铁路客运专线(60+100+60)m连续梁监控方案

1、铁路客运专线（60+100+60）m连续梁桥施工监控方案一、 桥梁概况客运专线于里程（60+100+60）m的连续梁，线路于*处跨二黄渠，与铁路交角23度。60m+100m+60m预应力混凝土连续梁为三向预应力砼连续梁，采用单箱单室、变高度、变截面结构。二、施工监控的目的和意义预应力混凝土连续梁桥的施工过程比较复杂，不仅要经历悬臂浇筑箱段的过程，还要经历边、中跨合拢以及临时支座解除等一系列结构体系转换的过程，因此，在整个施工过程中主梁标高和内力都是不断变化的。由于设计计算是建立在一系列理想化假定的基础上的，并且自开工到竣工期间为实现设计目标而必须经历的过程中，将受到许许多多确定和不确定因素（误

2、差）的影响，其中包括设计计算模型、材料性能、施工误差、施工临时荷载、预应力损失、收缩徐变以及温度等诸多方面在理想状态与实际状态之间存在的差异，导致合拢困难，给成桥线形、结构可靠性、行车条件和经济性等方面带来不同程度的影响。因此，要求在施工过程中，必须实施有效的施工控制。实时监测、识别、调整（纠偏）、预测对设计目标的实现是至关重要的。因此，从某种意义上讲，施工控制成了大跨度桥梁修建过程中必不可少的保证措施。本跨度所有桥梁均采用悬臂现浇施工，这类桥梁的施工工序和施工阶段较多，这就可能造成各阶段的内力和位移随着混凝土浇筑过程变化而偏离设计值，甚至超过设计允许的内力和位移。若不通过有效的施工控制及时发

3、现、及时调整，就可能造成成桥状态的线型与内力不符合设计要求。对桥梁进行施工监控的目的就是确保施工过程中结构的可靠度和安全性，保证桥梁成桥后线形及受力状态符合设计要求。为了使成桥后桥梁的线形和内力（应力）符合设计的目标线形和容许内力（应力），保证施工质量和桥梁精确合拢，使桥梁状态处于控制之中，必须对大西线60+100+60m连续箱梁桥的施工过程进行监测与监控。三、主桥箱梁施工过程监测与监控目标桥梁施工控制的目标就是要根据施工过程中实际发生的各项影响桥梁内力与变形的参数，结合施工过程中测得的各阶段主梁内力与变形数据，随时分析各施工阶段中主梁内力和变形与设计预期值的差异并找出其原因，提出修正对策指导

4、施工，确保施工过程的桥梁安全和成桥内力和外形曲线与设计值相一致。对新建大西线60+100+60m连续箱梁桥主桥箱梁进行施工监测与监控主要有以下几个目标：1. 保证施工过程中和成桥后主桥箱梁的应力在设计容许的应力范围之内。2. 保证成桥后主桥箱梁的线形满足设计线形的要求。3. 保证各跨的合拢精度（包括平面合拢精度和竖向合拢精度）满足设计合拢精度的要求。四、施工监控依据1新建铁路*线*段60+100+60连续梁施工图2铁路桥涵设计基本规范（TB1002.1-2005）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高速铁路设计规范（试行）（TB10621- 2009

5、）5铁路桥涵施工规范（TB10203- 2002）6新建铁路工程测量规范（TB10101- 99）7铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415-2003）8铁路工程抗震设计规范（GB 50111-2006）五、施工监控的主要工作内容根据预应力混凝土连续梁桥悬臂浇注施工流程和其受力特点，本桥施工控制主要包括以下4个方面：各主要控制点高程、基础沉降位移、主要控制截面应力值、控制截面温度值和施工过程中环境温度值。其中变形控制和内力控制为控制的核心。即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；控制主梁在施工过程

6、中以及成桥后的应力，使其不致过大而偏于不安全或造成主梁的破坏。悬臂施工属于典型的自架设施工方法。由于连续梁桥在施工过程中的已成结构（悬臂阶段）状态是无法事后调整的，所以，针对本桥的结构和施工特点，在施工监控中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预测，使施工沿着预定状态进行。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。连续梁桥的施工控制是在多方的配合与协调下才能很好考虑更多的影响因素，并处理好相互之

7、间的关系，在复杂的循环控制中直到连续梁桥的顺利完成。其施工控制主要体现在施工控制理论分析和结构计算、施工监测（包括结构变形与应力监测）、施工误差分析及后续施工状态预测几个方面。具体包括以下几个方面的内容：(一) 建立施工控制体系 预应力混凝土连续箱梁桥的施工控制与其设计和施工有密切的联系。根据此类大桥施工的特点，参考国内外施工控制工作的发展情况，我们拟建立如图5-1所示的施工控制体系进行主梁的施工控制。施工控制体系主要由实时测量体系、现场测试体系和施工控制计算体系组成。桥梁的施工控制过程实质上是一个信息的采集、处理、反馈的控制过程。图5-1中的实时测量体系和现场测试体系是施工控制信息的采集系统

