高鐵大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋線形監(jiān)控技術(shù)

高速鐵路大跨度連續(xù)梁橋線形監(jiān)控技術(shù)摘要：懸臂施工法是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的主要施工方法，對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋來說，采用懸臂施工方法雖有許多優(yōu)點(diǎn)，但是這類橋梁的形成要經(jīng)過一個(gè)復(fù)雜的過程，尤其是跨徑較大時(shí)，為保證合攏前兩懸臂端豎向撓度的偏差不超過容許范圍，須對(duì)該類橋梁的施工過程進(jìn)行線形監(jiān)控。關(guān)鍵詞：工程施工技術(shù)連續(xù)梁線形控制1工程概況廣西沿海鐵路欽州北至北海段擴(kuò)能改造工程XX雙線特大橋（72+128+72）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋橋型布置如圖1所示。圖1橋型布置圖梁體截面類型為單箱單室直腹板變截面箱梁，橋面板寬12.2m，梁體全長(zhǎng)273.6m，中跨中部18m梁段和邊跨端部17.8m梁段為等高梁段，梁高為5.5m；中支點(diǎn)處梁高為10m，除0號(hào)段外其余梁段梁底下緣按二次拋物線變化。2施工監(jiān)控的原則和方法梁部結(jié)構(gòu)采用懸臂施工方法，屬于典型的自架設(shè)施工方法，對(duì)于本橋來講，由于在施工過程中的已成結(jié)構(gòu)（懸臂階段）狀態(tài)是無法事后調(diào)整的或可調(diào)整的余地很小，所以，針對(duì)主梁的結(jié)構(gòu)和施工特點(diǎn)，梁部的施工監(jiān)控主要采用預(yù)測(cè)控制法。本橋的施工監(jiān)控包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：變形控制和內(nèi)力控制，變形控制就是嚴(yán)格控制每一階段梁的豎向撓度，若有偏差并且偏差較大時(shí)，就必須立即進(jìn)行誤差分析并確定調(diào)整方法，為下一階段更為精確的施工做好準(zhǔn)備工作；內(nèi)力控制則是控制主梁在施工過程中以及成橋后的應(yīng)力，尤其是合攏時(shí)間的控制，使其不致過大而偏于不安全或在施工過程中造成主梁的破壞。3施工控制體系為有效地開展施工監(jiān)控工作，在本橋的施工監(jiān)控中建立如圖2所示的施工監(jiān)控體系。施工體系張拉預(yù)應(yīng)力掛籃前移(下階段鋼筋)施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)體系設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)指定參數(shù)施工體系張拉預(yù)應(yīng)力掛籃前移(下階段鋼筋)施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)體系設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)指定參數(shù)砼容重、彈模塊件重量、尺寸施工荷載偶然荷載現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試體系實(shí)時(shí)測(cè)量體系應(yīng)力測(cè)量線型測(cè)量溫度時(shí)間主梁線型物理測(cè)量力學(xué)測(cè)量施工控制預(yù)測(cè)計(jì)算施工控制實(shí)時(shí)計(jì)算施工控制計(jì)算體系計(jì)算核對(duì)實(shí)測(cè)值現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)參數(shù)識(shí)別、修正施工控制計(jì)算參數(shù)施工控制計(jì)算值比較修正量計(jì)算分析發(fā)布施工控制指令下階段施工資料：立模標(biāo)高預(yù)告及掛籃變形量預(yù)測(cè)圖2XX雙線特大橋施工監(jiān)控體系4施工控制基本理論在XX雙線特大橋72+128+72m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控中，對(duì)梁體線形、應(yīng)力進(jìn)行重點(diǎn)控制。在控制過程中，采用自適應(yīng)控制方法對(duì)本橋進(jìn)行線型控制，采用最小二乘法對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、估計(jì)。4.1自適應(yīng)施工控制系統(tǒng)對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，施工中每個(gè)工況的受力狀態(tài)達(dá)不到設(shè)計(jì)所確定的理想目標(biāo)的重要原因是有限元計(jì)算模型中的計(jì)算參數(shù)取值，主要是混凝土的彈性模量、材料的比重、徐變系數(shù)等，與施工中的實(shí)際情況有一定的差距。