懸澆梁橋施工監(jiān)控

1、施工監(jiān)控的意義、原則、方法和依據(jù)2.1 施工監(jiān)控的意義橋梁懸臂施工中，由于施工荷載的變化、新澆筑混凝土重量的誤差、結構彈性模量的變化、掛籃的重量和移動的位置、溫度的變化、結構體系調整以及混凝土的收縮與徐變等均會影響結構的變形和內力，而這眾多的因素在設計階段是無法準確確定的，這些因素的改變均可能引起橋梁結構線形與內力的改變，影響施工質量，甚至危及橋梁安全。為了使施工能按照設計意圖進行，確保施工安全并最終達到設計的理想狀態(tài)，通過對箱梁實施施工全過程的跟蹤監(jiān)控監(jiān)測，對控制參數(shù)進行實時調整，以確保施工中結構的安全、箱梁最終線形平順、內力分布合理，使成橋狀態(tài)的外形和內力符合設計要求，確保橋梁施工安全和正

2、常運營。對于懸臂施工的預應力混凝土連續(xù)梁結構來說，施工控制就是根據(jù)施工監(jiān)測所得的結構參數(shù)真實值進行施工階段的結構仿真分析，確定出每個懸臂澆筑階段的立模標高，并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測的成果對誤差進行分析、預測下一節(jié)段立模標高及進行相應的調整，以此來保證成橋后橋面線形、合龍段兩懸臂端標高的相對偏差不大于規(guī)定值。同時監(jiān)測平面線形是否滿足有關規(guī)范的要求，并在施工過程中監(jiān)測結構應變是否在設計及規(guī)范允許的范圍內，保證結構安全。施工監(jiān)控的意義主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1）設計圖紙的要求是施工的目標，在為實現(xiàn)設計目標而必須經歷的施工過程中，通過施工監(jiān)控，可對施工狀態(tài)進行實時識別（監(jiān)測）、調整（糾偏）、預測，使

3、施工處于有效的控制之中，確保設計目標安全、順利實現(xiàn)是至關重要的。2）通過對橋梁施工過程中的結構受力、變形及穩(wěn)定進行監(jiān)測控制，使施工中的結構處于最優(yōu)狀態(tài)。施工監(jiān)控是施工質量控制體系的重要組成部分，是保證橋梁建設質量的重要手段，是對橋梁建設質量的宏觀調控，是橋梁施工質量控制的補充與前提。3）監(jiān)控單位配合監(jiān)理，輔助業(yè)主，指導施工，解決橋梁施工質量控制過程中的關鍵技術問題。4）通過施工監(jiān)控，可取得在成橋后無法得到的橋梁部分“參數(shù)”，建立檔案，為后期橋梁的管理與養(yǎng)護，提供依據(jù)。5）將施工監(jiān)控與橋梁荷載試驗結合起來，可以得到僅靠荷載試驗無法取得的橋梁恒載應力，為科學地評價橋梁結構的狀態(tài)提供更全面的資料。6

4、）通過嚴格管理，加強保護，使施工監(jiān)控中埋設的大量應力計存活下來，在橋梁通車運營后，可以通過定期測量這些應力計的應力情況，與成橋時進行比較，可以分析評估橋梁的現(xiàn)狀。2.2 施工監(jiān)控的原則橋梁施工控制采取理論計算預測按預測進行階段施工作業(yè)階段施工作業(yè)完成后實測反饋根據(jù)實測反饋進行參數(shù)分析、評估和優(yōu)化進行下一施工階段理論計算預測的循環(huán)次序進行。其主要工作內容包括階段施工前的預測計算、階段施工過程中的控制測量、實測結果與計算預測結果的偏差分析及優(yōu)化分析三個方面。橋梁施工控制體系如圖2-1所示。圖2-1 橋梁施工控制體系主橋施工控制按“雙控”原則進行，即變形控制和內力控制，對主梁撓度和控制截面應力進行實

5、時跟蹤監(jiān)測反饋，以主梁標高控制為主，應力控制為輔，確保全橋控制截面應力和成橋線形滿足設計要求。施工控制中，通過調整主梁節(jié)段立模標高來控制線形，立模標高控制采用相對高差控制，以追求橋面線形的平順為目標。施工監(jiān)測中如發(fā)現(xiàn)根據(jù)實測修正后反饋的應力結果或線形偏差較大，則應暫停施工，查明原因，及時糾正，采取改進措施，盡可能保證主梁豎向線形偏差和橫向偏移不超過容許范圍，施工過程中主梁應力偏差不超過容許范圍，使施工狀態(tài)與設計狀態(tài)最大程度吻合。1）線形要求嚴格控制主梁的每一節(jié)段的橫向偏移及豎向撓度是線形控制的主要原則。為了使下一節(jié)段更為精確地施工，在偏差比較大的時候要立即進行誤差分析且進行調整(調整前首先要確

