲线，并且得到各梁段施工时挂篮的竖向变形值。

每个挂篮都需要进行预压。

预压加载最大值为最大浇筑块件重量的1.3～1.4倍。

（2）支架和托架变形

对于边跨现浇段和各跨的0号块是采用支架施工。

在支架投入施工使用前，须进行支架的静载试验。

支架静载试验采用分级加载，每级荷载持续不少于30分钟，最后一级为1小时，然后逐级卸载，分别测定各级荷载下支架和梁的变形值。

支架静载试验的最大加载按设计荷载的1.3～1.4倍计。

支架静载试验结果应获得各级加载和卸载时，相应的支架和梁变形值。

（3）混凝土弹性模量与容重

按有关规范规定，按箱梁悬臂浇筑混凝土现场取样，制成试件。

先对试件进行尺寸精确量测，再由称重法测得实际容重。

再分别测定7、14、28天龄期的弹性模量值。

以得到完整的弹性模量与龄期t（天）的变化曲线。

（4）预应力管道摩阻损失的测定

预应力的大小决定了本桥的施工成败，因此预应力施工是本桥的最重要的施工工序。

施工监测内容及目的

将顶板、底板索的预应力管道选取至少3束不同角度的预应力管道进行摩阻损失试验，以获取其设计中采用的预应力损失计算参数μ、κ。

施工监测方案

许多工程实践表明，采用悬臂施工桥梁，不同施工阶段或不同张拉吨位下，预应力束长度的不同，其μ、κ不同。

因此在连续梁桥悬臂施工中，在不同的施工阶段（特别是在将要合龙的梁段张拉施工时）计划采用以下方法进行预应力摩阻损失参数μ、κ的多次校核，以确保预应力张拉力准确。

即：

测试前在预应力锚具下安装压力传感器，按预应力摩阻损失测试的要求，分级进行预应力张拉，通过一端张拉预应力索测取锚具下传感器力值，由张拉引伸量等数据，可得出实际预应力管道的参数μ、κ，然后推算预应力管道摩阻损失。

8箱梁温度测试实施细则

温度是影响主梁挠度的主要因素之一。

温度变化包括季节温度变化和日照温度变化两类。

在这两类温度变化中，季节温差对主梁挠度的影响比较简单变化具有均匀性，可通过采集各节段在各施工阶段的温度，输入计算机中，分析其对主梁挠度的影响。

而日照温差的变化最为复杂，尤其是日照作用会引起主梁顶板、底板的温度差，导致主梁发生挠曲。

日照温差对主梁挠度的影响一般需要埋设温度测点，摸清主梁日照温度变化的规律。

（1）根据温度测试目的的不同，分为如下二类测试项目。

第一类，观测大气温度变化对箱梁悬臂施工时的挠度影响，以便更准确地控制线形。

第二类，观测箱梁混凝土在硬化过程中，梁壁板混凝土内部温度变化，以控制混凝土浇筑施工后可能出现非正常温度裂缝。

观测箱梁在施工期间，日照温差、骤然降温等对箱梁的影响。

当箱梁悬浇施工至长悬臂状态时，大气温度变化、日照温差等对长悬臂箱梁变形影响显著，为了消除日照温差对梁体变位的影响，采用以下的方法：

1）各项测量工作须安排在清晨日出之前进行，可不计日照温差的影响；

2）当测量工作不能全部安排在清晨进行时，须对测量数据进行日照温差修正。

从积累的施工控制经验看，由于日照温度场不易在有限元计算中模拟，所以实践中以采用根据实测数据进行实时修正的方法为主；

选择有代表性的节段在典型天气时对箱梁进行24小时跟踪测量，得出箱梁变位与测量时间的关系，并在测量数据中予以修正。

9施工监控的精度与