要得到比較準(zhǔn)確的控制調(diào)整量，必須根據(jù)施工中實(shí)測(cè)到的結(jié)構(gòu)反應(yīng)修正計(jì)算模型中的這些參數(shù)值，以使計(jì)算模型在與實(shí)際結(jié)構(gòu)磨合一段時(shí)間后，自動(dòng)適應(yīng)結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)規(guī)律。在閉環(huán)反饋控制的基礎(chǔ)上，再加上一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)辯識(shí)過程，整個(gè)控制系統(tǒng)就成為自適應(yīng)控制系統(tǒng)。4.2參數(shù)識(shí)別在本橋的施工控制中按照自適應(yīng)控制思路，采用“最小二乘法”進(jìn)行參數(shù)識(shí)別和誤差分析，其基本方法是：當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂施工到某一階段時(shí)，測(cè)得已施工梁段懸臂端個(gè)階段的撓度為：設(shè)原定理想狀態(tài)的梁體理論計(jì)算撓度為：上述兩者有誤差量：若記待識(shí)別的參數(shù)誤差為：由引起的各階段撓度誤差為：式中：—參數(shù)誤差到的線性變換矩陣。殘差：＝方差：＝將上式配成完全平方的形式：+當(dāng)時(shí)，即＝0時(shí)，上述不等式中的等號(hào)成立，此時(shí)達(dá)到最小，因此的最小二乘估計(jì)為：引入加權(quán)矩陣：有：在連續(xù)梁橋懸臂施工的高程控制中，可以由結(jié)構(gòu)性能計(jì)算出，按工程條件定義，由箱梁階段標(biāo)高觀測(cè)得到撓度實(shí)測(cè)值，計(jì)算，最后獲得參數(shù)誤差估計(jì)值，根據(jù)參數(shù)誤差對(duì)參數(shù)進(jìn)行修正。5橋梁施工控制結(jié)構(gòu)分析5.1結(jié)構(gòu)分析依據(jù)及計(jì)算參數(shù)的確定影響結(jié)構(gòu)線形及內(nèi)力的基本參數(shù)由很多個(gè)，需測(cè)定的參數(shù)主要有：（1）混凝土彈性模量，前期結(jié)構(gòu)計(jì)算按照規(guī)范取值，在施工過程中根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定，混凝土的彈性模量的測(cè)試應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)取樣的方法分別測(cè)定混凝土在3天、7天、28天齡期的彈模值，為主梁預(yù)拱度的修正提供數(shù)據(jù)。（2）預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈性模量，按照現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)結(jié)果采用；（3）恒載按設(shè)計(jì)圖提供的尺寸，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)采集的混凝土容重等參數(shù)進(jìn)行必要的修正，考慮結(jié)構(gòu)自重和臨時(shí)荷載,并考慮梁面坡度的影響；（4）混凝土收縮、徐變系數(shù)，按照規(guī)范采用，計(jì)算按規(guī)范考慮結(jié)構(gòu)局部溫差效應(yīng)及考慮混凝土實(shí)際加載齡期的收縮、徐變的影響；（5）材料熱脹系數(shù)，按規(guī)范取值；（6）施工臨時(shí)荷載，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，盡量減少材料等的堆放，本階段不用的材料堆放在0＃塊附近；（7）預(yù)應(yīng)力孔道摩阻系數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)摩阻試驗(yàn)確定。5.2施工監(jiān)控結(jié)構(gòu)計(jì)算5.2.1施工監(jiān)控結(jié)構(gòu)計(jì)算在施工之前，應(yīng)對(duì)該橋在每一施工階段的應(yīng)力狀態(tài)和線形有預(yù)先的了解，故需要對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，該橋的施工控制計(jì)算除了必須滿足與實(shí)際施工方法相符合的基本要求外，還要考慮諸多相關(guān)的其它因素。（1）施工方案連續(xù)梁橋的恒載內(nèi)力、撓度與施工方法和架設(shè)程序密切相關(guān)，施工控制計(jì)算前首先對(duì)施工方法和架設(shè)程序做一番較為深入的研究，并對(duì)主梁架設(shè)期間的施工荷載給出一個(gè)較為精確的數(shù)值。