8、。在信息采集之后，按照控制理论对施工信息进行分析处理，对施工过程中的施工误差进行评价分析，并根据情况提出控制的目标量以及调整、修正的对策，反馈给施工单位以指导下阶段施工。为保障施工控制过程中信息传递的准确、高效，在施工控制的具体工作中还应建立一套完整的报表体系。报表体系由施工控制组根据施工现场具体的情况和施工控制工作的特点来设计。施工单位在一个施工阶段完成后的实测数据通过施工控制报表及时传递给施工控制组；施工控制组对施工信息分析处理后得到的施工控制参数也通过报表及时报告监理，由监理发给施工单位。对各施工阶段的施工结果，采用误差通报的形式供相关部门参考。(二) 理论分析和结构计算大西线60+10

9、0+60m连续箱梁桥施工监测与监控的理论计算，以现场测试为基础，理论分析为指导，采用现代控制理论对结构进行监控，即采用通用的桥梁平面设计计算与控制分析软件、桥梁空间计算与控制分析软件相结合来复核设计计算所确定的理想成桥状态和理想施工状态。按照施工和设计所确定的施工工序，以及设计所提供的基本参数，对施工过程进行正装计算，得到各施工状态以及成桥状态下的结构受力和变形等控制数据。与设计文件相互校对确认无误后，再作为施工控制的理论轨迹。为了达到施工控制的目的，首先必须通过施工控制计算来确定桥梁的结构施工过程中每个阶段在受力和变形方面的理想状态（施工阶段理想状态），以此为依据来控制施工过程中每个阶段的结

10、构行为，使其最终成桥线形及受施工体系张拉预应力挂篮前移施工现场设计体系设计计算设计指定参数砼容重、弹模块件重量、尺寸施工荷载偶然荷载现场测试体系实时测量体系应力测量线形测量温度时间主梁线型物理测量力学测量施工控制预测计算施工控制实时计算施工控制计算体系计算核对实测值现场测试参数参数识别、修正施工控制计算参数施工控制计算值比较修正量计算分析发布施工控制指令下阶段施工资料：立模标高预告及挂篮变形量预测图5-1 60+100+60m跨度连续梁桥施工控制体系力状态满足设计要求。施工监控理论分析的具体内容如下：1施工监控系统分析理论 前进分析对于分节段悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续梁桥，施工控制结构计算

11、的计算方法可采用前进分析法。为了计算出桥梁结构在成桥后的受力状态，只有根据实际结构的配筋情况和既定施工方案逐个阶段地进行计算，最终才能得到成桥结构的受力状态和变形情况。这种计算方法的特点是：随着施工阶段的推进，结构形式、边界约束、荷载形式在不断地改变，前期结构将发生徐变，其几何位置也在改变，因此，前一阶段的结构状态将是本次施工阶段结构分析的基础。将这种按施工阶段前后次序进行的结构分析方法称为前进分析法，前进分析法能够较好地模拟桥梁结构的实际施工历程，其流程图如图5-2。悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续梁桥的前进分析法主要步骤如下：确定结构初始状态：主要包括：中跨、边跨的大小、桥面线形、横截面信息

12、、材料信息、约束信息、预应力索信息、混凝土徐变信息、施工临时荷载信息、二期恒载信息、体系转换信息等；基础、桥墩和0号块浇筑完成；计算已浇筑部分在自重和外加荷载作用下的变形和内力；在每一个桥墩上对称地依次悬臂浇筑各个块件，直至悬臂浇筑完成，挂篮拆除。计算每一次悬臂浇筑时结构的变形和内力，每一阶段计算均依照上一阶段结束时结构变形后的几何形状为基础；进行边跨合拢、中跨合拢，计算这几个主要阶段结构的内力和变形；桥面铺装：计算二期恒载作用下结构的内力与变形；二分之一设计活荷载作用下结构的内力与变形。 倒退分析大跨度桥梁的设计目标只给出了最终成桥状态的设计线形和设计内力，并未确定各施工中间状态的几何线形和

13、内力状况，为了确定分段施工初始状态和各施工中间状态的理想目标，就要从设计目标的最终成桥状态开始，逐步倒退跟踪计算出各个施工中间状态的理想目标。因而，从成桥状态开始的这种寻求各施工阶段结构理想状态为目标的倒退分析，从理论上讲，只有严格按照理想倒退分析所确定的各施工阶段结构理想状态进行施工实践，才能确保结构成桥状态符合设计要求、达到设计目标。图5-2 前进分析系统流程图倒退分析法的基本思想是，假定t=t0时刻结构内力分布满足前进分析t0时刻的结果，线形满足设计要求。在此初始状态下，按照前进分析的逆过程，对结构进行倒拆，分析每次拆除一个施工阶段对剩余结构的影响。在一个阶段内分析得到的结构位移，内力状

14、态便是该阶段结构理想的施工状态。所谓结构施工理想状态就是在施工各阶段结构应有的位置和受力状态，每个阶段的施工理想状态都将控制着全桥最终形态和受力特性。倒退分析系统流程见图5-3。由前进分析和倒退分析得到：各施工状态下以及成桥状态下状态变量的理论数据：主梁标高、控制截面应力（应变）；施工控制数据理论值；立模标高。图5-3 倒退分析系统流程图 立模标高的确定在主梁的悬臂浇筑过程中，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

