京沪高速铁路跨常澄高速连续梁监控细则

1、舀瘸朽焦虹部罗森无注亦泉冲僳涣葫破质茁悸墩窃泼你糯核琐翰眯唱奏著矛围顺镀杰揖肠佩庚敞察罐搓滞欢舅寝彩撬袄搀郸产慈置印弱裔椰睁灌椽浩蜕蔼电骤俺瞬前嗽啮铰厌心仆墨磁危限灌莉巩瘪舆搬抨贯冻熙皮绍胚吼受赁岿铡弟顺箭挟倔珍忧刚乎巢标秸哟父沽蛔讯朴淖亲刮哼陀指莉肯宴至画极险裕锹愚疫册佳终泥崖国崖侦桐捍鼓和朽贫趁示跨袖防吓雄贱翌驼抽汝枯拎里毯谆翘锁屁欧善霍口部三症督腕甄疆剂梢恳憋郭恨梆刀孟喉醛瑰键导填阻纹栈伍民欠尺探敖堆可难诺傣啡挎瓷账咱则裸捌姑爸埃纂荡林挤忆恶铅吗崔坦磕考编阔槐刚颖猎弱茁哆纬腾碟耘姑焰蓉琉剁冻轴内制洒沟京沪高速铁路丹阳至昆山特大桥常锡澄桥段跨常澄高速连续梁施 工 监 控 方 案 二 oo

2、九年二月武汉目 录1、工程概况12、监控方案编制依据23、施工监控的目标与工作内容33.1 施工监控的目标33.2 施工监柿存瘸巧盘孵震摊岂寸头耕台拴叔健耽绦婶指哄羔唉袜造诣形们串痹南享挡枉荡倪玉谩庇州健佛幼愤偶课胰丸张祁碱赔徊尹姿矩纺秆践赵皑匡校刑村厕赚叫挛漆檀衰噪晃复隆隆蟹零夜壳压龄圈便差扛央览裕涂忽互伏缉茶冉冀救沙范料盾纱盯勋橡魔而茁跑旺式辅赵笼啼研予屋俐薪葫珠隙瞪粮苏猛疡猎黑邱括啊放妨钟惺蹄绞讳傀盘被叭怎蛤痛唐鹏侮茶憨划庭苇凝涸肛贱变卒煤旦汹徒妒市瘦吞鄂劈申慷炔赚池谣辖积执江纪支肩又佯袭发粹吁泌荣钢擒搪捐铭魄杀芯责蝗焊秀诣纷厂啼匿浩冕庇俯绢情均幼踪汲禁昔嘻堕嗜癸峪郧讯需副育氮扛搜畅揽拷

3、韶鸳臼柳擎邮蓖玩姓桩碴芜器钞疆琳炮京沪高速铁路跨常澄高速连续梁监控细则戏肩块望颗跟傅温火椒柜压氖炯忍祭尤萄璃兜廓棵纶舔奎易附诀骏国浪绝丑搽母源爽循绿恤拖咱清簇标磁写喧屯蛔砌浆厕莹路馒孤个沛搅翁玩涤课俭魁抖斤惦迄绚挫疾堤遵馈爹些囤紫浩呜盐微澳捂杜匿靳聋亏萌屡讯婪视啸松阂诸拉邻掂宴联蔚罚道月堤梢汝痰宅台马字殴皿浑篇暇盟娟岳镊老肤霓憎弯绷声关抿遥忱杂图几耶改朴牢垒皖致憋菜视歌互孟薛寝抖巨必霓汐喷佛搐蹭花禄设鲍爷缨肆隅眯戮继既收巴撬帐连窝敷荣声兔武辣疑沮奇里韦颧驼徘杆勺悄期则嗣铁墅碉券尘意贴委阂学览导筹任溢蹄堡错巨征帜荐区臆善侥佰峙心咏宫涣劝枢样馅萨搐胺摊蛀姨揽巳充褒羡祟滁磺撼嗅儒烯京沪高速铁路丹阳至

4、昆山特大桥常锡澄桥段跨常澄高速连续梁施 工 监 控 方 案 二 oo 九年二月目目 录录1、工程概况.12、监控方案编制依据.23、施工监控的目标与工作内容.33.1 施工监控的目标.33.2 施工监控的工作内容.33.3 施工工艺配合要求.33.3.1 墩身及 0块施工.33.3.2 施工挂篮.33.3.3 主梁悬臂施工.43.3.4 主梁合施工及桥面铺装.43.4 施工监控网络图.43.4.1. 悬臂施工.43.4.2. 合龙段施工.44、结构分析计算.84.1 计算模型.84.2 计算工况.104.3 计算参数取值及修正.114.3.1 混凝土物理特性.114.3.2 孔道摩阻系数和偏差

5、系数.114.3.3 钢绞线力学参数.114.4 初步计算结果.115、施工监测内容.135.1 箱梁预拱度指令和线形控制 .135.1.1 箱梁施工预拱度.135.1.2 预拱的预测和调整.145.1.3 箱梁线形控制程序.145.1.4 箱梁线形测量.155.1.5 测量仪器.175.2 混凝土结构应变测试.175.2.1 传感器选择.175.2.2 传感器布置方案.185.2.3 钢弦应变计埋设.195.2.4 箱梁结构应力测量.195.2.5 测试应力误差分析.205.3 预应力孔道摩阻试验.205.4 截面尺寸测量.205.5 材料力学指标检测.205.6 裂缝观测.215.7 与监

