第14节施工测量及施工监测.docx

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第14节施工测量及施工监测

第4节、施工监控及测量

一、混凝土连续梁施工监测的目的和任务

混凝土连续梁（刚构）桥施工监测的目的及任务，根据桥梁施工实际工况跟踪监测取得的真实施工结构参数，运用预控制技术及时进行施工阶段线形计算，对梁体结构的未来状态做出预测，确定每一悬浇梁段立模高程，并在施工过程中依据施工监测成果，对施工偏差进行分析、识别、预测后，对下一施工梁段的立模高程进行调整，以此来保证每一悬浇梁段和合拢段的两悬臂端中线及高程偏差符合相关规定，保证成桥线形和结构内力状态符合设计要求。

特别是无砟轨道桥梁更要认真控制，线路坡度不能随意调整，轨道板下铺装厚度也有严格限制，桥梁线形偏差大会给后序工序增添很麻！

悬浇梁的施工测量工作是一件很辛苦、很细心、很耐心的工作，与一般测量有本质区别。

一般测量是一次性结果；悬浇梁测量是考虑前序误差又规避后序影响的工作。

箱梁实际截面不规则，计算和预压数据与实际变化大，无法一次准确计算。

施工监测要瞻前顾后、反复逼近标准的系列测量工作，一般需要3～5个节段的摸索，才能趋于设计标准值。

施工监测是一项：

施工—→监测—→识别—→修正—→预告—→施工的循环过程。

二、施工线形控制

拟施工梁段前端挂蓝变形值，包括在荷载作用下已经施工梁体的变形（也称成桥梁体刚性变形）和挂蓝在荷载作用下的弹性变形值两部分。

浇筑第n号梁段时，挂蓝前端变形值Fn，可根据实测挂蓝高程数据资料，按下式计算后经综合比对分析确定。

；

公式代号注解：

——是梁段模板前端定位高程与浇筑混凝土后高程的差值。

包括已施工梁体的变形引起的竖向变形值和挂蓝的弹性变形值。

、

——第n号梁段浇筑混凝土后，第n-1号及n-2号梁段前端竖向变形值；

、

——悬浇梁段长度。

大跨度、多孔数混凝土连续梁（刚构）桥，需要经历一个漫长而复杂的施工及体系转换过程，施工中许多偏差需根据理论计算值不断进行修正、调整，才能保证全桥设计线形和内力状态符合设计要求。

每一悬臂浇筑梁段的立模高程，都是根据该梁段的设计高程及施工预拱度设计值、已施工梁段的实际高程偏差值等多项参数、经过分析识别、修正计算后预设的，在施工过程中发现实际高程与预设高程的偏差超过设计允许值时，应及时进行调整。

如果施工中因意外失误造成较大偏差，不能在下一节段一次调整完毕，应把误差分配到多个节段中进行调整。

每一次调整值不应大于50mm（我建议每一次调整值不应超过30mm），以保证梁体线形和孔道平顺过渡。

悬臂段轴心高程控制标准：

高程偏差控制在±10mm以内、轴线控制在15mm以内，或满足设计要求。

新版TZ324—2010技术指南没有明确规定。

三、【TZ324—2010】施工技术指南对线形控制的要求：

第5.3.1混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工，在施工全过程应对每一施工梁段的中线、高程及预拱度等，进行严格的监测和控制，以保证成桥线形及内力状态符合设计要求。

第5.3.2梁体悬臂浇筑施工前，应根据结构设计参数和每一梁段计划施工进度、施工时环境温度、混凝土龄期和所有挂篮的结构类型及重量等施工技术参数，进行悬臂浇筑梁段施工预拱度计算，作为每一梁段立模高程计算依据和全桥桥梁线形控制依据。

第5.3.3确定施工预拱度时应考虑下列因素：

1、设计预拱度；

2、在荷载作用下已经施工梁段的线形；

3、挂篮在荷载作用下的弹性变形；

4、由混凝土预施应力和收缩、徐变引起的挠度；

5、由施工时温度变化引起的挠度。

第5.3.4梁体施工前，应制定线形控制工作计划和措施，以便及时进行每一梁段的施工监测和全桥施工联测工作，并根据梁段施工线形误差，及时进行预拱度计算和采取跟踪调整预拱度措施，保证全桥施工线形符合设计要求和有关施工质量验收标准的规定。