15、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中桥梁建成后的标高，总要设一定的预拱度，以抵消施工中产生的各种变形（挠度）。其计算公式如下： （5-1） 式中：i节段立模标高（节段上某确定位置）；i节段设计标高；由各梁段自重在i节段产生的挠度总和；由张拉各节段预应力在i节段产生的挠度总和； 混凝土收缩、徐变在i节段引起的挠度； 施工临时荷载在i节段引起的挠度； 使用荷载在i节段引起的挠度； 挂篮变形值。其中挂篮变形值是根据挂篮加载试验，综合各项测试结果，最后绘出挂篮荷载挠度曲线，进行内插而得。而、五项在前进分析中已经加以考虑。预计标高的计算公式为： （5-2）式中：i节段预计标高；

16、 块件浇筑完成后，i节段的下挠值。 参数识别对于大跨度桥梁来说，施工控制的前进分析中采用的参数按规范取值或由室内试验确定。然而，在实际工程中不确定的因素众多，由于现场条件同规范条件或室内试验条件不同，按规范取值或由室内试验测定的参数往往与实际值存在较大差异。且大部分参数在施工过程中是不断变化的，如果不对这些参数的误差进行实时识别与修正，仍然采用不准确的参数进行分析，来确定施工各节段的立模标高，可能会使实际线形和内力与设计理想状态存在一定误差，这不仅影响桥梁美观和行车舒适，同时也使桥梁最终内力状态偏离设计值，影响使用寿命，而且为了纠正线形往往会给施工带来较大的麻烦。在实际施工过程中的参数识别应该

17、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，考虑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；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。组成控制结构系统的参数很多，一般与设计取值都存在一定差别，应该对所有参数进行识别。然而，对所有参数的识别将使整个结果系统都成为不确定的，结构的系统识别工作变得极其复杂。为使问题简化，将结构参数识别工作分为以下四个步骤进行：待识

18、别参数的确定；参数相关性分析；参数敏感性分析；参数识别实施。下面分别加以阐述。 待识别参数的确定连续梁桥各施工节段完成后的几何尺寸，一般与设计图纸的几何尺寸存在偏差，在参数识别中考虑超方和欠方的影响，但结构尺寸一般仍按设计图纸取值。各节段单元的计算容重、弹性模量、混凝土的收缩徐变等各参数都因混凝土组成材料的不同、配合比的不同、外加剂的不同而与设计规范取值及其他桥梁的取值有所不同，因此混凝土构件的计算容重、弹性模量、混凝土的收缩徐变各参数都是待识别的系统参数。预应力是预应力混凝土连续梁桥的一个重要组成部分，与其有关的诸多参数，如钢绞线的弹性模量、真实抗拉截面积、预应力损失诸参数等，与规范取值存在

19、差别，也应该作为待识别的系统参数。 参数相关性分析以上待识别参数中，许多都是相互关联的，而且这些参数发生不同变化都可能引起观测量相同的变化，这样就很难准确的识别出各待识别参数的真实值。因此应尽量将其分离开，以便可以对其进行单参数的敏感性分析和单参数的识别。 参数敏感性分析参数敏感性分析的目的是要确定对桥梁施工结构行为影响较大的设计参数。具体表现在结构参数发生一定幅度变化后，引起结构控制部位的位移以及内力变化幅度的大小。根据各个参数对结构状态影响的敏感程度，将待识别参数分为主要控制参数和次要控制参数。分析步骤如下：首先根据有关资料和具体情况，确定适当的参数变化幅度，一般不超过10；然后选定控制目

20、标，利用结构分析系统，修改参数值，计算所求状态下的控制目标的变化幅度；最后依据影响程度确定出主要控制参数和次要控制参数。 参数识别的方法在参数识别理论分析中采用简单易行的是带权值的最小二乘法，先通过前进分析计算各参数与状态间的转移矩阵，只要将施工中的状态变量输入就可以得到各参数的值。设在某一施工阶段测得主梁悬臂端m个节段的挠度为： （5-3） 设理论计算挠度： （5-4） 则误差向量为： （5-5） （5-6） 记待识别的参数误差为： （5-7）若认为向量误差Y是由参数误差引起的，则应满足：· （5-8）式中：为阶的影响矩阵，其元素的物理意义为第个参数误差引起状态变量的变化。在实际施

21、工过程中，由于采用理论值模拟实际施工数据，因此不存在施工和量测等随机误差，而且理论计算中我们认为各阶段参数误差是一样的，但在实际施工中随机误差是难免的，因此应对最小二乘法进行适当的调整。 当待识别的参数数目较多时，对各参数采用分阶段进行识别，即分离变量法。例如需要识别梁体自重、弹性模量、预应力各项损失等参数误差，可以将施工阶段划分为：a. 浇筑n号梁段；b. 待混凝土强度达到一定要求张拉预应力钢筋；c. 第n号梁段施工完毕，挂篮移位。由阶段a可识别出n号梁段的自重效应。由阶段c可识别出n号梁段的弹性模量 反馈分析由于对连续梁桥中已施工完梁段的误差一般没有有效的方法进行调整，因此将灰色预测法应用