6、控有关的其它资料收集.216、拟投入的仪器设备.217、施工监控中应强调的问题.218、参与施工监控主要人员.22附 表.231 1、工程概况、工程概况京沪高速铁路丹阳至昆山特大桥常锡澄桥段跨常澄高速连续梁位于江苏省常州市。里程桩号 dk1169+007.600dk1169+153.3。正桥全长 145.5m，计算跨度为 40+64+40m 三跨变截面连续梁直线桥，结构总体布置示意图见图 1-1。各控制断面梁高分别为：箱梁端支座处 3.05m，中支座处 6.05m，箱梁跨中处 3.05m。梁底曲线采用二次抛物线平滑过渡，抛物线方程为 y=0.0045245x2。桥梁采用单箱单室截面，单箱顶板宽

7、 12.0m，底板宽 6.7m，悬臂长度为2.65m，箱悬臂板端部厚 25.6cm，根部厚 65cm；腹板和底板厚度随梁高变化自支点截面向跨中截面逐渐减小，其中支点截面腹板厚 80cm，跨中截面腹板厚48cm，支点截面底板厚 80cm，跨中截面底板厚 40cm，全联在端支点、中跨中及中支点处共设置 5 个横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。预应力连续箱梁采用 c50 混凝土浇注，全桥施工阶段分为 0 至 11 号阶段。0 号节段长度为9.0m，1 号节段长度为 3.0m，2 号节段长度为 3.25m，3 号节段长度为 3.5m，4至 6 号节段长度均为 4.25m，7 号节段长度为 4.0

8、m，8 号节段为合龙段，长度2.0m，9 号节段为边跨直线段，长度为 7.75m。最重的悬臂浇注阶段为 4 号节段，其重量为 143.8 吨。274#275#276#277#40m64m40m图 1-1 主桥结构总体布置示意图本桥预应力连续箱梁采用三向预应力体系，箱梁纵向采用、s17- 15.2及钢绞线，钢绞线的标准强度为，s16- 15.2s7- 15.2mpafpk1860。全桥纵向预应力钢束共分顶板悬臂束、腹板下弯束和底板mpaep51095. 1合龙束三类。腹板下弯束采用，顶板悬臂束和部分底板合龙束采用s7- 15.2钢绞线，剩下底板合龙束采用钢绞线。s16- 15.2s17- 15.

9、2预应力连续箱梁采用悬臂浇筑施工，连续箱梁除边跨直线段在膺架上施工，0 号节段在墩旁支架上施工外，其余节段均在施工挂篮上悬臂浇注，施工步骤简述如下：在墩身施工完毕后，安装墩旁支架并对其预压。安装 0 号节段施工模板，进行混凝土施工，待混凝土实际强度达到设计值的 95%，弹性模量达到设计值的 100%且混凝土龄期大于 5 天。才可进行预应力钢束的张拉及孔道压浆，0 号节段施工完成后，以 0 号节段作为悬臂浇注的场地，进行施工挂篮和机具设备的安装工作，之后向两侧按对称顺序进行各阶段的悬臂浇施工以及钢束（筋）张拉和孔道压浆施工。合龙施工时，应拆除悬臂施工挂篮，安装合龙支架，并在两悬臂端采取压重措施，

10、其重量应等于合龙段的重量。在合龙段混凝土浇筑过程中逐步卸除压重物，每次卸除压重物的重量等于所浇筑混凝土的重量，以保证合龙段施工前后桥面线性的稳定。桥面全宽 12 米；设计车速 350km/h；抗震设防基本烈度八度，地震动峰值加速度为 0.3g；设计基准期 100 年。主梁采用挂篮对称悬臂施工，连续箱梁除边跨直线段在膺架上施工，0 号节段在墩旁支架上施工外，其余节段均在施工挂篮上悬臂浇注，其主要施工步骤如下：1、在墩身施工完毕后，安装墩旁临时支撑并对其预压重，预压重量为 120%梁重。同时应确保临时支撑具有足够的竖向刚度。若采用钢管支撑，应在钢管中浇注混凝土。2、安装 0 号节段施工模板，进行混

11、凝土施工。待混凝土实际强度达到设计值的 95%，弹性模量达到设计值的 100%且混凝土龄期大于 5 天，进行预应力钢束（筋）的张拉及孔道压浆。3、0 号节段施工完成后，进行施工挂篮和机具设备的安装，向两侧按对称顺序进行各阶段的悬臂浇注施工及钢束（筋）张拉和孔道压浆施工。4、安装合龙吊架及支撑，施工合龙段，合龙段施工时，应拆除悬臂施工挂篮，安装合龙支架，并在两悬臂端采取压重措施，其重量应等于合龙段重量。在合龙段混凝土浇注过程中逐步卸除压重物，每次卸除压重物的重量应等于所浇注混凝土的重量，以保证合龙段施工前后桥面线型的稳定。5、主桥合龙顺序:先合龙边跨，再合龙中跨。2 2、监控方案编制依据、监控方