第5.3.5在每一梁段悬臂浇筑施工过程中，应跟踪监测挂篮走行前后、混凝土浇筑前后和预应力筋张拉前后六种工况时已施工及在施工梁段的高程（挠度）变化情况，与理论计算值进行比较分析，合理调整确定下一施工梁段的施工立模高程。

第5.3.6梁体施工过程中，应在悬臂浇筑梁段前端顶面设置高程测量桩。

每一横截面不少于5点（中线、腹板顶部、两侧边缘）。

高程测量桩应设置在每一梁段的前端边缘约0.2m范围内。

并宜在桥梁中心处及两侧共预设5个钢质测量桩，桩顶高出混凝土面5～10mm。

同时在挂篮前端模板顶面设置临时测量点，作为浇筑混凝土过程中监测挂篮变形及监控混凝土横桥向对称平衡浇筑使用。

第5.3.7挂篮模板立模高程调整时，主要调整待施工梁段前端模板高程，模板后端须与已施工梁段紧密、牢固连接为一体。

当已施工梁段前端偏差较大时，应分次逐步调整待施工梁段前端模板高程，以保证梁体顶面及底面平顺无明显凸凹变化。

（注解：

这一条规定不合理！

梁段高程误差应在挂篮模板上一次预留，万万不可在灌注中多次调整，这样做会折断锚杆、导致安全事故！

若梁段高程误差过大的，可以分摊到几个节段中去，多次消化！

）

第5.3.8悬臂浇筑n号梁段合拢侧（前端）施工立模高程Hn应考虑下列因素计算确定：

Hn=An+Bn+Cn+Dn

公式中：

An—为n号梁段前端设计高程；

Bn—为n号梁段前端计算挠度（一般由设计给出计算值）；

Cn—为n号梁段前端预设挂篮变形值（预压推算值）；

Dn—为n号梁段前端高程调整值，包括考虑模板间隙、托架沉降、（n-1）号梁段高程偏差调整值、计算与实际挠度差值调整值等。

第5.3.9梁段温度变化影响值测定，宜选择先行施工的较大悬臂端（如悬臂长度达70%及合拢口两侧梁端）进行定时定点观测。

可在梁段混凝土养生期间保持荷载不变情况下，连续进行一昼夜高程随气温变化情况观察，为确定施工立模高程及合拢口临时锁定时间和采取措施减小气温对合拢梁段混凝土质量影响提供依据。