6、定好調整的方法)。只有把主梁的線形(變形)控制好了才能確保主梁的局部平順性和整體標高(通常是長期變形穩(wěn)定后)。其次，實際軸線與理論軸線的偏差應符合質量標準的要求和設計的要求。2）應力要求所謂應力控制是指監(jiān)測主梁截面和墩身截面的應力，包括施工過程中以及成橋后特別是合攏階段的應力。施工控制所要明確的非常重要的問題便是橋梁結構在成橋狀態(tài)以及施工過程中的受力的情況是否與設計符合。兩者的差別如果超過了允許范圍則結構很可能就會破壞，因此兩者的差別一旦超限就要馬上進行調控和查找原因。一定要保證應力滿足規(guī)范要求以及在安全范圍之內。3）調控策略主梁立模標高的調整是調整主梁線形最直接的手段，根據(jù)本階段的實測撓度和

7、理論計算的差值，對誤差原因進行合理分析，對模型參數(shù)進行修正，對下一階段的立模標高進行及時修正。調整的方式一般為通過額外壓重和對預應力張拉力進行適當調整。2.3 施工監(jiān)控的方法施工監(jiān)控方法有開環(huán)控制法、閉環(huán)控制法和自適應控制法三種。自適應控制法也稱作參數(shù)識別法，是指控制開始時，施工階段實際結構狀態(tài)不可能與理想結構狀態(tài)嚴格一致，造成控制系統(tǒng)的一些設計參數(shù)（如截面幾何特性、材料重度、混凝土彈性模量、混凝土收縮徐變等）與實際參數(shù)有偏差，致使系統(tǒng)的輸出結果與實際結果不符，在各施工階段實時修正設計參數(shù)，將設計輸出結果用于下一施工階段結構分析，如此重復循環(huán)，經過若干施工階段磨合后，系統(tǒng)模型參數(shù)取值趨于真實合

8、理，從而主動降低參數(shù)誤差，讓控制系統(tǒng)自動適應實際情況的控制。該法的重點在于對主要設計參數(shù)（對結構變形和內力影響較大的參數(shù)）的識別，一般只要及時地對主要設計參數(shù)進行修正，實測值與預測值的吻合度就較好。自適應控制的基本原理如圖2-2所示。圖2-2 自適應控制的基本原理1 施工控制的基本原理和方法4.1 施工監(jiān)控的原理橋梁施工監(jiān)控是一個預告監(jiān)測識別修正預告的循環(huán)過程。施工監(jiān)控最重要的目的是確保施工過程中結構的安全，具體表現(xiàn)為：結構內力合理，結構變形控制在允許范圍內，并保證有足夠的穩(wěn)定性。本合同段主橋大跨徑變截面預應力混凝土連續(xù)梁施工監(jiān)控的原則是“線形控制為主、應力監(jiān)測為輔，確保成橋線形符合設計要求，

9、確保施工過程中結構的安全”。 4.2 施工監(jiān)控的方法大跨徑預應力連續(xù)梁的施工采用分階段逐步完成的懸臂施工方法時，結構的最終形成必須經歷一系列的施工過程，而在每一個施工過程中已經完成的節(jié)段其實際狀態(tài)已經形成，在施工過程中施工荷載會發(fā)生變化，施工進度也會由于天氣原因、施工人員、施工機具和施工材料的影響會和計劃的有出入等等原因，為保證施工后成橋的線形和結構安全，在施工前和施工過程中均須對結構進行詳細的計算分析，對施工過程中每個階段進行詳細的變形計算和受力分析，這是橋梁施工控制最基本的內容之一，也是本橋梁施工控制的方法核心。在施工前應根據(jù)施工方提供的施工方案進行初期的結構分析計算，在施工過程中應根據(jù)控

10、制監(jiān)測的實際數(shù)據(jù)進行計算分析。施工前期的計算是根據(jù)前期施工單位提供的施工方案對施工過程中每個階段進行詳細的變形計算和受力分析，確定橋梁結構施工過程中每個階段在受力和變形的理想狀態(tài)，以此為依據(jù)來控制施工過程中每個階段的結構行為。施工過程中的結構計算是根據(jù)施工監(jiān)測的數(shù)據(jù)、進行分析處理，分析現(xiàn)階段狀態(tài)與理論狀態(tài)之間的偏差原因，對計算數(shù)據(jù)進行參數(shù)識別、修正，使計算模型逐步與實際狀態(tài)接近，誤差能控制的設計容許的范圍內，根據(jù)此模型計算預測下一施工節(jié)段的立模高程。施工過程中的結構計算分析是一個不斷對結構計算參數(shù)進行識別、進行修正的過程，貫穿于整個施工過程中。目前橋梁計算分析方法主要包括：正裝分析法、倒裝分析