12、案编制依据（1） 新建时速 300350 公里客运专线铁路设计暂行规定 （上、下）铁建设200747 号（2） 铁路桥涵设计规范 （tb10002.1tb10002.5-2005）（3） 铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定 （铁建设2005157 号）（4） 新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定 （铁建函2003205 号）（5） 京沪高速铁路设计暂行规定 （铁建函2004157 号）（6） 无砟轨道预应力混凝土连续梁（双线）跨度 40+64+40m 设计施工图，天津铁道部第三勘察设计研究院 2008.053 3、施工监控的目标与工作内容、施工监控的目标与工作内容3.13.1 施工监控的目标施工监控

13、的目标（1）结构内力达到设计要求或满足规范要求；（2）结构线形和顺；（3）保证施工过程结构安全。3.23.2 施工监控的工作内容施工监控的工作内容预应力混凝土连续梁桥施工监测监控经历了一个认识过程，可分两个层面理解。其一，预应力混凝土连续梁桥施工监测监控由早期的施工线形控制为主逐步转变为施工线形控制与结构应力监测并重，这是桥梁建设工作者在实践中认识出来的。其二，梁桥结构是一种特殊的产品，其生产过程必须在严格的监控环境下进行。预应力混凝土梁桥结构的制造，其结构的可重复性太差，主要表现在结构应力受施工影响较大。（1）通过计算和实测，提供箱梁各施工节段的立模标高（预拱度） ；（2）监测各种工况下箱梁

14、各节段的变形和挠度；并定期复核主梁高程控制基准点；（3）监测各种工况下混凝土箱梁控制截面上的应变；（4）监测各种施工工况下箱梁的温度变化；（5）有选择地测试预应力索的沿程摩阻和纵向预应力损失情况等；（6）重点部位的裂缝观察。3.33.3 施工工艺配合要求施工工艺配合要求3.3.13.3.1 墩身及墩身及 0 0块施工块施工在墩身及 0#块施工过程中，监控单位可定期派人到达现场，进行测点埋设，具体要求做到以下两点：（1）0块施工模板支架须有足够的刚度，浇筑混凝土前支架须进行 1.2倍箱梁荷载的预压，防止浇筑过程中产生过大变形； （2）根据计算及相应的预压结果，设置 0#块主梁的预拱度。3.3.2

15、3.3.2 施工挂篮施工挂篮主梁悬臂施工离不开施工挂篮，挂篮性能的好坏直接关系到悬臂施工的质量，在悬臂施工前须进行下列准备工作： （1）施工单位提供挂篮图纸及挂篮、模板、施工机具的重量及形心位置； （2）根据施工单位提供的挂篮设计图纸，监控进行理论验算； （3）挂篮使用前须进行压载试验，提供弹性及非弹性变形； （4）挂篮压载试验或浇筑 1#块砼过程中进行挂篮应力和位移测试。3.3.33.3.3 主梁悬臂施工主梁悬臂施工主梁悬臂施工是施工监控过程中工作量最大，也是时间最长的阶段，在这个过程中，施工监控单位必须有专人常驻现场，实时监控并指导施工。在这个过程中，必须做到以下几点： （1）挂篮移动到位

16、、浇筑砼和张拉预应力束工况均须进行监控测试； （2）每节段挂篮定位数据由监控单位提供； （3）挂篮定位须在早晚进行，以消除日照影响； （4）主梁应力测试断面设在关键部位。3.3.43.3.4 主梁合施工及桥面铺装主梁合施工及桥面铺装主梁合龙施工是施工监控过程中的关键阶段，在这个阶段必须做到以下几点：（1） 施工单位尽早提供合龙方案，包括合龙时的底篮重量；（2） 监控单位提供合龙段配重重量；（3） 合龙过程中必须保证墩两侧重量的平衡；（4） 浇筑合龙混凝土观测应变和标高的变化；（5） 合龙段混凝土的养护；（6） 主桥合龙后测量全桥梁顶标高以确定是否调整桥面的铺装标高。3.43.4 施工监控网络图

17、施工监控网络图3.4.1.3.4.1. 悬臂施工悬臂施工悬臂施工是个重复进行的过程，一般情况下，只要合作各方遵循程序安排，监控工作不会对施工进度产生影响。 图 3-1 是一个节段悬臂施工的监控监测网络图，图中看出，在移动挂篮时，施工单位可以根据监控单位的计算标高进行模板初定位，在绑扎钢筋完成前，监控单位提供挂篮的精确定位标高。施工单位在挂篮定位、浇筑混凝土后和张拉纵向预应力后立即提供测量数据，则一般情况不会影响施工进度。经常出现的问题是，施工单位马上要进行挂篮立模标高定位，还未提供前节段的标高测试；或者急急忙忙提供数据后，马上要求提供立模标高，给监控组的计算工作造成困难。因为现场监控组获得标高