在開始施工前，施工單位應(yīng)給出掛籃的荷載值及剛度值（或變形），監(jiān)控單位將根據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析。（2）計(jì)算圖式梁部結(jié)構(gòu)要經(jīng)過墩梁固結(jié)→懸臂施工→合攏→解除墩梁固結(jié)→合攏的過程，在施工過程中結(jié)構(gòu)體系不斷的發(fā)生變化，故在各個(gè)施工階段應(yīng)根據(jù)符合實(shí)際情況的結(jié)構(gòu)體系和荷載狀況選擇正確的計(jì)算圖式進(jìn)行分析計(jì)算。（3）結(jié)構(gòu)分析程序?qū)τ谶B續(xù)梁橋的施工控制計(jì)算，采用平面結(jié)構(gòu)分析方法可以滿足施工控制的需要，結(jié)構(gòu)分析采用BSAS程序進(jìn)行，并利用MIDAS程序?qū)Y(jié)果進(jìn)行校核。（4）預(yù)應(yīng)力影響預(yù)應(yīng)力直接影響結(jié)構(gòu)的受力與變形，施工控制應(yīng)在設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，充分考慮預(yù)應(yīng)力的實(shí)際施加程度。（5）混凝土收縮、徐變的影響混凝土的收縮、徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的測(cè)試應(yīng)力和施工階段中的梁體撓度有較大影響，必須加以考慮。（6）溫度溫度對(duì)結(jié)構(gòu)的影響是復(fù)雜的，在本橋的施工監(jiān)控中，對(duì)季節(jié)性溫差在計(jì)算中予以考慮，對(duì)日照溫差則在觀測(cè)和施工中采取一些措施予以消除，以減小其影響。（7）施工進(jìn)度本橋的施工控制計(jì)算需按照實(shí)際的施工進(jìn)度以及確切的合攏時(shí)間分別考慮各部分的混凝土徐變變形。5.2.2結(jié)構(gòu)分析的目的（1）確定每一階段的立模標(biāo)高，以保證成橋線型滿足設(shè)計(jì)要求；（2）計(jì)算每一階段的梁體的合理狀態(tài)及內(nèi)力，作為對(duì)橋梁施工過程中的每個(gè)階段結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和位移測(cè)試結(jié)果進(jìn)行誤差分析的依據(jù)。5.2.3本橋施工控制分析（1）按照施工步驟進(jìn)行計(jì)算，考慮各梁段的自重、施加的預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮徐變以及溫度的變化等因素對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)于混凝土的收縮、徐變等時(shí)差實(shí)效在各施工階段中逐步計(jì)入；（2）每一階段的結(jié)構(gòu)分析必需以前一階段的計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，前一階段結(jié)構(gòu)位移是本階段確定結(jié)構(gòu)軸線的基礎(chǔ)，以前各施工階段受力狀態(tài)是本階段確定結(jié)構(gòu)軸線的基礎(chǔ)，以前各施工階段結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)是本階段時(shí)差實(shí)效的計(jì)算基礎(chǔ)；（3）計(jì)算出各階段的位移之后，根據(jù)后續(xù)施工階段對(duì)本階段的影響，進(jìn)行倒退分析即可得到各施工階段橋梁結(jié)構(gòu)的合理狀態(tài)和立模標(biāo)高；（4）施工監(jiān)控首先根據(jù)施工圖紙進(jìn)行初步的計(jì)算，在施工過程中會(huì)存在許多難以預(yù)料的因素，可能導(dǎo)致施工進(jìn)度安排等與初始計(jì)算不符，若有與施工圖不同的地方應(yīng)根據(jù)施工單位實(shí)際提供的施工步驟進(jìn)行重新計(jì)算分析，施工單位應(yīng)在開始施工前提供詳細(xì)的施工步驟，包括預(yù)應(yīng)力的張拉順序、每階段的施工持續(xù)時(shí)間、混凝土的加載齡期等。5.3計(jì)算過程（1）根據(jù)施工圖提供的施工步驟對(duì)本橋進(jìn)行前期計(jì)算，為與設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)比，橫隔板重量、結(jié)構(gòu)自重系數(shù)、摩阻系數(shù)、收縮徐變系數(shù)等參數(shù)按照設(shè)計(jì)所取參數(shù)計(jì)算，在最后階段即成橋運(yùn)營(yíng)階段考慮收縮徐變3650天后的梁體累計(jì)位移，并與設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以校核計(jì)算分析模型的準(zhǔn)確性。