22、到对桥梁建设未来施工阶段状态的预测，提前对误差进行调整，来减小各种误差对桥梁线形和内力的影响，使成桥线形和内力满足设计的要求，预应力连续梁桥考虑的误差除了参数误差外，还有施工误差、量测误差和计算误差。灰色系统理论是将一切随机变量看作是在一定范围内变化的灰色量，将随机过程看作是在一定范围内变化的、与时间有关的灰色过程，它对灰色量不是从找统计规律的角度通过大样本量进行研究，而是通过数据处理的方法（灰色理论称之为数据生成），将杂乱无章的原始数据整理成规律性较强的生成数据列后再作研究。灰色系统理论在数据处理上提出数据生成的方法，通过生成处理使得数据系列的随机性被弱化，从而使原始数据转化为比较有规律的数

23、据系列，这样就有可能将随机过程转变为便于建模处理的灰过程。灰色系统理论中常用的数据生成方法有累加生成AGO（Accumulated Generating Operation）和累减生成或逆累加生成IAGO（Inverse Accumulated Generating Operation）。综合所述，可归纳出本工程中所采用的施工监测系统是一个施工量测 识别修正预测施工的循环过程，即如图5-4所示的控制分析流程。施工控制的基本要求是确保施工中桥梁的安全，其次必须保证桥梁的外形和内力状态符合设计要求。2施工监控理论计算大西线60+100+60m连续箱梁桥施工监测与监控的理论计算主要包括施工过程中的内

24、力(应力)和变形计算。施工过程主要包括支架施工（各个墩顶的0#块及边跨直线段）、挂篮施工、吊篮施工（中跨合拢段）和结构的体系转换（包括各跨合拢与临时支座解除）等阶段，各个阶段的荷载主要包括临时施工荷载、结构自重、纵向预应力（包括一次张拉预应力和二次张拉预应力，预应力损失单独考虑）、吊篮重量、混凝土的收缩与徐变、二期恒载和二分之一设计活荷载等。其中临时施工荷载根据相关规范取值，实际施工时根据具体情况图5-4 控制分析流程进行进一步修改，结构自重、二期恒载和二分之一设计活荷载根据设计文件取值，预应力为实际预应力减去预应力的损失值，具体情况见如下。 钢筋预应力损失计算对钢筋预应力损失进行计算时，主要

25、考虑下列几个因素的影响：预应力钢筋与管道壁之间的摩擦；锚具变形、钢筋回缩和拼装构件的接缝压缩；混凝土的弹性压缩；预应力钢筋的应力松弛；混凝土的收缩和徐变。 预应力钢筋与管道壁之间的摩擦引起的应力损失按下式计算： (5-9)式中：张拉钢筋时锚下的控制应力。：预应力钢筋与管道壁之间的摩擦系数，。：预应力管道每米局部偏差对摩擦的影响系数，。锚具变形、钢筋回缩和拼装构件的接缝压缩引起的应力损失按下式计算： (5-10)式中：锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值，=0.006m。预应力钢筋的有效长度。预应力钢筋的弹性模量。先张拉的钢束及梁孔由于张拉后批钢束所产生的先施工梁孔混凝土弹性压缩引起的应力损失按下列两

26、种方法进行计算： a、规范公式 (5-11)式中：在先张拉钢筋重心处，由后张拉各批钢筋而产生的混凝土法向应力。 预应力钢筋与混凝土的弹性模量比。b、近似方法 对不同梁段，同时考虑悬臂施工梁体自重的影响，其弹性压缩的计算取平均值。例如对0#块，计算出1#块到合拢前的12#块所张拉各阶段的静定束对其产生的弹性压缩的总量，用总块数来除，取其平均值，然后根据该变形值计算出混凝土弹性压缩引起的应力损失值。 由钢筋松弛引起的钢绞线的应力损失的终极值按下式计算： 一次张拉 （5-12）超张拉 (5-13) 混凝土的收缩和徐变引起的应力损失按老化理论进行计算： 根据老化理论，混凝土收缩徐变总的变形等于结构的弹

27、性变形加上徐变变形： (5-14)式中为混凝土的徐变系数，按老化理论计算。 挂（吊）篮荷载挂篮荷载仅在内力控制计算中考虑。吊篮荷载仅在合拢时考虑，合拢后吊篮移去，结构体系转换后，再反向加一个相应于该荷载的等量集中力计算各个节点的位移增量。 结构的约束条件根据设计资料和施工单位的施工程序，对于主跨为100米的连续箱梁，其结构的约束为在2#墩顶和3#墩顶预先设置两个临时固定支座，边垮合拢后，撤去临时支座，换为永久支座。 参数取值体系温度根据当地气候采用+20，-15，顶板不均匀升温按10考虑；湿度取75%；混凝土和钢绞线的抗拉强度、弹性模量和控制应力等参数按施工设计文件进行取值。 内力（混凝土和钢

28、筋应力）计算施工过程中，对各个梁段的内力（混凝土和钢筋应力）进行计算时，应同时考虑预加应力、结构重力和施工荷载等的作用。 各个梁段由于张拉预应力钢筋在正截面上产生的纵向力、剪力和弯矩按下列公式进行计算（只考虑箱型截面顶板预应力钢筋张拉，无弯起钢筋）：纵向力 (5-15)剪力 (5-16)弯矩 (5-17)式中：、分别为预应力钢筋中的预加应力（扣除相应阶段的应力损失）和截面面积。 ：预加应力的合力至截面重心轴的距离，按下式计算 (5-18)预应力钢筋的重心至截面重心轴的距离。确定截面重心轴的位置时，构件截面积规定为：对于后张预应力混凝土构件，在预应力钢筋管道内压注灰浆以前为净截面，在预应力钢筋与