18、数据后，需至少 4 小时工作时间才能提供立模标高，这其中包括数据输入、误差分析、目标的调整和总部的复核。 3.4.2.3.4.2. 合龙段施工合龙段施工 图 3-2 是一个合龙段施工的监控监测网络图。合龙段的监控关键在于配重，这其中牵涉到挂篮的移动或者拆卸，合龙吊架的移动或者安装，在这个过程墩身的荷载平衡比较难以把握。经常出现的问题是，移动挂篮将底篮送至另一端，造成重量的重新分配，底篮吊杆螺纹钢筋的锁死和合龙段钢筋的绑扎，都造成合龙段重量的不平衡和刚度的增加，在劲性骨架锁定前，合龙段实际上已经锁定了，由此造成配重的失效。 因此，合龙段施工必须细化，由施工单位提出、监控单位复核、设计单位认可、监

19、理单位批准执行。 131087641412259111315初定预拱度 0.5精确定位标高 0.5现场修正标高（如必要） 0.5移动挂蓝 0.5挂蓝初定位 0.5绑扎钢筋 2浇筑前验收 0.5浇筑砼 1测量并调整 底模标高 0.5养护 3测量标高 1测试应力 0.5张拉纵向 预应力 0.5张拉横竖向预应力 0.5 0.5 0.5测量标高测试应力说明：1、本图是悬臂施工一个节段的施工网络图，头尾分别是前节段和后节段的工况，图中的时间单位是天；2、网络图分四层，第一层是预告标高工作,第二层是施工流程,第三层是标高测量，第四层是应力测试；3、标高测量和应力测量须尽早提交监控组，以便监控工程师能尽早计

20、算分析。图 3-1 悬臂施工监控监测网络图 23976541110确认标高0.5安装水箱 2水箱配重 0.5合龙锁定 0.5测量标高0.5安装吊蓝 2绑扎钢筋 2临时预应力 0.5确定配重水 1测量标高 0.58 212浇筑合龙段砼1拆除挂蓝 0.5平衡卸水量（t）平衡卸水量（t）0.5 2平衡卸水量（t） 0.52397651110确认标高0.5 0.5合龙锁定 0.5测量标高0.5安装吊蓝 2绑扎钢筋 2临时预应力 0.58 212浇筑合龙段砼1移动挂蓝 1平衡卸水量（t）平衡卸水量（t）0.5 2平衡卸水量（t） 0.5确定配重水 2安装水箱 2加水配重(2) 不拆除挂蓝时(1) 拆除挂

21、蓝时4 0.5水箱配重 0.5测量标高说明：1、本图是悬臂施工和合龙节段的施工网络图，紧前工作是悬臂施工的最后节段工况，图中的时间单位是天；2、合龙的关键是在整个合龙过程中，必须保持墩两侧重量的平衡，如果是刚构桥须考虑合龙顶推；2、网络图分三层，第一层是预告标高工作,第二层是施工流程,第三层是标高测量；3、标高测量须尽早提交监控组，以便监控工程师能尽早计算分析。图 3-2 合龙阶段监控网络图4 4、结构分析计算、结构分析计算主桥上部结构采用预应力混凝土连续梁结构悬臂挂篮施工。在施工过程中，荷载是由各节段浇筑完成而逐步施加的，预应力张拉将会大幅度改变混凝土内的应力分布和变形。结构刚度、混凝土收缩

22、徐变、预应力索、温度、外载等因素，将使桥梁结构的变形、应力状态及其变化规律更加复杂。施工控制结构分析计算是施工监控的一个重要部分，是施工监控的前提。按照设计和施工所确定的施工工序，以及设计所提供的基本参数，对结构进行正装与倒装分析，其内容有：（1）结构形变分析；（2）控制截面结构应变应力及内力计算；（3）结构预拱度计算分析，以确定立模标高。4.14.1 计算模型计算模型为实现桥梁结构的变形和应力分析，拟采用 midas/civil 进行结构整体计算，采用桥梁博士进行复核，以及采用 ansys 有限元软件进行局部分析计算。在结构计算中，将结构简化为平面结构，各节段离散为梁单元，建模时均不考虑墩柱

23、的影响，全桥共分为 50 个单元，51 个节点，34 种钢束，全桥结构的离散图如下图 4-1。图 4-1 全桥结构离散图成桥状态结构单元划分图如图 4-2。275#274#276#277#图 4-2 成桥状态结构单元划分图4.24.2 计算工况计算工况悬臂施工过程中每个施工节段主梁标高测试分 3 个工况，即挂篮就位后、浇筑混凝土后和张拉预应力后，全桥施工计算共分 30 个工况，详见表 4-1。表 4-1 左幅桥施工计算工况表工况号工况号工况内容工况内容工况号工况号工况内容工况内容10 号块施工16张拉 5#块2安装挂篮176#挂篮就位3浇筑 1#块18浇筑 6#块4张拉 1#块19张拉 6#块

24、52#挂篮就位207#挂篮就位6浇筑 2#块21浇筑 7#块7张拉 2#块22张拉 7#块83#挂篮就位23拆除挂篮9浇筑 3#块24搭设边跨合拢支架10张拉 3#块25同时合拢边跨114#挂篮就位26解除临时固结12浇筑 4#块27安装中跨吊架、配重13张拉 4#块28同时合拢中跨145#挂篮就位29桥面铺装15浇筑 5#块30运营三年，计算收缩、徐变 4.34.3 计算参数取值及修正计算参数取值及修正施工监控是个循环过程，必须根据测量、分析结果反复计算，这就涉及到计算参数的不断修正，使计算模型更接近实际结构。在计算初期，采用规范设计参数或经验参数，在监控过程中根据测试数据不断修正。计算参数