（2）在施工過程中，按照實(shí)際的結(jié)構(gòu)參數(shù)修正結(jié)構(gòu)計(jì)算模型進(jìn)行跟蹤計(jì)算，使得結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)位移與實(shí)際發(fā)生的位移吻和。5.4立模標(biāo)高的確定在主梁的懸臂澆筑過程中，梁段立模標(biāo)高的合理確定，是關(guān)系到主梁線型是否平順、是否符合設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問題。如果在確定立模標(biāo)高時(shí)考慮的因素比較符合實(shí)際，而且加以正確的控制，則最終橋面線型較為良好。立模標(biāo)高并不等于設(shè)計(jì)中橋梁建成后的標(biāo)高，一般要設(shè)置一定的預(yù)拱度，以抵消施工中產(chǎn)生的各種變形（豎向撓度）。其計(jì)算公式如下：式中：—階段立模標(biāo)高；—階段設(shè)計(jì)標(biāo)高；—由本階段及后續(xù)施工階段梁段自重在階段產(chǎn)生的撓度總和；—由張拉本階段及后續(xù)施工階預(yù)應(yīng)力在階段引起的撓度；—混凝土收縮、徐變?cè)陔A段引起的撓度；—施工臨時(shí)荷載在階段引起的撓度；—取使用荷載在階段引起的撓度的50%；—掛籃變形值。其中掛籃變形值是根據(jù)掛籃加載試驗(yàn)確定的在施工過程中加以考慮，、、、、在前進(jìn)分析和倒退分析計(jì)算中已經(jīng)加以考慮。根據(jù)上述計(jì)算式和監(jiān)控分析，可以計(jì)算出各梁段的預(yù)拱度（相對(duì)于設(shè)計(jì)標(biāo)高），如6應(yīng)力監(jiān)測(cè)6.1測(cè)試原理因此結(jié)合本工程的實(shí)際情況，在應(yīng)力監(jiān)測(cè)中采用溫度型智能鋼筋應(yīng)力計(jì)和配套的振弦檢測(cè)儀作為應(yīng)力觀測(cè)儀器。鋼弦應(yīng)力計(jì)埋入混凝土內(nèi)以后，在軸向力作用下鋼弦兩支點(diǎn)間的弦長(zhǎng)將發(fā)生伸長(zhǎng)或縮短，其自振頻率發(fā)生變化。通過測(cè)試傳感器的自振頻率可得到鋼弦的應(yīng)變值，換算得到同位置處混凝土的應(yīng)力值為：=式中：—混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力；—混凝土的彈性模量；—鋼弦傳感器的應(yīng)變。6.2監(jiān)測(cè)斷面及儀器布置主梁測(cè)試斷面選擇邊跨L/2，中跨L/4、L/2、3L/4、支點(diǎn)等關(guān)鍵截面，共22個(gè)測(cè)試斷面。主梁測(cè)試斷面儀器布置情況如圖3所示，鋼筋應(yīng)力計(jì)分別布置在頂板上層鋼筋和底板下層鋼筋上，每個(gè)截面布置4～6根鋼筋應(yīng)力計(jì)。圖3主梁截面鋼筋應(yīng)力計(jì)布置圖6.3測(cè)試內(nèi)容容應(yīng)力監(jiān)測(cè)針對(duì)施施工的每個(gè)個(gè)主要施工工階段進(jìn)行行，在每個(gè)個(gè)施工階段段都進(jìn)行監(jiān)監(jiān)測(cè)，各階階段根據(jù)施施工進(jìn)度進(jìn)進(jìn)行測(cè)試，各各階段應(yīng)力力監(jiān)測(cè)主要要包括：（1）混凝土澆筑前的的應(yīng)力測(cè)試試；（2）混凝土澆筑后、預(yù)預(yù)應(yīng)力張拉拉前的應(yīng)力力測(cè)試；（3）預(yù)應(yīng)力張拉后、掛掛籃行走前前的應(yīng)力測(cè)測(cè)試；（4）掛籃行走后的應(yīng)應(yīng)力測(cè)試；；（5）在每一階段測(cè)試試完畢后應(yīng)應(yīng)對(duì)測(cè)試結(jié)結(jié)果進(jìn)行分分析、比較較，若存在在誤差分析析原因；（6）根據(jù)測(cè)試結(jié)果，給給出該橋在在成橋時(shí)恒恒載下的應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)。6.4應(yīng)力監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)力監(jiān)控所采用用的鋼筋應(yīng)應(yīng)力計(jì)與普普通鋼筋焊焊接，在混混凝土澆筑筑后，混凝凝土將不可可避免的發(fā)發(fā)生收縮及及在外力作作用下的徐徐變，在懸懸臂階段，每每個(gè)墩的懸懸臂結(jié)構(gòu)均均為靜定結(jié)結(jié)構(gòu)，混凝凝土的收縮縮、徐變不不會(huì)引起結(jié)結(jié)構(gòu)的次內(nèi)內(nèi)力，僅僅僅引起混凝凝土的應(yīng)變變，由于假假設(shè)混凝土土和鋼筋是是協(xié)同受力力的，則鋼鋼筋應(yīng)力計(jì)計(jì