11、法和無應力分析法。正裝分析法是指為了計算出橋梁結構成橋后的受力狀態(tài)，根據(jù)實際結構配筋情況和施工方案設計逐步逐階段地進行計算，最終得到成橋結構的受力狀態(tài)。這種計算方法的特點是:隨著施工階段的推進，結構形式、邊界約束、荷載形式在不斷地改變。倒裝計算法（倒退分析法）是按照橋梁實際加載的逆過程進行結構分析，可以獲得橋梁結構各施工階段理想的立模標高，指導施工，控制結構的受力狀態(tài)。本橋施工過程分析擬采用正裝分析和倒裝分析相結合的方法。分析中把0#塊施工完成時的工況作為正裝計算起點，成橋狀態(tài)作為倒裝計算的起點，對掛籃前移就位、混凝土澆筑完成和預應力束張拉完成等工況作靜力分析，得出相應工況下控制截面的應力和節(jié)

12、段截面變形。以倒裝計算結果作為施工預拱度控制的依據(jù)，以正裝計算結果作為應力和變形監(jiān)控的依據(jù)。計算成果：計算成果包括設計參數(shù)識別、各施工階段的應力及撓度及后續(xù)施工的控制預報。設計參數(shù)識別：在本橋施工控制中，對于設計參數(shù)誤差的識別就是通過量測施工過程中實際結構的行為，分析結構的實際狀態(tài)與理想狀態(tài)的偏差，用誤差分析理論來確定或識別引起這種偏差的主要設計參數(shù)，經過修正設計參數(shù)，來達到控制橋梁結構的實際狀態(tài)與理想狀態(tài)的偏差的目的。首先，要確定引起橋梁結構偏差的主要設計參數(shù)，對于本橋來說主要是截面特性參數(shù)、收縮及徐變參數(shù)、荷載參數(shù)及砼的彈性模量等；其次，運用卡爾曼濾波或最小二乘法等理論和方法來識別這些設計

13、參數(shù)誤差；最后，要得到設計參數(shù)的正確估計值，通過修正設計參數(shù)，使橋梁結構的實際狀態(tài)與理想狀態(tài)相一致。施工階段的應力與撓度分析：不可能通過監(jiān)測得到全橋各斷面的應力，只能得到一些代表性斷面的數(shù)據(jù)，故需要通過計算得出各施工階段其它部位的應力。通過比較應力、撓度的實測值與計算值，調整設計參數(shù)，使得計算結果與監(jiān)測結果一致，則可認為計算能反映實際結構。2 橋梁施工控制方案5.1 施工控制的主要內容本標段橋梁施工監(jiān)控包括以下主要內容：1）對施工單位的0#塊和1#塊支架、邊跨直線段支架、施工掛籃懸澆、合龍段施工等施工方案提出建議；2）根據(jù)施工圖紙、施工方案，建立平面或空間仿真計算模型，根據(jù)施工過程進行分析計算

14、；3）提出計算分析報告，給出各施工階段的位移值、應力值；4）編制施工監(jiān)控實施細則，作為施工監(jiān)控指導性文件；5）收集橋梁施工過程中的技術參數(shù)及資料；6）0#塊支架搭設完畢后，布設支架變形測點；7）0#塊施工支架堆載預壓前后，測量支架上測點的變形值，分析確定支架預設拱度量，結合理論計算，給出0#塊的立模標高，下達監(jiān)控指令；8）0#塊（或1#塊）鋼筋綁扎過程中埋設應力傳感器、位移測點、溫度傳感器，在混凝土澆注前，測量其初始值；9）在0#塊混凝土澆注后、預應力張拉后，測量溫度、應力、線形，同時測量0#塊頂高程點的標高； 10）施工掛籃拼裝好后，分析確定掛籃的荷載變形曲線，給出2#塊的立模標高，下達監(jiān)控

15、指令；11）在2#塊混凝土灌注前后、預應力張拉前后，測量掛籃實際變形、塊段前方測點的變形和應力，進行參數(shù)識別，分析確定3#塊的立模標高，下達監(jiān)控指令；12）重復11內容，直至懸澆塊段施工結束；13）在合龍前，選擇日照較強的一天，進行連續(xù)24小時觀測，得出梁體溫度線形曲線，下達監(jiān)控指令，提出合龍段施工指令；14）在合龍段壓重、勁性骨架安裝、混凝土澆注、預應力張拉、體系轉換前后，進行應力、線形的監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結果，提出橋面系施工指令；15）橋面系施工完成后，測量成橋階段應力、線形；16）若施工過程中出現(xiàn)異常，及時進行預警；17）編制監(jiān)控總結報告。5.5 施工托架預壓、掛籃靜載測試5.5.1 托架預

16、壓箱梁墩頂0#塊、1#塊和邊跨直線段采用支架現(xiàn)澆的施工方法。支架在自重和其他施工荷載作用下將發(fā)生變形，這種變形包括彈性變形和非彈性變形，通過預壓消除托架的非彈性變形。預壓試驗的方案由施工單位自行設計，并經現(xiàn)場監(jiān)理審批。5.5.2 掛籃靜載測試掛籃安裝好后，應對掛籃進行預壓,預壓試驗采用分級加載的方法。加載噸位不低于梁段實際重量，記錄荷載與掛籃變形數(shù)據(jù),繪制荷載-變形曲線。 1）掛藍荷載測試的目的 在掛籃正式使用前，通過對掛籃加載消除掛籃的非彈性變形； 驗證掛籃的承載力； 實測掛籃的彈性變形，與理論值進行比較，為計算掛籃立模標高提供依據(jù)。2）變形觀測點設置 在掛籃左右側后錨橫梁上各設置一個變形觀