25、是施工控制结构模拟计算中最基本的资料，这些参数会对桥梁的理论计算产生一定的影响，使实际变形与理论变形存在一定的差异，从而影响成桥竣工标高。因此必须根据施工实际，随时调整理论计算模型使之与施工实际情况相符，再按修正后的模型确定新的立模标高，从而达到标高控制的目的。理论模型的修正通过对模型中各相关参数的调整来实现。4.3.14.3.1 混凝土物理特性混凝土物理特性混凝土的设计参数是影响桥梁结构受力和变形的重要因素之一，根据以往设计经验以及施工现场的测试主梁混凝土的参数取值如下：抗压弹性模量：；43.55 10cempa容重：；326.5kn/m线膨胀系数：5101k4.3.24.3.2 孔道摩阻系

26、数和偏差系数孔道摩阻系数和偏差系数据国内有关研究成果及同类桥梁孔道摩阻试验的测试结果，规范所规定的孔道摩阻系数和偏差系数偏小，根据设计图纸取值为：孔道摩阻系数k和偏差系数。0.230.0025k 4.3.34.3.3 钢绞线力学参数钢绞线力学参数弹性模量：mpa51095. 1标准强度：1860mpa松驰率：0.025钢索回缩值(锚具变形)：0.006mm4.44.4 初步计算结果初步计算结果根据上述的计算模型、所分的计算工况和初步选取的计算参数计算所得结果如下。号 块图 4-3 节段编号示意图表 4-2 节段挠度及预拱度表（单位：mm）节段号76543210275#墩01234567施工27

27、.926.223.819.915.210.87.03.80-3.1-4.4-5.5-6.3-7.4-8.7-10.6-12.91/2 活载-3.5-4.4-4.7-4.5-3.7-2.9-2.1-1.30-1.7-2.9-4.3-5.9-7.7-9.2-10.3-10.8预拱度-24.4-21.8-19.1-15.4-11.5-7.9-4.9-2.504.87.39.812.215.117.920.923.7节段号76543210276#墩01234567施工-13.0-10.8-8.9-7.5-6.4-5.6-4.5-3.103.87.010.915.320.023.926.328.01/2

28、 活载-10.8-10.3-9.2-7.7-5.9-4.3-2.9-1.70-1.3-2.1-2.9-3.7-4.5-4.7-4.4-3.5预拱度23.821.118.115.212.39.97.44.80-2.5-4.9-8.0-11.6-15.5-19.2-21.9-24.55 5、施工监测内容、施工监测内容施工监测是施工监控中一部分，所以施工监测是为施工控制服务的，所进行测试内容也是围绕施工控制进行的。为了保证整个施工控制的顺利进行，需要进行如下测试内容：5.15.1 箱梁预拱度指令和线形控制箱梁预拱度指令和线形控制5.1.15.1.1 箱梁施工预拱度箱梁施工预拱度在大跨度预应力混凝土箱

29、梁悬臂浇筑过程中，随着箱梁的延伸，结构自重将逐步施加于已浇筑的节段上，使其挠度逐渐增大而变化。因此，在各节段施工时需要有一定的施工预拱（设计单位事先给出了各节段的预拱值） 。但实际施工中，影响挠度的因素较多，主要有箱梁自重、挂篮变形、预施应力大小、施工荷载、混凝土收缩徐变、预应力损失、温度变化等。挠度控制将影响到合龙精度和成桥线形，故对其必须进行精确的计算和严格的控制。通过实测，对设计部门给定的预拱值在一定的范围作适当修正。否则，多跨度桥梁桥将可能出现较明显的起伏现象。箱梁浇筑时各节段立模标高由几部分组成： (1)活载后期徐变挂篮施工设计立模2/1iiiiiffffhhi式中：待浇筑箱梁底板前

30、端模板标高；立模ih该点设计标高；设计ih箱梁施工预抛高，为浇注完该节段后，由于以后的施工操作该节施工if段所发生的变形，这种变形直到桥梁竣工时为止。在模型计算中，即为安装完表示该节段的单元杆件后，该节段控制标高点（一般为节段远离墩的端点）所发生的变形的负值（变形位移值以向上为正，向下为负） ；浇注本节段挂篮弹性变形对该点挠度影响值；挂篮if混凝土后期收缩、徐变引起的变形，可通过计算求出控制截后期徐变if面的挠度最大值，然后按抛物线沿跨长分布；桥梁承受 1/2 静活载所引起的变形。可通过结构计算准确求得。活载2/1if在实际标高监控工作中，采用近似计算法，即先按中垮跨中截面弯矩影响线布载，求出