29、混凝土之间具有粘结力后，则为换算截面; 对于先张预应力混凝土构件，均采用换算截面。 未开裂的预应力混凝土构件，由预加力产生的混凝土法向应力，按下列公式进行计算： (5-19)式中：y计算的应力点至截面重心轴的距离；A、I分别为构件截面面积和惯性矩； 未开裂的预应力混凝土构件，由使用荷载产生的混凝土法向应力及预应力钢筋的应力，按下列公式进行计算：混凝土 (5-20)预应力钢筋 (5-21)式中：N、M分别为计算的纵向力和弯矩； 预应力钢筋与混凝土的弹性模量比；、构件换算截面面积和惯性矩。 悬臂施工时结构的挠度（空间位置）计算悬臂施工过程中结构所产生的挠度与梁体的自重、预应力、混凝土徐变以及施工荷

30、载等多项因素有关，采用共扼梁法可以求出第r梁段施工时任意（）截面所产生的总挠度为（设每一梁段的施工周期均为天）： (5-22)式中为第i梁段的长度；、分别为第i梁段的中点截面和末截面坐标；为第k梁段施工时贡献给第i梁段中点截面处的弯矩；为徐变系数。 计算模型及计算程序计算模型根据结构的具体情况，本次采用有限元法对新建大西线60+100+60m连续箱梁桥施工监测与监控过程进行计算，单元形式采用平面梁单元，除过合拢段每一施工段取为1个梁单元外，其余每一施工段（包括0#块）均划分为2个梁单元。各个单元的截面特性根据设计资料的实际尺寸进行计算。施工过程中结构的荷载组合根据每一施工阶段的实际情况进行叠加

31、。计算程序根据施工监测监控的具体要求和结构的实际情况，本次采用标准程序和自编程序相结合的方法进行计算。标准程序为国际大型通用有限元数值模拟软件ANSYS程序、MIDAS程序和桥梁博士，主要用来进行加载和结构计算。自编程序为XCJS.FOR，主要用来进行截面特性计算、预应力损失计算、混凝土收缩徐变计算、内力与变形组合和应力应变计算等。设计计算与施工控制计算的校核桥梁施工控制的目的就是使施工与设计尽可能一致。在连续箱梁桥设计计算中通常会采用一些假定参数用于计算，比如：梁段块件材料的弹性模量、容重、施工时间等。另外，在设计计算中还有大量的指定计算参数，比如：施工顺序、预应力张拉等。由于连续箱梁桥的设

32、计和施工中存在着两种既不相同又相互联系的计算过程，并且在实际工作中这两类计算可能采用不同的计算模型，由不同的单位来完成，因此，为达到使施工控制指导的施工能与设计结果相一致，首先要校核设计计算与施工控制计算的闭合性。这一校核过程主要是在施工控制计算初期，根据设计图提供的资料，建立施工控制计算模型，采用设计计算的主要参数和设计计算中假定的施工时间进行计算，利用此过程下的施工控制计算结果与设计计算结果相核对，以校核二者是否在计算模型及施工方法模拟间存在实质性差异。只有在二者计算结论基本一致的前提下施工控制的开展才有实际意义，否则要与设计人员一起仔细核对两种计算过程，找出并解决存在的问题。（三） 施工

33、控制中的现场测试在施工控制计算中要根据实际施工中的现场测试参数进行仿真计算，并根据施工中的实时测量数据对这些参数进行分析拟合，以使施工控制计算能与实际施工相符。需要进行现场测定或采集的参数包括以下一些内容：1. 实际施工中的材料物理力学性能参数 混凝土的容重、弹性模量及抗压强度在以往的施工控制工作中曾发现混凝土的弹性模量实测值较设计取值存在一定差异。因此应对工地现场用于主梁施工的混凝土进行专门的弹性模量测试。按有关规范规定，由箱梁悬臂浇筑混凝土现场取样，制成试件。先对试件尺寸进行精确测量，分别测定3、7、14、28、60、90天龄期的弹性模量值，以得到完整的弹性模量与龄期t(天)的变化曲线混凝

34、土的容重、强度参数直接使用工地试验室进行的此类常规测试的资料。此部分数据应由施工单位提供。 混凝土的收缩徐变系数混凝土的收缩徐变系数的实验室测试需要一个较长的周期及较大投资的设备，对施工现场混凝土收缩徐变系数则按规范取值，并在施工控制过程中进行分析和修正。 其它参数在连续箱梁桥的施工控制中为考虑温度效应对结构体系的影响，还需对材料的线膨胀系数和热导系数进行测试。这些数据由相应材料的制造单位提供。2. 实际施工中的荷载参数 主梁恒载 一期恒载主梁的一期恒载基本是根据设计资料进行统计，再根据现场测试出的材料容重进行计算，并依据实际测量出的构件几何尺寸与设计尺寸的偏差进行修正。一期恒载统计计算的重点