第5.3.10相邻T构悬臂梁段的中线、高程联测及监控，应在距合拢口2～3个梁段时开始进行，以保证将合拢口两侧悬臂端中线及高程偏差控制在允许范围内。

第5.3.11悬臂梁段中线、高程测量监控工作，应重视气温变化的影响。

中线、高程测量工作宜在早晨日出前的固定时段进行，以避免由于梁体变形与气温变化不同步（变形滞后约2～3h）影响测量结果评估。

第5.3.12梁段中线测量应符合下列规定：

1、对于特大桥应编制专项的测量方案，有特殊要求的还要建立专项的测量控制网。

2、用三角形控制网把中线引测到O号梁段顶面上，同时要定期进行复测。

3、挂篮组装完毕，在浇筑混凝土前应全面检查安装质量和挂篮中线，符合设计要求方可浇筑梁段混凝土。

第5.3.13梁段高程测量应符合下列规定：

1、应用经过校定的钢尺和高精度水准仪把高程引测到O号梁段顶面的方便测量位置，测量精度不低于四等水准测量的规定。

2、待浇筑梁段挂篮前端模板立模标高，应根据第5.3.8条规定计算确定。

各测点高程测量偏差不应大于2mm。

3、挂篮模板安装完毕，在浇筑混凝土前应全面检查各部位纵、横向高程并测核挂篮各部位变形量，符合设计立模高程方可浇筑梁段混凝土。

4、梁段混凝土浇筑过程中，应跟踪监测模板前端高程变化情况，当发生大于允许偏差时应及时进行调整纠正。

（此条规定在实践中要谨慎执行）

四、箱梁线形偏差过大（质量问题）案例

盘营客专跨越沈山高速公路128m悬臂浇筑连续梁，由于挂篮假预压，缺乏对挂蓝的沉降参数，凭感觉预留挂蓝预拱度（沉落量），造成桥面超高严重！

超高值吃掉了轨枕板下铺装厚度，多次找设计修改处理，超高后果带来很多麻烦和损失。

五、以往悬浇梁线形施工监控及测量方法介绍

1、悬臂段高程控制

箱梁悬臂施工过程中，受各种荷载作用，在各梁段产生一定的下挠度值。

主要因素有箱梁节段自重、张拉预应力及挂篮自重。

在施工时，模板安装高度按设计标高加上下列挠度值，即：

Ｈ施＝Ｈ设＋∑f1+∑f2+f3+f4……………………

（1）

其中：

Ｈ设——箱梁设计标高；

∑f1——后续梁段施工时，箱梁自重产生的挠度总和（一般由设计给出计算预留沉落值）；

∑f2——后续梁段施工时，张拉预应力吉筋产生的挠度总和；

f3——挂篮自重产生的挠度（预压推算值）；

f4——箱梁因混凝土徐变、收缩及长期使用荷载而产生的挠度。

f4主要是参照其他桥梁的经验和实测数据来确定。

挠度值根据挂篮设计计算及荷载试验、施工实测资料确定，在施工测量中予以调整。

设计提供的各荷载阶段的挠度，仅是理论计算值，由于受各方面因素的影响，实际挠度与计算挠度有一定的偏差，因混凝土是非线性弹性材料，其弹性模量的计算值有偏差；在施工阶段，箱梁自重偏差、箱梁断面尺寸的偏差以及张拉预应力的偏差更为明显。

2、施工标高控制的基本措施

设计单位提供的箱梁施工各阶段计算挠度、箱梁标高，作为施工控制的基本参数。

施工中制定挠度观测方案，进行挠度观测。

将每一梁段施工过程中由梁段混凝土浇筑、预应力张拉以及挂篮前移产生的实测挠度汇总整理并进行分析。

工程项目技术部及时了解和掌握箱梁施工标高变化情况，对箱梁施工各阶段的实测挠度与计算挠度进行比较分析，确定下一梁段的施工标高，提供测量放样。

3、挠度观测的方法与精度

观测方法：

悬臂箱梁的挠度观测，以水准仪和因瓦水准尺，采用水准测量的方法，周期性地对预埋在悬臂中每一块箱梁上的监测点进行测量。

挠度观测的相对基准点设置在主墩轴线0号梁段上，绝对基准点设置在桥下安全的固定地点上。

并经常对O号梁段上的基准点进行校核。

观测周期：

根据连续梁挂篮前移阶段、混凝土浇筑阶段和预应力张拉阶段进行三个阶段的挠度观测。

在每一节梁段挂篮前移后、混凝土浇筑后和预应力筋张拉后，对已施工箱梁上的监测点测量。

其标高的变化代表了该点所在的箱梁的不同施工阶段的挠度变形过程。

观测的水准路线形式：

以各墩0号梁段上的水准点的为起终点，采用闭合水准路线的形式进行水准测量。

观测精度：

施工测量达到国家二等水淮测量或工程三等水准测量的精度等级要求。

挠度观测点的埋设：

在每一节箱梁两侧腹板顶面埋设直径约16mm、长度约10cm～12cm的钢棒作为测点。

钢棒预先加工顶部磨圆，在浇筑时预埋到位，端头外露2cm。

挠度观测时间：

挠度观测应安排在清晨6时～8时，同时记录空气温度和箱内温度。

4、箱梁施工标高调整

箱梁施工阶段，箱梁自重及挂篮自重产生的挠度与计算值接近，其弹性挠度不用修正，而预应力筋张拉力产生的挠度与计算值相差较大，实测挠度偏小应对计算挠度进行修正。

箱梁施工标高调整计算式为：

Ｈ施=h施+α∑f2…………………………

（2）

式中：

h施——为设计提供的施工标高；

∑f2——后续梁段张拉预应力在该梁段产生的挠度总和；

α——张拉预应力产生的挠度调整系数；

α∑f2——箱梁施工标高的调整值。