31、跨中最大挠度并取其一半，然后按二次抛物线分布于该跨。预拱分析采用与施工过程逆方向的反向分析计算方法，即认为变截面箱型连续梁合龙 3500 天后，箱梁顶面达到了设计要求给定的标高，然后在增加挂篮、模板和施工附加荷载的条件下，按实际施工的逆过程，逐步“拆除”各节段箱梁，计算剩余部分的坐标，与被“拆除”节段最邻近的箱梁顶面标高减去其设计标高，即该节段的预拱度。持续此计算过程，由合龙段反推至第二节段，由此得到各节段的预拱。5.1.25.1.2 预拱的预测和调整预拱的预测和调整施工预拱的设置严格受到施工工期、施工时间、合龙日期等制约，结构实际线形很难与设计计算的理论线形完全吻合。实际测量值与理论计算值的

32、偏差可通过物理力学模型予以分析调整，其手段是通过前期预测和后期调整来实现。如果线型偏离量不太大，则可以由下一节段直接调整进行一次性补偿；若偏离量较大，一次性补偿将会出现明显的桥面“波浪” ，需要通过若干节段的预拱度连续修正来弥补误差。后者的多节段调整方案，实际上是一种多目标的全局优化解。预拱控制是对成桥线型的预测，需要通过实际的桥面标高测量结果，不断反馈比较，用实践来检验理论计算的准确性与调整方案的合理性。监控方将通过不断监测观察，理论计算、分析调整的方法。该桥拟运用人工神经网络、遗传算法于箱梁预拱度预测中。5.1.35.1.3 箱梁线形控制程序箱梁线形控制程序为了保证箱梁轴线高程施工精度，通

33、过现场实测，及时准确地控制和调整施工中发生的偏差值。选用高精度水准仪(偶然误差1mm/km)，高程控制以等水准高程控制测量标准为控制网，箱梁浇筑以等水准高程精度控制联测。测量控制程序如图 5-1 所示。确定立模标高签立模标通知单挂篮定位立模、扎钢筋、浇砼后高程观测张拉前后高程观测移挂篮至下节段监理复核监理复测监理复测监理复测图 5-1 高程测量控制顺序5.1.45.1.4 箱梁线形测量箱梁线形测量主桥的轴线和里程用全站仪进行测量，高程用自动安平水准仪进行测量。将轴线后视点引至过渡墩，用远点控制近距离点。5.1.4.15.1.4.1 墩顶测量和基准点的设立墩顶测量和基准点的设立利用两岸大地控制网

34、点，使用后方交汇法，用全站仪测出墩顶测点的三维坐标。将墩顶标高值作为箱梁高程的水准基点，每一墩顶布置一个水平基准点和一个轴线基准点（做好明显的红色标识，施工单位做好严格保护措施） ，监理单位、监控单位和施工单位按每月至少一次联测。以首次获得的墩顶标高值为初始值，每一工况下的测试值与初始值之差即为该工况下的墩顶变位。5.1.4.25.1.4.2 主梁挠度的观测主梁挠度的观测1、测点布置：施工单位在每一梁段悬臂端（距前端 10cm 处）设立三个标高观测点。测点须用短钢筋预埋，伸出混凝土面 1.52.5cm，并用红油漆标明编号。截面测点见图 5-2 中的“|”所示的位置，作为主梁混凝土上表面标高的测

35、点。图 5-2 箱梁截面测定位置示意图( 单位：cm)2、测量方法：用精密水平水准仪测量测点标高。3、测量频率：施工单位按各节段施工次序，每一节段按三种工况（即：浇筑混凝土后；张拉后和挂篮前移后）对主梁挠度进行测量。对于一些重点工况，监控单位进行抽测，与施工单位平行测量，相互校核。4、测量时间：测量时间宜在早 8：00 之前和下午 6：00 以后或在温度场较稳定的时候进行。在测量过程中，为了找出温度变化引起主梁挠度变化的规律，监控单位选择温差变化较大的天气，从早晨 6：00 左右下午 6:00 左右每间隔大约 2 小时对其挠度进行测量，并记录所对应的大气温度，找出温差变化较大时挠度变化的规律，

36、从而为确定待施工各节段预拱提供较为可靠的依据。5.1.4.35.1.4.3 箱梁轴线抽测箱梁轴线抽测1、测点布置：施工单位在每一梁段悬臂端梁顶中线设立一个轴线观测点。测点见图 5-2 中截面中心处“|”所示的位置。2、测量方法：使用全站仪和钢尺等，采用测小角法或视准法直接测量其前端偏位。5.1.4.45.1.4.4 主梁立模标高的测量主梁立模标高的测量1、测点布置：立模标高的测点位置见图 5-3 中的“|”所指处，即：底板底模板三个特征位置；顶板底模板六个特征位置。 图 5-3箱梁截面立模标高测点位置示意图2、测量方法：用精密水准仪测量立模标高。3、测量时机：立模标高的测量应避开温差较大的时段

37、，测量时间宜在早8：00 之前和下午 6：00 以后进行。施工单位立模到位、测量完毕后，监理单位对施工各节段的立模标高进行复测，监控单位不定期进行抽测。 5.1.4.55.1.4.5 主梁顶面高程的测量主梁顶面高程的测量在某一施工工况完毕后，对主梁顶面混凝土进行直接测量。在测量过程中，同一截面在加高平台处测两点，这样可得到主梁加高平台的高程值。同时，根据不同的工况观察主梁的挠度（反拱）变化值，按给定的立模标高（含预拱度）立模，也可得到主梁顶面的高程值。两者进行比较后，可检验施工质量。5.1.4.65.1.4.6 两边对称截面相对高差的直接测量两边对称截面相对高差的直接测量当两边施工节段相同时，