17、測點。 在掛籃左右側前支點處各設置一個變形觀測點。 在掛籃前上、下橫梁頂各設置一個變形觀測點。3）掛籃檢測內容 掛籃兩側主軌道中心是否與設計中線（測量放線）吻合，兩側主軌道的標高是否一致，軌道錨固裝置是否已安裝好； 掛籃兩側主桁架標高是否一致，間距是否與設計相符； 掛籃所有栓接點，螺栓是否有遺漏，螺帽（含墊圈）是否都已安裝、擰緊到位； 掛籃前支點是否已與軌道頂面密貼并參與工作，軌道底面是否與箱梁頂面抄平、抄實； 掛籃主桁架是否已調成水平（通過前支點抄墊和后錨蹬筋張拉進行調節(jié)）； 掛籃后錨系統(tǒng)是否都已安裝到位，螺栓是否已緊固； 臨時工作平臺搭設完成。搭設施工人員上、下掛籃前上橫梁、后門聯(lián)的工作平

18、臺，以便進行變形觀測和掛籃檢查；在主吊帶與前上橫梁錨固處搭設工作平臺，以方便工作人員安裝張拉設備；底模后下橫梁處搭設工作平臺，以方便工作人員安裝張拉設備； 4) 掛藍加載試驗注意事項： 加載前應設置好各變形觀測點，觀測人員和觀測儀器同步就位； 觀測儀器使用前應進行校核，保證測量數(shù)據(jù)的準確性； 加載過程中，現(xiàn)場技術人員要認真檢查掛籃主桁、吊帶、錨固點的變化，發(fā)現(xiàn)異常及時停止加載，排除問題后方能繼續(xù)作業(yè)； 加載應逐級進行，荷載量施加應均勻，重量要準確； 加載時及時記錄觀測結果；5.6 箱梁立模標高的確定主橋箱梁的每個節(jié)段的立模標高均以監(jiān)控指令的形式體現(xiàn)。預告各階段結構立模標高，通過施工過程結構的仿

19、真計算，并結合現(xiàn)場試驗實測影響橋梁施工控制的主要參數(shù)，預告箱梁的立模標高。在主梁的懸臂澆筑過程中，梁段立模標高的合理確定，是關系到主梁的線形是否平順，是否符合設計的一個重要問題，如果在確定立模標高時考慮的因素比較符合實際，而且加以正確的控制，則最終橋面線形較好。否則，最終橋面線形會與設計線形有較大的偏差。立模標高其計算公式如下：式中： 施工i梁段時i梁段的立模標高（立模標高） i梁段設計標高（設計標高）f 施工i梁段后續(xù)施工階段在i梁段引起的總撓度（軟件自動算出） 施工i梁段掛籃的變形值(可根據(jù)掛籃加載試驗，繪制出掛籃荷載撓度曲線，進行內插得到)及調整值。5.7 結構有限元仿真分析基本內容根據(jù)

20、施工圖設計文件擬定的結構尺寸、配筋情況及施工單位上報的施工順序，采用大型商業(yè)軟件Midas civil 2012空間有限元程序對施工過程進行仿真分析計算，同時運用軟件橋梁博士程序對分析結果進行復核。計算內容考慮結構恒載、預應力張拉、分階段施工流程、溫度變化、混凝土收縮徐變、施工荷載、體系轉換、二期恒載和活載效應，計算結構變形、結構內力和應力分布狀況。在預應力混凝土連續(xù)箱梁的懸臂施工中，掛籃、模板及機具設備的重量對結構的內力和變形的影響很大，所以在計算分析中，必須考慮施工荷載（主要是掛籃）的影響。一般說來在現(xiàn)澆1號段混凝土時掛籃設備的靜載全部落在墩頂上的0號段上，但是，在懸臂澆筑過程中，混凝土的

21、重量不斷增加，使掛籃設備上的伸臂發(fā)生彈性變形，它使底模板前端的標高也發(fā)生同樣的變形，類似的變形將同樣的發(fā)生在以后各階段的施工中，這種變形在掛籃拆除后卻不能得到恢復。因此在各節(jié)點的預拱度值中，均應計入這個影響，也可以通過調整吊帶來解決。由于掛籃具有一定的靜載，尤其在大跨度橋梁的懸臂施工中，掛籃設備的重心距離懸臂梁的根部的力臂較大，使結構發(fā)生變形，但在掛籃拆除后，又使原來的變形得到恢復。故在計算時，應充分考慮施工荷載的影響，準確計算由施工荷載引起的變形。故在計算中應增加掛籃的安裝和拆除、以及掛籃前進的工況，掛籃的重量按照施工單位上部結構施工方案中提供的重量計算。在施工階段對結構內力和變形影響較大的

