大跨度桥梁悬臂法施工监测控制

1、大跨度桥梁悬臂法施工监测控制 一、施工控制影响因素分析 悬臂浇筑施工过程中， 对桥梁内力和线形造成较大影响的因 素主要有下列几个方面， 排除这些影响因素， 测试结果才更具可 靠性，正确指导施工。 截面特征参数 桥梁施工可能存在截面尺寸误差， 这种误差将直接导致截面 特征参数（截面面积、截面惯性矩等）的误差，控制过程中通过 结构变形和内力的实时监测数据对截面特征参数进行动态修正 并作误差分析。 材料特性参数 材料特性参数主要指材料的弹性模量 E,对于混凝土材料来 说，弹模在施工过程中会有一定的波动， 在桥梁施工计算中要按 照实测值进行分析。 温度及混凝土收缩徐变 温度变化对桥梁结构的内力和变形有

2、较大影响， 但桥梁结构 中的温度场的影响比较复杂， 一贯作法是通过定时观测 （如每天 早晨日出前进行观测） 来尽量减小温度影响。 混凝土收缩徐变与 桥梁结构的形成历程有着密切的关系， 在混凝土桥梁结构中， 混 凝土收缩、徐变对结构的内力与变形都有明显的影响。 荷载参数 荷载参数主要是指结构构件自重力（容重）、施工临时荷载 和预加力。对于悬臂施工预应力混凝土连续梁，由于容重变化、 涨模等原因引起的构件自重变化经常发生而又没有一定的规律。 由于施工组织不合理材料堆放引起的施工临时荷载， 也会有较大 的误差。 对于结构体系中的有效预加力， 由于预应力损失的变化 也常常引起不小的误差。 二、悬臂挂篮法

3、施工监控要点 1、主梁结构设计参数的测定 根据大桥所在的自然环境、 施工材料、施工工艺及方法情况， 需测定的参数如下： （1） 混凝土弹性模量 （必须试验确定 ） ； （2） 混凝土容重 （ 必须试验确定 ） ； （3） 混凝土收缩徐变系数； （4） 材料热胀系数； （5） 施工临时荷载 （主要是挂篮自重 ） 。 2、施工监测的准备工作 （1）挂篮和托架试验 按照不同梁段的重量与施工荷载 （模板、 钢筋及施工人员重 量等），分别计算挂篮的相应变形。挂篮变形要通过内力加载法 进行预压试验获得， 加载次数及加载量要尽量接近实际， 每级荷 载持续时间不少于三十分钟。 试验结果整理成挂篮的荷载挠度 曲

4、线图，实测弹性及非弹性变形值。 边跨现浇段支架和主跨的 0 号块托架，在投入使用前要进 行静载试验，试验时分级加载，试验后逐级卸载，分别测定各级 荷载下的变形值。 3、测量控制网的建立 测量控制网由平面控制网和高程控制网组成。 主桥轴线及里 程、高程均根据全桥三角网点和水准网点， 采取两次闭合测量复 核确定。监测基准点应建立在主跨的 0 号块上，在箱梁纵向布 置不少于 2 个。每个悬浇梁段设 5 个测点，在箱梁横向对称布 置，测点布置在顶板前端面 15cm 处。各施工梁段的测点既为箱 梁平面位置的控制点，又为标高控制和变形观测的控制点。 各测点标志均用16m m直径螺纹钢筋制作，钢筋长度按箱梁

5、 顶板的实际厚度放样，钢筋露出梁面混凝土2cm露出端上部加 工磨圆并涂上红漆。 各测点应严格按照规定的位置埋设， 测点钢 筋必须与箱梁顶板中上、 下层钢筋网焊接牢固， 其底端要抵紧底 板的底模板，在混凝土施工时严禁踩踏、碰撞。 4、悬浇施工控制测量 （1 ）平面控制 主墩施工完成后，测量放样永久性支座和临时支座的轴线， 按设计和规范要求施工支座垫石。 利用墩身模板及预埋件搭设托 架并铺设 0 号、 1 号块底模，待调整至设计标高后，在底模上 放样施工点位（箱梁地板边线和中线），支设侧模及翼板底模， 并放样翼板边线。 0 号、1 号块施工完成后，分别在两侧梁顶上 放样挂篮定位、行走方向点，然后安

6、装挂篮。 2 号及以后梁段施 工时，在已拼装好的挂篮下纵梁上铺设下一梁段底模， 并根据已 浇筑混凝土断面里程大致调整底板标高，放样施工点位： a. 底模放样点位 横桥向：每个梁段放样箱梁中心线及两侧底板边线共 3 个 点。 纵桥向：根据施工梁段不同，间距 3m 或 3.5m 放样一个断 面。 b. 翼板放样点位 横桥向： 箱梁部分钢筋绑扎完成后， 待翼板模板安装完成并 调整标高后，放样翼板边线。 纵桥向：与底板所放样点位里程保持一致。 (2) 高程控制 a.0 号和 1 号块标高主要利用托架顶部的垫梁、分配梁、 底梁来进行调整。 b. 2 号及以后梁段的标高主要利用挂篮的吊杆来进行调整： c.