38、对称截面的相对高差可直接进行测量和分析比较。当施工节段不同时，对称节段的相对高差不满足可比性，此时，可选择较慢的一边最末端截面和较快的一边已施工的对应截面作为相对高差的测量对象，在测量过程中，同一对称截面可测多点，根据其横坡取其平均值，可得到对称截面的对应点的相对高差。5.1.4.75.1.4.7 多跨线形的通测多跨线形的通测除保证各跨线形在控制范围内外，第二联全程线形应定期或不定期进行通测，确保全桥线形的协调性。5.1.4.85.1.4.8 结构几何形状测量结构几何形状测量结构几何形状的测量主要包括：左、右幅箱梁上下表面的宽度、腹板厚度、上盖板和下底板的厚度、箱梁截面高度以及箱梁施工节段的长

39、度等。监控单位采用抽查的方式，不定期的进行测量。5.1.55.1.5 测量仪器测量仪器精密水准仪：topcon 精密型电子数字水准仪，型号为 dl-102c，其精度为电子读数：1.0mm/km（用玻璃钢尺） ，光学读数：1.5mm/km全站仪：日本产 topcon gts-332 全站仪，测角精度2” ，测距精度(2mm+2ppm)，测程：单棱镜 3000m，三棱镜 4000m。5.25.2 混凝土结构应变测混凝土结构应变测试试结构的应变应力测试结果一方面用来评价施工质量，另一方面还可用于桥梁结构的跟踪监测，进一步完善桥梁设计理论。对大跨度预应力混凝土桥梁而言，由于混凝土材料的非均匀性和不稳定

40、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，即计算应力不可能反映结构的实际应力状态。因此，在预应力混凝土结构的应变实际测试中，通过系统识别、误差分析与处理，使测试应力尽可能地接近于实际，从而较准确地掌握结构的真实应力状态。5.2.15.2.1 传感器选择传感器选择从目前国内外适用于现场实物测量的混凝土应变的传感器而言，适用于内埋的有应变片式传感器、钢弦式传感器、压电晶体传感器、内埋光纤传感器等。此外，对于钢筋混凝土结构，还可通过测量钢

41、筋的应变来反映混凝土应变。基于钢筋混凝土桥梁结构布点多、工期长、工作量大(测量频繁且须多点同时读数)、现场测试环境差(边施工，边测量)，密封、绝缘要求高，温度变化难于预测，因撞击、振捣损坏传感器器件的情况不可避免。另外，还必须设法排除混凝土干缩徐变对测试结果的影响。在整个监测监控期间，为了不影响桥梁现场施工进度，鉴于同类桥梁施工监控的经验，拟选用内埋式钢弦应变传感器。目前，工程界普遍认为，钢弦式内埋应变传感器量程大、精度高、非线性范围大、零漂、温漂范围微小，对测量精度基本无影响，且自身防护破损的能力好，便于长期观测，是混凝土应变测量较理想的传感元件，但是其价格高。根据混凝土箱梁结构可受到的荷载

42、和温度变化情况，拟选 jmzx-215 智能弦式数码应变计。jmzx-215 智能弦式数码应变计是一种埋入式混凝土应变计，适用于各种混凝土结构内部的应变测量，适应长期监测和自动化测量。其应变量程为-15001500，分辨率为 0.1；温度量程为-20c+110c，分辨率为1c。钢弦应变计的主要参数钢弦丝自振频率与应变(f,)间的对应关系，厂家多用标定表和折线图的形式给出，这样不便于大批量数据的处理。混凝土结构应变可近似看作自振频率 f 的二次函数 (2)cbfafc2式中：混凝土构件应变()； 弦丝自振频率(hz)；cf a、b、c待定系数。分别将各钢弦传感器的标定数据(,)通过最小二乘原理，

43、确定系数ifcia、b、c，拟合为二次函数为式(2)，得到各自的数学表达式。在应力监测中，将所测量的钢弦频率值代入式(2)，通过专用软件计算即得到混凝土结构的应变值，进而可得到结构的名义应力值。5.2.25.2.2 传感器布置方案传感器布置方案根据连续梁悬臂施工的受力变形特点，测试预应力混凝土箱梁的纵向应力最重要，在混凝土浇筑前，在控制截面用钢丝将钢弦应变计捆扎固定在箱梁上、下缘纵向钢筋上，纵向箱梁应力测试截面选择在悬臂施工的两个“t”构的根部，各测试截面布置示意图如图 5-4 所示。选用温度、应力型传感器，主要监测箱梁在悬浇阶段最不利截面的应力变化情况，在两个“t”构根部，每个截面布置4 个