)所測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)中含有非非荷載作用用下的應(yīng)變變成分；在在合攏后，發(fā)發(fā)生體系轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換后，混混凝土的收收縮、徐變變將引起結(jié)結(jié)構(gòu)次內(nèi)力力，該次內(nèi)內(nèi)力為結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)力的一一部分，將將引起鋼筋筋應(yīng)力的變變化，此部部分為荷載載作用下的的應(yīng)變，另另外，由于于混凝土的的收縮、徐徐變應(yīng)變也也將引起鋼鋼筋應(yīng)力計(jì)計(jì)的應(yīng)力測(cè)測(cè)試結(jié)果的的變化，此此部分為非非荷載下的的應(yīng)變，須須將非荷載載下的應(yīng)變變扣除。由于應(yīng)力測(cè)試數(shù)數(shù)據(jù)中含有有非荷載作作用下混凝凝土應(yīng)變的的成分，所所測(cè)數(shù)據(jù)不不能真實(shí)反反映結(jié)構(gòu)的的受力，在在由測(cè)試鋼鋼筋應(yīng)力計(jì)計(jì)算混凝土土應(yīng)力時(shí)必必須予以消消除或進(jìn)行行應(yīng)力修正正。另外，對(duì)對(duì)應(yīng)力測(cè)試試數(shù)據(jù)有較較大影響的的因素也很很多，主要要有：測(cè)試試初值設(shè)定定、混凝土土收縮、徐徐變、溫度度等。6.4.1鋼鋼弦計(jì)初值值設(shè)定及測(cè)測(cè)試時(shí)間本橋采用懸臂施工工，鋼弦計(jì)計(jì)根據(jù)施工工控制前期期計(jì)算結(jié)果果埋設(shè)在各各測(cè)試斷面面，由于混凝凝土在初凝凝后將發(fā)生生很大的水水化熱，對(duì)對(duì)測(cè)試結(jié)果果影響較大大，故一般般鋼筋應(yīng)力力計(jì)的初值值設(shè)定設(shè)在在混凝土的的初凝時(shí)刻刻，可以降降低水化熱熱等對(duì)測(cè)試試結(jié)果的影影響。為了減小溫度對(duì)對(duì)測(cè)試結(jié)果果的影響，測(cè)測(cè)量時(shí)間選選擇在早晨晨太陽出來來之前，同同時(shí)記錄梁梁體的溫度度以進(jìn)行溫溫度修正。6.4.2混混凝土收縮縮和徐變的的影響對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)，混凝土土的收縮和和徐變將引引起結(jié)構(gòu)次次內(nèi)力以及及鋼筋與混混凝土之間間的應(yīng)力重重分布，須須將混凝土土的收縮和和徐變引起起的鋼筋應(yīng)應(yīng)力增量扣扣除。為了消除混凝土土收縮、徐徐變對(duì)測(cè)試試結(jié)果的影影響可以在在每道工序序（如張拉拉預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋）之前前測(cè)一次數(shù)數(shù)據(jù)，若該該施工過程程較短，則則認(rèn)為每道道工序間發(fā)發(fā)生的混凝凝土收縮、徐徐變量很小小，不予考考慮，以增增量的結(jié)果果形式對(duì)每每個(gè)階段進(jìn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若若施工周期期較長(zhǎng)，必必須對(duì)測(cè)試試數(shù)據(jù)進(jìn)行行處理，處處理方法見見應(yīng)力測(cè)試試數(shù)據(jù)分析析。6.4.3其它它影響因素素（1）混凝土的彈性模模量，根據(jù)據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)進(jìn)行調(diào)整。（2）鋼弦計(jì)本身質(zhì)量量（穩(wěn)定性性），以往往的使用經(jīng)經(jīng)驗(yàn)證明，監(jiān)監(jiān)測(cè)中采用用的ZX－216AAT型埋入式式鋼筋應(yīng)力力傳感器穩(wěn)穩(wěn)定性較好好，零點(diǎn)隨隨時(shí)間漂移移很小，且且其監(jiān)測(cè)結(jié)結(jié)果可以根根據(jù)混凝土土內(nèi)部溫度度進(jìn)行調(diào)整整。6.5應(yīng)力測(cè)試試數(shù)據(jù)分析析鋼弦傳感器埋入入混凝土內(nèi)內(nèi)后，在軸軸向力作用用下鋼弦兩兩支點(diǎn)間的的弦長(zhǎng)將發(fā)發(fā)生伸長(zhǎng)或或縮短，其其自振頻率率發(fā)生變化化。通過測(cè)測(cè)試傳感器器的自振頻頻率和傳感感器內(nèi)的電電子元件可可以得到鋼鋼弦的應(yīng)變變值，換算算得到同位位置處混凝凝土的應(yīng)力力值為：式中：－混凝土結(jié)構(gòu)的的應(yīng)力；－混凝土的彈性性模量；－鋼弦傳感器的的應(yīng)變。