35、是确定每一主梁梁段的实测自重。对于梁体内的齿板等的重量也应考虑计入。在施工控制计算中横梁自重以集中力的形式作用在结构模型上。 二期恒载主梁的二期恒载也是根据设计资料与现场调查相结合，并采用现场测试的材料参数加以计算。 施工荷载要根据施工单位提供的资料，经现场核对，确定在主梁施工过程中施工机具的使用造成的作用在结构体系上的荷载的大小及位置。 临时荷载在实际施工过程中施工单位由于种种原因会在结构体系上增减某些临时荷载。对于其中影响较大的荷载，要根据施工单位提供的数据及施工控制组成员现场调查分析，将这些荷载进行量化模拟，反映在施工控制的实时计算中，以便对施工控制的指标进行及时的修正。这些荷载如： 施

36、工过程中施工机具荷载的变化； 主梁施工现场临时堆放的机具、材料等； 施工过程中对结构临时或意外约束。3. 实际施工中的截面几何参数这主要是指对主梁断面几何尺寸的测定。连续箱梁桥主梁断面的几何误差对结构体系的影响表现为对主梁恒载和主梁刚度的影响，施工中对此部分的监控是为了使施工控制计算能更准确反映主梁的挠度变化。主梁截面尺寸数据在施工过程中进行采集。4. 实时测量测点布置与测试手段连续箱梁桥的施工控制过程实际上是一个信息的采集、处理、反馈的过程。从施工现场采集的信息除了现场测试的参数以外，大量的是现场的实时测量的数据：物理测量包括时间、温度等；线形测量主梁线形；力学测量主梁应力。这部分数据的准确

37、采集、及时传递是施工控制工作有效进行的保障。为此应根据施工的具体特点制定出一系列施工控制表格，要求施工测量人员在关键施工环节中进行数据测量，并将结果填写于表格交由施工负责人及监理签字认可后报给施工控制组进行分析。对其中一些明显或可疑数据经提出后进行及时复测。施工控制组采用现场测试参数和实时测量数据进行计算分析，将结果以指令的形式发布于施工控制表格中指导施工单位进行下一步施工。 时间测量连续箱梁桥施工各工序完成时间的数据在施工控制计算中直接影响到对混凝土收缩徐变的计算。在设计计算中这部分数据只能按通常施工水平进行评估。而施工控制计算进行的是实时计算，必须按实际的施工时间参与计算。时间的测量按年、

38、月、日、小时来计量，由此可得到各关键施工工序的周期。 温度测量连续箱梁桥施工过程中环境温度的大小即日照温差直接影响到结构体系的内力分布。并且温度因素使结构体系发生变形还影响到施工中构件的架设精度及主梁标高测量的结果。特别在大跨度连续箱梁桥施工中日照温差影响较大，一般要求施工单位的标高测量在清晨日出前进行。在实际施工中，某些工序的标高测量由于工期限制需要立即进行，这部分的测量数据就必须在施工控制分析中考虑温度的影响导致的修正量。对环境温度的测量通常是用普通温度计进行测量。对梁的温度测量采用接触式温度计来测定结构表面温度，接触式温度计测试精度为±0.1°C，主梁内部的温度则通过

39、预埋高灵敏度EBJ系列温度传感器进行测量。 截面内力（应力）监测对新建大西线60+100+60m连续箱梁桥施工过程中各个控制截面的内力进行监测时，采用预埋测试元件的方法进行监测，即绑扎好构造钢筋网后、浇筑混凝土前，在预先选择的点上布设好测试元件，用导线引出，当混凝土浇筑完成后，测试元件与结构形成整体，随着结构的变形一起变形，根据其变形情况，采用专门的测试设备通过测出测试元件的受力情况即可得到结构的内力。在埋设应力测点的同时，还要再选取两个断面布置温度传感器，以此反映主梁的顶、底板温度场的变化情况。本次所用测试元件为常州金土木工程仪器有限公司生产的EBJ系列振弦式应变仪和JTM-V10A型测读仪

40、等。该系列设备已获国家专利，具有抗高压、抗径向力、二次密封、零点稳定、全不锈钢外壳等特点，可监测其应力应变，并可同步测量埋设点温度。测读仪抗干扰强、高精度高分辨率、性能稳定可靠。以上设备能很好的胜任本次监控。根据大西线60+100+60m连续箱梁桥具体的结构形式和内力影响线，可以确定出其内力（应力）控制截面分别为2#墩、3#墩墩顶截面、边跨合拢段截面和3/4截面、中跨1/2截面、1/4截面和3/4截面，全桥共设8个内力（应力）控制截面，每个控制截面上共布置6个EBJ系列振弦式应变仪，全桥共布置48个振弦式应变仪，进行应力和温度测量。 空间位置（线形）测量对新建大西线60+100+60m连续箱梁

41、桥施工过程中空间位置（线形）进行监测的主要目的有：验证结构的实际变形值和理论计算值是否相符；保证成桥后的桥梁线形满足设计要求；保证合拢精度满足设计要求。对施工过程中桥梁的空间位置（线形）进行实际监测时，主要采用以下步骤：根据设计文件和施工技术资料，对大桥的整体测量控制网进行复测或联测；根据设计文件，对各个施工块（梁段）控制点的空间坐标（包括平面位置和高程）进行计算；根据总体控制网，在各个墩（台）顶设立临时监测控制点，建立工作基点；根据每一点的空间坐标值和理论计算出来的预拱度值，对挂篮或支架的立模位置（包括平面坐标和标高）进行复测；对各个施工块（梁段）张拉前、后的空间位置进行监测；根据前一施工块