22、參數(shù)主要有：梁自身靜載、預應力鋼絞線的有效預應力、材料的彈性模量E和剪切模量G、施工臨時荷載掛籃重量、混凝土的收縮與徐變變形的性能、混凝土加載齡期的變化。在進行計算時這些參數(shù)的取值應力求與實際相符合。在橋梁懸臂施工的控制中，最困難的任務之一就是施工撓度的計算與控制。在計算時應根據(jù)不同階段的受力狀態(tài)考慮混凝土的收縮徐變影響、預加力的影響、溫度變化的影響以及支座沉降的影響，其中混凝土收縮徐變的計算還應考慮各階段混凝土應力變化的影響，在預應力損失的計算中，對每個階段內每個截面上的每組鋼束都應進行計算。懸臂橋梁施工時結構的總撓度計算包括短期彈性撓度和已發(fā)生的徐變撓度變形。具體為：預應力損失后的預加力產

23、生的上拱度、梁段自身靜載（即一期恒載）產生的下?lián)隙?、懸臂施工時的臨時施工荷載產生的下?lián)隙?、混凝土隨齡期增大的徐變產生的下?lián)隙鹊寞B加。對于橋梁長期荷載作用下的總撓度的計算，還必須考慮二期恒載和活載的作用所產生的撓度。綜合考慮施工及成橋狀態(tài)下各種因素后，將各影響參數(shù)輸入結構計算軟件中，由軟件自動算出各施工階段每一梁段的撓度、合龍時的撓度、合龍后二期恒載作用下的撓度，以及活載作用下的撓度。5.8 大跨橋梁監(jiān)控參數(shù)誤差分析和識別監(jiān)控參數(shù)誤差是引起橋梁施工誤差的主要因素之一。監(jiān)控參數(shù)誤差，就是在進行橋梁結構理論分析時所采用的理想設計參數(shù)值與結構實際狀態(tài)所具有的相應設計參數(shù)值的偏差。由于這種設計參數(shù)誤差的

24、存在，使通過結構分析而得到的橋梁結構的理想狀態(tài)與施工后的結構實際狀態(tài)之間存在誤差。在施工監(jiān)控過程中，對設計參數(shù)誤差的調整就是通過量測施工過程中實際結構的行為分析結構的實際狀態(tài)和理想狀態(tài)的偏差，用誤差分析理論來確定或識別引起這種偏差的主要設計參數(shù)誤差，來達到控制橋梁結構的實際狀態(tài)與理想狀態(tài)的偏差，使結構的成橋狀態(tài)與設計相一致。因此，在橋梁施工監(jiān)控過程中，必須對結構設計參數(shù)進行識別和修正。主要的設計參數(shù)包括以下幾個方面：1）結構幾何形態(tài)參數(shù)結構幾何形態(tài)參數(shù)主要是指橋梁結構的跨徑、線形，它們表征了結構的形狀和結構最初的狀態(tài)。2）截面特征參數(shù)截面主要特征參數(shù)包括：箱梁的截面抗彎慣性矩、抗扭慣性矩和截面

25、面積，這些參數(shù)對結構的內力變化和結構變形都有較大的影響。3）與時間相關的參數(shù) 溫度和混凝土齡期、收縮、徐變是隨時間而變化的設計參數(shù)。溫度的變化對橋梁結構的內力和變形有較大的影響?；炷潦湛s徐變與結構的形成歷程有著密切的關系，在混凝土結構中，收縮徐變對結構的內力變形都有明顯的影響。4）荷載參數(shù)在橋梁施工監(jiān)控過程中，荷載參數(shù)主要指結構構件容重、施工臨時荷載和預加力。5）材料特性參數(shù)材料特性參數(shù)主要指材料的彈性模量、材料強度等。對于混凝土材料而言，彈性模量和材料強度都有一定的波動，在施工監(jiān)控中應對其進行識別。6）施工誤差 施工中構件尺寸、安裝精度和預應力施工誤差等。7）監(jiān)測誤差施工監(jiān)測因為測試儀器、

26、測試元件安裝、測量方法、數(shù)據(jù)采集等方面的誤差，造成對監(jiān)測結果評判的影響，影響施工控制。進行參數(shù)識別有兩種方法或手段，一是通過現(xiàn)場量測來確定，這主要是針對結構幾何形態(tài)、材料特性和溫度變化等來說；二是通過結構計算來確定。為了辨別對結構狀態(tài)影響相對較大的設計參數(shù)需要通過參數(shù)敏感性分析來確定，當某個設計參數(shù)發(fā)生一定幅度的變化后，引起結構變形和內力的變化，根據(jù)各設計參數(shù)變化對結構狀態(tài)影響的大小，就可確定主要設計參數(shù)和次要設計參數(shù)。參數(shù)識別是先確定主要設計參數(shù)，然后運用誤差調整理論及方法來分析和識別這些參數(shù)，得到設計參數(shù)的正確估計值，將修正后的設計參數(shù)帶入控制計算模型中，重新算出施工階段結構變形和應力的理