施工應(yīng)變的監(jiān)測(cè)測(cè)是將傳感感器埋置在在構(gòu)件混凝凝土內(nèi)，測(cè)測(cè)點(diǎn)處傳感感器變形與與周圍混凝凝土的變形形是一致的的。由于有有多種變形形的摻入，傳傳感器的顯顯示數(shù)值為為周圍混凝凝土的總應(yīng)應(yīng)變值。在在時(shí)刻承受受單軸向應(yīng)應(yīng)力的混凝凝土構(gòu)件，在在時(shí)刻測(cè)得得總應(yīng)變值值可用下式式表示：式中：－加載時(shí)初應(yīng)變變；－時(shí)刻時(shí)的徐變變效應(yīng)；－收縮應(yīng)變；－溫度應(yīng)變；－構(gòu)件體積幾何何尺寸變形形引起的應(yīng)應(yīng)變值。6.5.1混凝凝土收縮、徐徐變應(yīng)變的的影響分析析混凝土的收縮、徐徐變對(duì)主梁梁結(jié)構(gòu)的影影響主要表表現(xiàn)在：①由于收縮縮、徐變的的作用使預(yù)預(yù)應(yīng)力鋼束束發(fā)生應(yīng)力力損失；②②箱梁發(fā)生生徐變撓度度；③由于收縮縮、徐變的的作用，使使得鋼筋應(yīng)應(yīng)力計(jì)的非非受力應(yīng)變變?cè)黾樱故沟脺y(cè)試結(jié)結(jié)果與理論論結(jié)果相比比相差太大大，故為得得到混凝土土的實(shí)際應(yīng)應(yīng)力，須將將混凝土的的受力應(yīng)變變從總應(yīng)變變中分離出出來，即應(yīng)應(yīng)扣除收縮縮及徐變對(duì)對(duì)測(cè)試結(jié)果果的影響。若不考慮混凝土土的收縮、徐徐變，即假假設(shè)混凝土土與鋼筋協(xié)協(xié)同工作，兩兩者的應(yīng)變變值相同，則則由鋼筋的的應(yīng)力值可可推算混凝凝土的應(yīng)力力值，如下下式所示：：式中：－混凝土土應(yīng)力，－－鋼筋應(yīng)力力，－普通通鋼筋與混混凝土彈性性模量比。對(duì)于靜定結(jié)構(gòu)來來講，收縮縮、徐變將將引起混凝凝土和鋼筋筋之間的應(yīng)應(yīng)力重分布布，一般情情況下，在在混凝土收收縮和徐變變作用下，鋼鋼筋將出現(xiàn)現(xiàn)受壓的應(yīng)應(yīng)力，使得得鋼筋應(yīng)力力計(jì)測(cè)試的的壓應(yīng)力結(jié)結(jié)果偏大，拉拉應(yīng)力偏小小，由于配配筋率一般般較小，可可以認(rèn)為混混凝土沒有有受力，即即箱梁截面面上的應(yīng)力力僅為彈性性應(yīng)力而無無收縮、徐徐變引起的的應(yīng)力，由由于應(yīng)力計(jì)計(jì)測(cè)試的為為鋼筋應(yīng)力力，在受壓壓的情況下下，由于鋼鋼筋應(yīng)力計(jì)計(jì)測(cè)試結(jié)果果含有收縮縮、徐變應(yīng)應(yīng)變，測(cè)試試結(jié)果偏大大，若按照照上式直接計(jì)算算，則結(jié)果果偏大。在工作應(yīng)力下，混混凝土的彈彈性應(yīng)變和和徐變應(yīng)變變都與應(yīng)力力呈線性關(guān)關(guān)系。因此此，只要總總應(yīng)力不超超過混凝土土強(qiáng)度的50%，分批施施加應(yīng)力所所產(chǎn)生的應(yīng)應(yīng)變可以采采用迭加原原理。對(duì)于于時(shí)刻施加加初應(yīng)力，又又在不同時(shí)時(shí)刻（＝1，2，…，）分階段段施加應(yīng)力力增量的混混凝土，其其在以后任任何時(shí)刻包包括收縮應(yīng)應(yīng)變?cè)趦?nèi)的的總應(yīng)變可可以表達(dá)為為：式中：－在時(shí)刻施加的的初應(yīng)力；；－齡期為的混凝凝土彈性模模量；－混凝土在時(shí)刻刻的收縮應(yīng)應(yīng)變；－徐變系數(shù)，參參考鐵路橋橋規(guī)進(jìn)行計(jì)計(jì)算。設(shè)每次施加應(yīng)力力增量后立立即讀數(shù)，即即觀察時(shí)刻刻，則：式中：－應(yīng)變觀觀測(cè)值，需需減去傳感感器初讀數(shù)數(shù)。同理可推出：故在時(shí)刻，測(cè)點(diǎn)點(diǎn)處扣除了了收縮、徐徐變效應(yīng)的的混凝土彈彈性應(yīng)變即即為：由于在混凝土初初凝時(shí)刻混混凝土的水水化熱還沒沒有使混凝凝土溫度上上升，且此此時(shí)混凝土土的收縮也也未發(fā)生，所所以一般選選擇在混凝凝土初凝時(shí)時(shí)刻設(shè)定應(yīng)應(yīng)力初值，否否則混凝土土未承受荷荷載時(shí)鋼弦弦已反映出出的應(yīng)力就就不能及時(shí)時(shí)排除。6.5.2溫度度影響分析析箱梁混凝土的溫溫度變化與與大氣溫度度變化密切切相關(guān)，由由于大氣溫溫度的影響響，傳感器器鋼弦的應(yīng)應(yīng)變和自振振頻率均將將發(fā)生改變變。由溫度度變化引起起的應(yīng)力增增量為：一般情況下，，則則有：因此主梁結(jié)構(gòu)的的實(shí)際應(yīng)變變?yōu)椋菏聦?shí)上，日照溫溫度荷載下下，主梁上上表面近40范圍內(nèi)內(nèi)的溫度梯梯度比較大大，溫度分分布很不均均勻，而其其它部分的的溫度分布布趨于平衡衡。