42、（梁段）的实际变形情况，对后一施工块（梁段）的立模位置提出可能的建议。对桥梁的空间位置（线形）进行监测时主要应用以下设备：蔡司Zeiss NI005AS05级精密水准仪一套（包括主机和铟钢水准尺等）、徕卡LeicaTC1800和TC905L全站仪各一套（包括主机、棱镜、脚架等）。空间位置（线形）监测的控制点为各个施工块（梁段）前端的左、中、右三点， (四) 施工监控控制误差分析在施工过程中，我们将根据现场采集的实测数据，对计算参数进行修正，重新对结构进行计算，以使计算模型与实际结构更趋一致。本桥监控拟采用正装迭代分析，即按实际的施工过程对桥梁结构进行正装计算，若计算的成桥状态与理想状态的差别在

43、允许范围之内则停止，否则，再修正初始状态进行迭代计算。六、施工控制要点实施细则（一）施工监测与监控目标的实现1应力目标监测与监控的实现对新建大西线60+100+60m连续箱梁桥的应力进行监测与监控时，采用理论和试验相结合的方法进行，即首先根据结构的力学和几何参数、施工荷载以及预应力数值等确定出控制截面的位置并计算出控制点上的应力，在相应的点上布设应力测试元件，然后根据施工进度对理论值和实测值进行比较，并对不一致的地方进行分析和调整，确保桥梁施工时控制点上的最大应力在目标控制范围之内。应力目标控制过程可用图6-1所示框图来实现。修改计算参数根据设计文件确定计算参数理论分析计算根据实际情况进行实测

44、实测值和理论计算值进行比较进行下一工序不一致图6-1 应力目标控制过程框图2桥梁平面、竖向线形目标控制的实现桥梁平面、竖向线形目标控制的实现通过施工全过程的测量监控来完成，测量结果的正确与否，直接关系到施工控制目标能否实现甚至整个工程项目建设的成败。因此，配备责任心强、技术过硬的工程技术人员，组建施工测量监控队伍是完成施工时线形目标控制的关键，对桥梁整个施工过程进行监测监控时，要求测量工程技术人员严格把关，对每一个环节都精益求精，确保施工顺利进行。新建大西线60+100+60m连续箱梁桥线形控制目标分为两部分：平面线形控制目标和竖向线形控制目标。对不同的控制目标须采用不同的控制方法，如平面线形

45、是用全站仪控制桥梁轴线每个节点的中心位置；竖向线形是用水准测量的方法，控制各段梁浇筑前底模标高、顶模标高和浇筑后底板、顶板标高。根据线形目标控制的具体要求，以下几个环节在平面和竖向线形施工测量监控中起着非常重要的作用： 施工控制网的建立根据桥梁的结构形式，该桥平面控制网布设为双大地四边形。平面控制网按三等工程控制网的规定，用边角网的方法进行观测，并与国家点进行联测，求得在统一坐标系中的坐标。在施工期间，每隔一个季度或半年对控制网进行复测。每次测量结果都满足三等工程控制网的精度要求。高程控制网与平面控制网的点位共用。高程控制网按二等水准测量的精度进行观测。施工期间，定期对其进行复测。 工作基点的

46、建立为了便于箱梁的施工控制，在各墩顶0#块浇筑完成后，分别在各墩顶0#块箱梁内和箱梁顶板设置了平面和高程工作基点。平面工作基点设好后，从平面控制网的不同点对其进行检核。高程工作基点从高程控制点按二等水准测量精度用钢尺传到墩顶。每个高程工作基点都必须进行往返测量。 施工过程的测量控制挂篮浇筑法施工，最关键的是模板位置的控制。在桥梁直线段，底模平面位置是在各墩顶0#块箱梁内工作基点上置镜，用全站仪定向，并测量距离确定其点位。底模标高根据各块梁节点设计高程，综合考虑施工预拱度、挂篮变形等多种因素后决定。底模标高用水准测量的方法确定各节点左、中、右三个位置的底模标高。顶模平面位置和标高是在顶板工作基点

47、上置镜，用同样的方法进行确定。挂篮浇筑法施工中，除了对模板进行定位控制外，还要对加载过程的各个环节（如布筋、浇筑混凝土等）进行控制，以便掌握挂篮变形是否均匀及是否有异常情况出现等。此外，还要掌握各段梁成形后的情况，以便了解目标实现情况。对于与预定目标有偏差的要及时纠正，或在下段梁的施工中予以调整。3施工预拱度控制技术 施工预拱度的影响因素施工预拱度的影响因素较多，计算比较繁杂。对新建大西线60+100+60m连续箱梁桥施工预拱度进行计算时，主要考虑了对桥梁影响程度较大的几种，如梁体自重、预应力、混凝土的收缩徐变、施工荷载、温度和湿度等。 施工预拱度的调整计算所得的施工预拱度是按理想情况考虑的，