7、 每一梁段施工完成后， 将挂篮前移一个施工节段。 挂篮就 位锚固后， 通过后长吊杆和后短吊杆将下纵梁的后侧， 临时锚固 在上一节段的混凝土端部， 使底模紧贴于上一节段混凝土。 下纵 梁的前侧就要利用挂篮前长吊杆进行调整标高， 吊杆材料一般为 32精轧螺纹钢，调整时用千斤顶将吊杆的顶部顶起，然后根 据调节量将螺纹钢顶部的螺母调松或调紧， 直至达到设计标准为 止。 d. 翼板和内模的标高， 就要利用挂篮的前短吊杆调整其内导 梁和外导梁，使标高符合设计要求。 e. 梁段预应力波纹管和钢筋的定位， 主要由箱梁底模向上量 取。 f. 混凝土浇筑前， 在箱梁顶板钢筋网上焊接竖向钢筋头， 使 钢筋头顶部标高

8、与考虑预拱后的桥面标高相同，钢筋头布置成 5X 5m方格，并在横桥向用 12钢筋连接，浇筑混凝土时，用 铝合金长杆沿连接钢筋刮平整，确保混凝土顶面高程符合设计。 g. 合龙段是箱梁施工线形控制的重点和难点。 施工前先对已 完成梁段进行联测，以确定合拢段的立模标高。合龙时 , 在正常 的施工的情况下， 在合龙时两侧的标高一般都在施工规范内， 配 重的作用只是消除施工引起的应力，保持悬臂两端平衡。 另外，需要注意的是，平面及高程监控中，底板的高程也要 监控，且在底板设置监测点。每节段箱梁施工时，立模标高都需 要调整， 以保证最后合龙时刚构桥底部线形流畅。 而且由于底部 的线形对桥梁的外观影响很大，

9、所以不能有明显错台、折角。 （3） 箱梁应力监测 主梁应力监控直接关系到结构的安全， 是结构安全的预警系 统。由于桥梁混凝土材料的非均匀性和不稳定性， 受设计参数的 选取（如材料特性、密度、截面特性等参数）、施工状况的确定 （施工荷载、混凝土收缩徐变、预应力损失、温度、湿度、时间 等参数) 和结构分析模型等诸多因素的影响， 结构的实际应力与 设计应力很难完全吻合。因此，在实际测试中通过模拟计算，能 得到施工全过程的应力包络图， 从而掌握箱梁结构的实际应力状 态。通过应力理论值与实测值的对比和分析，成为参数估计、状 态预测和结构调整的重要依据。 (4) 箱梁温度监测 该测试项目主要针对箱梁在较长

10、悬臂状态和各孔合龙前、 后 阶段，因气温变化、日照高温差对悬臂箱梁的变形影响显著，结 合箱梁变形监测进行的温度测量。 温度测量采用酒精温度计进行 24 小时的定时观测，并与相应变形观测同步进行。温度观测和 相应变形观测的记录要一一对应， 并整理出时间挠度变形的曲 线，原始记录一律归档保存。 (5) 桥墩基础沉降观测 桥墩基础沉降观测是箱梁悬臂施工监控的组成部分。 观测点 设在各墩的承台上，每个承台设 2 个测点。根据施工进度情况， 应在以下工况进行监测： 0 号、 1 号块施工完毕，每孔最大悬臂 长度梁段施工前，每孔合拢前、后，主梁施工完成三个月后。 5、测量监控的重要时段 (1)箱梁每一梁段悬臂施工过程中，在以下工况应进行挠 度和高程的控制测量：挂篮就位立模板时，浇筑混凝土后，纵向 预应力张拉后。同时，应进行以下 2 种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，浇筑混凝土后。对于以 上工况， 除对当前施工梁段进行测量外， 同时还应对已施工完成 的梁段进行联测，以得到梁段的累计实际变形。 （2）合龙