由于梁梁體縱向纖纖維之間的的約束，梁梁體截面上上會(huì)產(chǎn)生縱縱向溫度自自應(yīng)力，而而傳感器受受主梁的約約束使鋼弦弦在溫度作作用下的應(yīng)應(yīng)變發(fā)生了了改變。改改變量可由由下式計(jì)算算：式中：－鋼弦的熱膨脹脹系數(shù)；－沿梁高方向的的溫度梯度度；－梁高＝0處的的變形值；；－單元梁段撓曲曲變形后的的曲率。在本橋的應(yīng)力監(jiān)監(jiān)測(cè)過程中中，為了消消除溫度對(duì)對(duì)測(cè)量值的的影響，讀讀取數(shù)據(jù)安安排在早晨晨太陽輻射射較小時(shí)完完成，溫度度應(yīng)變按試試驗(yàn)值進(jìn)行行修正。7線形監(jiān)測(cè)7.1線型控控制工作程程序?yàn)槭故┕た刂频牡母鱾€(gè)步驟驟程序化，施施工控制工工作小組根根據(jù)具體的的施工進(jìn)度度安排制定定了施工控控制工作程程序，其中中包括兩方方面的內(nèi)容容。7.1.1控控制流程從掛籃的前移定定位至預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼束張張拉完畢是是本橋施工工的一個(gè)周周期，每個(gè)個(gè)周期中有有關(guān)施工控控制的步驟驟如下：（1）按照預(yù)報(bào)的掛籃籃定位標(biāo)高高定位掛籃籃，由施工工單位測(cè)量量定位后的的掛籃標(biāo)高高，施工控控制組復(fù)核核立模標(biāo)高高；（2）立模板、綁扎鋼鋼筋；（3）澆筑混凝土前，測(cè)測(cè)量所有已已施工梁段段上的高程程測(cè)點(diǎn)，復(fù)復(fù)測(cè)掛籃定定位標(biāo)高，墩墩頂?shù)乃狡轿灰疲唬?）施工控制小組分分析測(cè)量結(jié)結(jié)果，如需需調(diào)整，給給出調(diào)整后后的標(biāo)高；；（5）澆筑完混凝土后后第二天測(cè)測(cè)量所有已已施工梁段段上的測(cè)點(diǎn)點(diǎn)標(biāo)高，測(cè)測(cè)量本梁段段端部梁底底和預(yù)埋在在梁頂?shù)臏y(cè)測(cè)點(diǎn)標(biāo)高，建建立測(cè)點(diǎn)與與梁底標(biāo)高高的關(guān)系；；（6）按《鐵路工程檢檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》檢查查斷面尺寸寸，測(cè)量梁段混混凝土超重重的情況；；（7）張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋筋后，測(cè)量量所有已施施工梁段上上的高程測(cè)測(cè)點(diǎn)；（8）施工控制小組分分析測(cè)量結(jié)結(jié)果，根據(jù)據(jù)上一施工工周期梁底底標(biāo)高測(cè)量量值和應(yīng)力力、溫度等等測(cè)量結(jié)果果計(jì)算、預(yù)預(yù)報(bào)下一施施工周期的的掛籃定位位標(biāo)高。誤誤差控制標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)本橋施工控制的的最終目標(biāo)標(biāo)是：成橋橋后的線型型與設(shè)計(jì)線線型的所有有各點(diǎn)的誤誤差均控制制在3范圍之內(nèi)內(nèi)。根據(jù)這這一目標(biāo)，在在每一施工工步驟中制制訂了如下下的誤差控控制水平：：（1）掛籃定位標(biāo)高與與預(yù)報(bào)標(biāo)高高之差控制制在1以內(nèi)；（2）預(yù)應(yīng)力束張拉完完后，如梁梁端測(cè)點(diǎn)標(biāo)標(biāo)高與控制制小組預(yù)報(bào)報(bào)標(biāo)高之差差超過±1，需經(jīng)控控制小組研研究分析誤誤差原因，確確定下一步步的調(diào)整措措施；（3）如有其它異常情情況發(fā)生影影響到梁體體標(biāo)高，其其調(diào)整方案案也應(yīng)經(jīng)控控制小組分分析研究，提提出控制意意見。（4）為保證梁面標(biāo)高高，監(jiān)控單單位將給出出梁面混凝凝土即將澆澆筑完畢時(shí)時(shí)的梁面的的參考標(biāo)高高，施工單單位須根據(jù)據(jù)此標(biāo)高控控制梁面在在混凝土澆澆筑即將完完成時(shí)的標(biāo)標(biāo)高。7.2位移測(cè)測(cè)點(diǎn)布置撓度觀測(cè)資料是是控制成橋橋線形最主主要的依據(jù)據(jù)，XX雙線特特大橋72+1128+772m連續(xù)續(xù)梁橋線形形監(jiān)測(cè)斷面面設(shè)在每一階階段的端部部。布置0＃塊件的高程測(cè)測(cè)點(diǎn)是為了了控制頂板板的設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)高，同時(shí)時(shí)也作為以以后各懸澆澆階段高程程觀測(cè)基準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)。