48、实际施工中，不确定因素较多，任何一种因素的变化都有可能导致理论计算值与实际情况不符。因此，具体施工时，要根据实际情况对施工预拱度进行必要的调整。4其它 若梁段在支架上施工，则设置施工预拱度时应考虑支架本身弹性变形的影响。 若梁段在挂篮上施工，则设置施工预拱度时应考虑挂篮本身弹性变形的影响。 考虑到施工过程中的未定因素很多，施工预拱度根据施工实际情况及时进行调整，按施工阶段向施工方提供。 底模施工坐标值等于底模设计坐标值与施工预拱度及支架（挂篮）变形的代数和。 全桥合拢后的坐标值等于设计坐标值与二期恒载和12活载所产生的变形量之和。（二）监控工况和频次箱梁施工挠度观测与标高控制 准备工作 施工单

49、位完成挂篮及托架试验。除安装检查外，重点进行挂篮变形测试，测试结果为挂篮和托架结构的荷载挠度曲线图，实测弹性及非弹性变形值。边跨现浇段支架试验要求相同。 主桥轴线及桥墩位里程、高程均根据全桥三角网点和水准网点由施工单位进行复测。 线形控制小组要按施工进度划分的阶段，应用施工控制程序求得每一时段的梁体挠度，并转化为各梁段计算的立模标高。 施工单位配合施工监控组设置桥墩沉降观测点。 根据每个桥施工现场的地理位置和附近的建筑物，在河流两岸分别设置全站仪观测站和坐标基准点。使得观测点观测方便，基准点位安全不被挠动和破坏。 基准点和梁段测点的埋设箱梁的0号块和1号块基准点布置见图6-2。基准点标志可用1

50、6毫米直径螺纹钢筋制作。基准点钢筋长度约50厘米，钢筋露出顶面混凝土约1.0厘米，露出端上部加工磨圆并涂上红漆。箱梁的各悬臂施工梁段的测点布置见图6-3。每个悬浇箱梁节段各设5个测点，以箱梁中线为准对称布置，测点离节段前端面15厘米处。测点标志仍采用16毫米直径螺纹钢筋制作。钢筋长度约50厘米，钢筋露出箱梁截面混凝土约1.0厘米，露出端要加工磨圆并涂上红漆。箱梁的0号块和1号块基准点、悬浇节段的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±10mm以内。埋设的钢筋测点必须与箱梁顶板中上、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

51、踏、碰撞。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。悬浇箱梁节段的测点既为控制箱梁中线平面位置的测点，又为箱梁的标高控制点和挠度变形观测点。 梁段测点 0号段和1号段箱梁顶面水准点为箱梁悬臂浇筑施工的标高控制点。 从箱梁第2号节段开始，在梁段前端距端面15cm断面（桥纵向），沿横向布置5个箱梁顶面标高测点，其中中间测点主要用于连续梁水平轴线的测量控制。测点采用预埋钢质测点桩，横向布置在箱梁腹板位置处。上述标高测点中包括了桥中线位置控制测点。测点的使用期为整个箱梁的施工过程，故应保证预埋测点质量并加以保护，不得损坏和覆盖。 监测规定 对于每

52、一个悬浇梁段应进行至少3种工况的标高观测，即挂篮就位及立模后、浇筑混凝土后、张拉完预应力钢束后。 除立模调整外，测量时间一般应在早晨太阳出来前。 每一工况测量前领取测量单，观测时应认真及时填写测量单中各项内容，各项内容均为原始记录。 在进行标高观测的同时，应进行中轴线位置观测。墩沉降观测，根据施工的进度情况，进行周期性观测。 在对梁段标高和中轴线进行测量时，若现场实测值与测量单上预测值对应误差注：d1、d2、d3、d4、d5依次为悬浇段某横断面测点预埋钢筋，直径16，长约50cm，外露混凝土面1cm。图6-2 110m主跨连续梁悬浇阶段梁测点布置示意图（单位：cm）注：测量基准点预埋钢筋直径1

53、6，长约50cm，外露混凝土面1cm。图6-3 110m连续梁0号块和1号块顶面测量基准点布置示意图（单位：cm）为±15mm（高程）、5mm（中轴线偏位）时，应向监理和施工控制组汇报，在施工控制组人员认可和监理同意观测结果后方可结束测量。 立模标高 立模标高由线形小组提出，交施工控制组会签，由施工控制组将箱梁立模标高通知单发至监理组，由监理组转发至施工单位。立模工作结束后，通知单返回施工控制组（线形控制小组）。 施工单位要根据施工控制组提供的立模标高通知单准确放样。立模标高放样结束经施工单位复测后，由监理检查合格并签字后才可进行下一步的工作。 线形控制小组应根据箱梁已浇梁段的重量、

54、标高、预应力、混凝土强度、弹性模量等实测值（均由施工单位提供），考虑挂篮变形、支座变形、墩沉降和温度影响，由施工控制程序进行分析计算后，提出下一梁段的立模标高值。 合拢段观测 合拢段是箱梁施工的重点之一，更是线形控制的难点，故应高度重视。 合拢段观测除应符合以上各条外，还应注意：合拢段相邻悬臂施工的最后梁段施工前，应对相应梁跨进行联测，以确定最后梁段悬臂施工的立模高程，保证合拢精度。合拢段的高程观测应按6种工况进行实测，即安装挂篮前，浇筑混凝土前、后，张拉部分的预应力钢束后，拆除临时支承后，张拉完所有预应力钢束后。 在现浇合拢段之前，线形控制小组对最大悬臂长度时温度变化及相应挠度变化进行24小时测量。 控制标准应按设计文件要求。若设计文件中无此要求，则应按