27、論期望值，用以消除設計參數(shù)誤差引起的施工控制誤差，使結構理想狀態(tài)與實際狀態(tài)一致。確定了主要設計參數(shù)后，運用誤差調整理論和方法來估計修正這些參數(shù)，從而得到設計參數(shù)的正確估計值，采用最小二乘法進行參數(shù)識別，最小二乘法的基本思想是未知量最可能是這樣一個值，它使得實踐值與計算值的差的平方乘以精度后所求得的和最小。5.9 施工監(jiān)控程序施工監(jiān)控采用事前預測、現(xiàn)場監(jiān)測控制的方法，其基本步驟如下：1）首先以設計的成橋狀態(tài)為目標，以施工單位提供的實施方案中進度安排、施工荷載、臨時支撐等為依據(jù)，按照規(guī)范規(guī)定的各項設計參數(shù)取值，計算每一施工步驟的結構理論狀態(tài)，并建立施工過程跟蹤分析程序；2）施工過程中，根據(jù)監(jiān)控的需

28、要，測量實際結構在各工況下的結構空間變位與應力等數(shù)據(jù)；3）根據(jù)實測的數(shù)據(jù)分析和調整各設計參數(shù)，預測并調整下一階段結構的施工；4）通過全過程對結構的跟蹤監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析，逐步實現(xiàn)施工監(jiān)控的目標。在施工過程中，誤差的產生是不可避免的。當結構的空間變位、應力等誤差在每一工況均能控制在精度范圍之內時，則不必對下一階段的施工做出調整。當這種誤差超出控制精度范圍或各工況的累計誤差已超出控制范圍時，則必須對下一階段的施工做出調整。3 施工監(jiān)測的內容和方法6.1 變形監(jiān)測6.1.1 箱梁豎向變形及軸線監(jiān)測（1）水準基點和強制對中點的設立高程控制網(wǎng)點一般設在橋梁兩岸的大地上，為了利用這些控制網(wǎng)點，通常用后方交匯的

29、測量方法，將水準后視點引至橋墩0#塊頂面，設立高程固定觀測點。在施工0#塊時，在箱梁頂預埋高程控制基準點和強制對中點，本橋水準基點和強制對中點布置在10#墩和11#墩0#塊箱梁頂面橫隔板上。高程控制基準點采用直徑20 mm二級鋼筋在垂直方向與頂板的上層和下層鋼筋點焊牢固，并要求豎直，鋼筋露出箱梁混凝土表面23 cm，共設4個，測頭磨成半球狀并用紅油漆標記，作為測量高程的水準基點，編號分別為BM1、BM2，周圍用鋼筋設小圍欄保護，在監(jiān)控的過程中，各墩頂基準點應互相校核。強制對中點采用普通強制對中螺絲，強制對中點編號為ZD。高程基準點和強制對中點布置如圖 6所示。施工單位要嚴格做好對墩頂水準基點和

30、強制對中點的保護工作，監(jiān)理單位、監(jiān)控單位和施工單位定期對水準基點和強制對中點進行復測，及時將復測后的結果作為后續(xù)節(jié)段施工的基準值。圖 61 0#塊頂部測點布置示意圖（單位：cm）（2）各節(jié)段高程測點的設立預應力連續(xù)連續(xù)梁主梁撓度變化比較復雜，撓度的變化可歸納為三種類型：一是施工荷載引起的，如移動掛籃、澆筑混凝土、張拉預應力束和其他施工荷載，這類撓度隨施工進程的變化而變化，與時間歷程關系不大；二是混凝土收縮徐變引起的，隨時間按指數(shù)曲線趨勢變化，前期變化快后期變化緩慢；三是溫度變化引起的，變化具有一定周期性，且波動大變化幅度較大。這三類撓度受外界因素影響很大，撓度實測值很難與理想狀態(tài)一致，而撓度的

31、變化對后續(xù)節(jié)段的施工和監(jiān)控具有一定的指導作用。因此對主梁實際撓度進行觀測，找出撓度變化的規(guī)律，再根據(jù)實際情況對模型進行修正，逐步減小撓度實測值和理論計算值的偏差，對梁體標高進行控制具有重要意義。在每一梁段懸臂端前端梁頂設立3個標高觀測點，它們既是撓度測點也是箱梁頂面高程測點，分別為離箱梁上下游邊緣約375cm處2個點和箱梁中線處1個點，如圖6-2所示。測點采用20鋼筋在垂直方向與頂板的上下層鋼筋點焊牢固，并要求豎直，鋼筋露出箱梁混凝土表面約2cm，測點距節(jié)段前端10cm，測頭磨平并用紅油漆標記；施工單位做好嚴格保護措施。測點的高程變化值作為該節(jié)段箱梁在各施工階段撓度變化值，同時是確定箱梁底板高