每個(gè)個(gè)0＃塊的頂頂板各布置置7個(gè)高程觀觀測(cè)點(diǎn)，見見圖4（a）。懸澆階段每個(gè)監(jiān)監(jiān)測(cè)斷面上上布置兩個(gè)個(gè)對(duì)稱的高高程觀測(cè)點(diǎn)點(diǎn)，如圖44（b）所示，不不僅可以測(cè)測(cè)量箱梁的的撓度，同同時(shí)可以觀觀測(cè)箱梁是是否發(fā)生扭扭轉(zhuǎn)變形，標(biāo)標(biāo)高測(cè)點(diǎn)用用Φ16圓鋼，圓鋼鋼筋頂部磨磨平，露出出頂板2～3，并用紅紅油漆作為為標(biāo)記。(a)0號(hào)號(hào)塊(bb)斷面標(biāo)高高測(cè)點(diǎn)圖4標(biāo)高測(cè)點(diǎn)布置圖圖7.3觀測(cè)時(shí)時(shí)間與項(xiàng)目目為盡量減少溫度度的影響，撓撓度的觀測(cè)測(cè)安排在早早晨太陽出出來之前進(jìn)進(jìn)行，每個(gè)個(gè)施工階段段的變形測(cè)測(cè)試時(shí)間根根據(jù)施工階階段的進(jìn)度度來定。在在整個(gè)施工工過程中主主要觀測(cè)內(nèi)內(nèi)容包括：：（1）每階段混凝土澆澆筑前的高高程測(cè)量；；（2）每階段混凝土澆澆筑后、預(yù)預(yù)應(yīng)力張拉拉前的高程程測(cè)量；（3）每階段預(yù)應(yīng)力張張拉后、掛掛籃行走前前的高程測(cè)測(cè)量；（4）每階段掛籃行走走后的高程程測(cè)量；（5）拆除掛籃后、邊邊（中）跨跨合攏前的的高程測(cè)量量；（6）最終成橋前的高高程測(cè)試。7.4每階段段測(cè)量工作內(nèi)容從掛籃前行至本本號(hào)梁塊預(yù)預(yù)應(yīng)力張拉拉完畢為一一個(gè)施工階階段,在每個(gè)施施工階段需需完成的工工作如下。7.4.1掛掛籃定位根據(jù)監(jiān)控方提供供的立模標(biāo)標(biāo)高進(jìn)行掛掛籃定位,定位底模模前端標(biāo)高高及頂板標(biāo)標(biāo)高。此時(shí)需要設(shè)置的的測(cè)點(diǎn)如下下，如圖55及圖6所示。（1）頂板鋼筋頭測(cè)點(diǎn)點(diǎn)，距離該該梁塊前端端10cmm，在澆筑筑該塊混凝凝土前埋設(shè)設(shè)即可。（2）掛籃底模梁塊前前端測(cè)點(diǎn)，不不用設(shè)置鋼鋼筋頭，直直接布置在在模板上。（3）掛籃底模鋼筋頭頭測(cè)點(diǎn)，盡盡量靠近該該梁塊底模模前端，鋼鋼筋頭長(zhǎng)度度10cmm左右。由于在澆筑混凝凝土后需要要對(duì)底模前前端標(biāo)高進(jìn)進(jìn)行測(cè)量，為為消除其他他因素影響響，在定位位時(shí)，在底底模上盡量量靠近本梁梁塊底模前前端左右兩兩側(cè)各設(shè)置置鋼筋頭一一個(gè)，在定定位時(shí)需要要測(cè)量測(cè)點(diǎn)點(diǎn)2（底模前前端模板）與與測(cè)點(diǎn)3（底模前前端鋼筋頭頭）的標(biāo)高高差，在澆澆筑混凝土土后及張拉拉預(yù)應(yīng)力后后可僅對(duì)測(cè)測(cè)點(diǎn)3（底模前前端鋼筋頭頭）進(jìn)行測(cè)測(cè)量，利用用標(biāo)高差換換算測(cè)點(diǎn)2（底模前前端模板）的的標(biāo)高。圖5每階段測(cè)點(diǎn)布置置側(cè)立面圖圖圖6每階段測(cè)測(cè)點(diǎn)布置正正立面圖掛籃定位時(shí)需測(cè)測(cè)量的內(nèi)容容如下：（1）測(cè)點(diǎn)2（底模前端模板板）的標(biāo)高高，使其滿滿足監(jiān)控方方標(biāo)高預(yù)報(bào)報(bào)文件中的的底板立模模標(biāo)高；（2）頂板立模標(biāo)高，為為底板立模模標(biāo)高＋梁梁高；（3）所有已施工梁段段頂板鋼筋筋頭測(cè)點(diǎn)標(biāo)標(biāo)高；（4）測(cè)點(diǎn)3（底模前端鋼筋筋頭測(cè)點(diǎn)）標(biāo)標(biāo)高，并計(jì)計(jì)算出每側(cè)側(cè)底模前端端鋼筋頭測(cè)測(cè)點(diǎn)（測(cè)點(diǎn)點(diǎn)3）與測(cè)點(diǎn)2（底模前前端模板）的的標(biāo)高差。7.4.2澆筑筑混凝土?xí)r時(shí)澆筑混凝土?xí)r需需完成的測(cè)測(cè)量工作如如下：（1）澆筑前檢查掛籃籃定位標(biāo)高高，確保標(biāo)標(biāo)高無誤后后再開始澆澆筑混凝土土；（2）混凝土澆筑即將將完成后，按按照標(biāo)高預(yù)預(yù)告表提供供的混凝土土澆筑即將將完成時(shí)的的頂板頂面面（不考慮慮排水坡的標(biāo)標(biāo)高）進(jìn)行行重新定位位頂板頂面面標(biāo)高，排排水坡尺寸寸不變，在在標(biāo)高預(yù)告告表給出的的頂板頂面面（不考慮慮排水坡的標(biāo)標(biāo)高）