32、程的間接測量值。圖6-2 箱梁高程測點布置示意圖（3）撓度、線形和軸線測量1）測量方法 撓度、線形測量方法：采用Leica NA2自動安平水準儀+FS1測微器，精度級別S1，配備使用2m的銦鋼尺，按三等水準測量進行閉合測量。用測點的標高減去鋼筋露出混凝土表面的高度即得到相應工況下箱梁頂面相應位置的標高，同時也可確定箱梁頂面橫坡值；同一撓度測點在不同的施工狀態(tài)下標高的變化值就為每一節(jié)段在這一施工工況下的撓度。用全站儀和吊錘等，對節(jié)段軸線進行觀測，進而確定模板的橫向偏移量，使模板軸線與基準軸線較好的吻合。監(jiān)控單位和施工單位按各節(jié)段施工次序，每一節(jié)段按澆筑混凝土后、預應力鋼束張拉后兩個工況對箱梁撓度

33、和線形進行平行獨立測量，相互校核，測試時盡量采用同一把標尺、同一人立尺。軸線測量方法：在箱梁施工過程中必須對每一個節(jié)段進行軸線控制測量。測量方法：用鋼尺測出當前施工節(jié)段前端的橫向中點并做好標記，將全站儀架設在墩頂梁面強制對中點上，后視另一墩頂梁面強制對中點，用坐標放樣法定出當前施工節(jié)段前端理論橫向中心點的位置，用鋼尺量出理論橫向中心點與實際橫向中心點的距離，鋼尺讀數(shù)即為軸線偏差值。2）測量時間 測量和觀測應在梁體溫度比較均勻的時段進行，早上8：00左右或之前和下午5：00以后進行。監(jiān)控單位在測量過程中，除考慮工序進展必須對每一工況進行例行測量外，還要對溫度變化引起的撓度進行測量。為了找出溫度變

34、化引起主梁撓度變化的規(guī)律，對于一些重點工況，在工況不變的情況下，分別在早晨6：00左右（即溫度較低）和中午12：3014：30（即溫度較高）間對其撓度進行測量，找出溫差變化較大時撓度變化的極值，從而為確定待施工各節(jié)段預拱提供較為可靠的依據(jù)。（4）箱梁節(jié)段立模標高的測量調控箱梁節(jié)段立模標高是控制箱梁頂面高程和確保橋梁線形的重要環(huán)節(jié)，在節(jié)段立模過程中，當空掛籃前移就位后，監(jiān)控人員按施工控制指令對立模標高進行測量，并且在節(jié)段鋼筋綁扎完畢后，混凝土澆筑前進行復測。立模標高允許偏差為±5mm。1）測點布置 立模標高控制的測點位置如圖6-3所示，即頂模四個測點（1、2、3、4），底模板兩個測點（

35、5、6）。圖6-3 箱梁節(jié)段前端立模標高測點位置示意圖 2）測量方法 用精密水準儀對節(jié)段立模標高進行測量和調控。3）測量時間 空掛籃前移后，在箱梁上下表面溫差較小的時段，監(jiān)控人員與施工人員和監(jiān)理人員對掛籃底模和頂模進行測量調控，并在節(jié)段鋼筋綁扎完畢混凝土澆筑前進行復測。（5）對高程控制網(wǎng)和墩頂水準基點高程復核每兩個月對高程控制網(wǎng)進行復核測量，每個月對墩頂水準基點高程進行一次復測，及時用復測后的基點高程替代原來的基點高程，以指導后續(xù)施工監(jiān)測與控制。（6）同跨兩邊對稱截面相對高差的直接測量當兩邊施工節(jié)段相同時，對稱截面的相對高差可直接進行測量和分析比較。在測量過程中，同一對稱截面可測多點，根據(jù)其橫

36、坡取其平均值，可得到對稱截面的對點的相對高差。（7）多跨線形的通測除了保證各跨線形在控制范圍內以外，對箱梁全程線形應定期或不定期進行通測，確保全橋線形的協(xié)調性。（8）結構幾何形狀測量采用抽查的方式，不定期對箱梁上下表面的寬度、腹板厚度、頂板和底板的厚度、箱梁截面高度以及箱梁施工節(jié)段的長度等進行測量。（9）合攏段的相對高差合龍段合龍前監(jiān)控人員對合龍口底板和頂板相對高差進行了測量。（10）成橋線形在主橋合攏預應力束全部張拉完畢，施工荷載全部卸載后，對箱梁頂面高程進行了全面測量。測量過程中，按每一施工節(jié)段劃分測量截面，每一截面測3點即上游點、中線點和下游點，上游和下游測點分別離箱梁翼板邊緣0.5m，

37、考慮斷面1.5%橫坡，將上下游點高程換算成箱梁頂中線處高程，取三個高程值的平均值，得到箱梁頂中線高程。6.1.2 監(jiān)測工況a) 混凝土澆筑前； b) 凝土澆筑后； c) 預應力鋼筋張拉前；d) 預應力鋼筋張拉后； e) 掛籃走行前； f) 掛籃走行就位后。6.1.3 注意事項（1）橋梁施工變形及變位監(jiān)測工作貫穿于施工的全過程，其特點是理論計算與施工實施緊密相連。因而需要監(jiān)控、施工和監(jiān)理各方面密切合作，各司其職完成工作。（2）施工中嚴格按照平衡施工的要求進行，控制梁段上的施工堆積物并及時清理箱梁中的施工垃圾，以避免由于施工荷載和橋面雜物的不平衡引起安全問題及測量數(shù)據(jù)不準確。（3）施工中應按照施工

38、規(guī)范要求組裝模板，避免由于混凝土超方過大造成施工監(jiān)控的困難。（4）變形測量主要由施工單位完成，監(jiān)理單位對施工單位測量結果簽字確認。監(jiān)控單位不定期復核變形測試數(shù)據(jù)，測量工作應定人、定儀器進行觀測，避免由于人為因素引起誤差。（5）施工控制組要在掌握設計文件要求基礎上，結合施工組織設計和施工現(xiàn)場情況，認真仔細收集、分析實測資料，使施工控制工作順利進行。（6）為了從總體上控制主梁線性使主梁施工按設計預定的計劃進行，考察大氣溫度對主梁線型的影響是非常必要的，以便監(jiān)控人員根據(jù)大氣溫度影響規(guī)律，正確確定施工段的主要技術參數(shù)。6.2 應力監(jiān)測6.2.1 應力測試斷面及應力測點布置為了掌握各施工階段結構內力的變

39、化情況及其與計算結果的符合程度，保證在施工過程中結構各控制截面內不致出現(xiàn)過大應力而危及結構安全，對各施工階段結構各控制截面的應變或應力增量進行準確測試顯得極具意義。應力測試斷面及測點選擇的依據(jù)：能監(jiān)控懸臂施工階段最大計算應力斷面應力水平、能充分反映墩、主梁中應力的分布規(guī)律、區(qū)分重點控制斷面及普通參照控制斷面、兼顧橋梁動靜試驗對斷面及測點布置的要求、能充分且必要地形成主體結構應力監(jiān)測預警系統(tǒng)。結合初步計算分析結果，對測試斷面及測點布置進行優(yōu)化、調整，選取結構受力最不利處進行監(jiān)測，擬定該橋需監(jiān)測主梁懸臂端根部在各懸臂施工工況中的應力變化。為了了解合龍口應力分布及應力變化，在合龍口設應力測試斷面。（

40、1）測試元件的選擇結合本大橋實際情況，考慮到應力的長期監(jiān)測，全橋的箱梁混凝土應力測試元件均采用長沙金碼實業(yè)有限公司的振弦式應變計。（2）測試斷面的選取本橋應力測試斷面共計9個，分別位于10#、11#墩墩頂主梁懸臂端根部（B、C、G和H截面）、邊跨1/2（A、I截面）、中跨1/4（D截面）、3/4（F截面）、中跨跨中（E截面），如圖6-4所示。圖6-4 箱梁應力測試斷面面示意圖（單位：cm）（3）應力測試斷面?zhèn)鞲衅鞑贾每紤]到箱梁應力測試的離散性、應力的滯后性和剪力滯等影響因素，在箱梁每個應力測試截面上布置56個測點，全橋布置應力測試傳感器共計49個。應力測點位置如圖6-5。鋼弦應變計固定在縱向主

41、筋上，測試導線引至橋面，并作好標記做好保護。所布置的鋼弦式應變計可同時作為施工監(jiān)控、成橋靜力荷載試驗以及運營工程中的長期觀測的傳感元件。 a) 主梁根部應力測試斷面 b) 其他應力測試斷面圖6-5 箱梁斷面應力測點布置示意圖（4）應力測試方法本橋懸臂施工按下述三個工序循環(huán)推進：1）掛籃前移立模；2）混凝土澆筑；3）預應力鋼絞線張拉?？紤]到施工的連續(xù)性，重點對2）、3）兩個工況及特殊情況下的應力進行跟蹤測試。由于混凝土應變滯后的原因，應力測試時間選定在相應工況結束后8小時左右，同時在每一施工階段，各工況測量的時的溫度變化不能太大。6.2.2 應變傳感器埋置及應力傳感器導線布置（1）應變傳感器的埋設對箱梁結構的縱向應力測試最重要。箱梁節(jié)段鋼筋綁扎完畢后混凝土澆筑前，在控制截面用扎絲將鋼弦應變計捆扎固定在箱梁上下緣縱向鋼筋上。埋設傳感器之前，需預先對傳感器進行處理，首先估算埋設所需導線長度，按用多股銅芯屏蔽線將傳感器導線接長至所需長度，在導線接頭處用絕緣膠布反復包扎，再用704乳膠進行密封，然后用萬用電表測量有無斷路，在導線末端粘貼寫有傳感器編號的標簽。埋設傳感器時，盡可能準確地