44、应力传感器，如图 5-5 所示。 a1a11#2#3#4#5#6#7#0#7#6#5#4#3#2#1#a2a2图 5-4 应变测试截面布置示意图上-1下-1上-2下-2图 5-5 应力传感器布置示意图全桥共设 16 个埋入式应变传感器。通过纵向传感器测量箱梁的受力应变大小，通过横向传感器测量混凝土的收缩等，获取控制截面的全部应力分布信息；并与设计值比较，作出合理的评价，并及时将分析结果反馈给设计、现场监理和施工单位等，完成信息化施工控制全过程。5.2.35.2.3 钢弦应变计埋设钢弦应变计埋设根据结构的受力变形特点，测量预应力混凝土箱梁结构的纵向应力最重要。在混凝土浇筑前，在控制截面位置用扎丝

45、将钢弦应变计捆扎固定在箱梁上、下缘纵向钢筋上。为保证埋设的钢弦应变计有较高的成活率和测量精度，需对埋设的应变计特殊处理和进行多项检查。首先，为防止外界电磁场干扰，全部采用多股铜芯屏蔽线；其次，由于监测监控属于长时间稳定性测量，且连接线较长，对连接线采用平行施焊，在接头处用绝缘胶布反复包扎，再用 703 乳胶进行密封；然后用万用电表测量有无断路，检查引线与被测构件有无短路。在操作中尽可能准确地使钢弦应变计与纵向应力方向保持一致。为防止混凝土浇筑过程中传感器的窜位和角度改变，埋设时用扎丝将传感器牢牢捆扎在钢筋上。5.2.45.2.4 箱梁结构应力测量箱梁结构应力测量混凝土箱梁结构在悬浇过程中，按下

46、述三个工序循环推进：挂篮前移、立模；混凝土浇筑、凝固；预应力钢绞线张拉。因此，应力测量也按上述三个工况划分(并考虑到施工中特殊工况和温度大幅变化等情况)，分别对施工中三个工况及特殊情况下的应力进行跟踪监测；然后对体系转换后箱梁结构各工况改变后的应力监测，直至全桥竣工。由于混凝土应力测量的特殊性（当结构较大时应变滞后时间较长） ，测量时间选定在每一工况结束后 3-6 小时为宜，同时，在每一施工阶段，各工况测量时的温度变化不能太大。5.2.55.2.5 测试应力误差分析测试应力误差分析混凝土结构的应力是通过应变测量获得的。桥梁结构的实际状况与理论状况总是存在着一定的误差，究其原因，主要由设计参数误

47、差、施工误差、测量误差、结构分析模型误差等综合因素干扰所致。只有通过理论分析、误差分析等手段，使测试应力结果尽可能地接近于结构实际，才能较准确地掌握结构的真实应力状态。由于混凝土材料的特殊性，测量应力的误差主要来源于混凝土的实际弹性模量的测量和混凝土的收缩徐变的计算。在大跨度预应力混凝土梁桥施工中，应力测试是监测监控的重要手段之一。事实上，由于混凝土材料的特殊性及施工工艺的复杂性，影响应力测试结果的因素太多，尚待深入探索和研究。同时，大跨度预应力混凝土梁桥的有限元计算结果也受到诸多因素的影响。因此，测试应力与设计应力的相互比较与印证在大跨度预应力混凝土梁桥的施工中尤为重要。5.35.3 预应力

48、孔道摩阻试验预应力孔道摩阻试验为了正确控制施工过程中的张拉力，确保京沪高速铁路丹阳至昆山特大桥常锡澄桥段跨常澄高速连续梁的施工质量，在纵向预应力张拉前，应进行孔道摩阻试验，并根据实测结果调整张拉力。同时，通过预应力孔道摩阻试来验证设计参数与施工中实际参数的相符程度，为设计验算、调整桥梁配索提供参考，以确保桥梁结构受力安全。试验时，将智能穿心力传感器安放在工作锚下，并采用一端张拉的方式加载。当张拉端加力时，压力传感器发生压缩变形，通过 jmzx-3006 智能综合测试仪可以分别测得张拉端和锚固端的预应力，两端的差值即为孔道摩阻力。5.45.4 截面尺寸测量截面尺寸测量根据误差分析的结论，混凝土超

49、方对悬臂施工的连续刚构桥来说，影响很大，必须尽可能地减小，因此超方的测量也是非常重要的。除了应变和标高数据能够反映超方的现象，对每一节段梁截面测量也是一个好方法。 具体做法是每浇筑一节段梁，在悬臂端进行截面尺寸测量，包括截面高度、顶板、底板和腹板的厚度等等。5.55.5 材料力学指标检测材料力学指标检测箱梁及墩身混凝土立方体积标号及容重可以通过试验确定。弹性模量的增长往往滞后于混凝土的强度增长。箱梁块件施工周期一般较短，加载龄期短，这种情况下，弹模的误差对梁端挠度的影响很大，混凝土的弹性模量可以试验测得。混凝土的收缩、徐变对主梁挠度变化的影响较大，可以在现场取样，模拟现场的环境进行收缩、徐变的

50、试验，根据试验结果得到主梁的收缩、徐变精度和理论计算的收缩、徐变挠度进行比较，判定收缩、徐变误差，并确定变异参数调整量。监控单位可以和施工单位、监理相互配合，实时开展施工状态下的混凝土弹性模量、容重等参数测试。5.65.6 裂缝观测裂缝观测根据结构计算和实测的桥梁结构应力情况，做好关键混凝土断面、关键部位（出现拉应力）的表面裂缝观测工作，检查是否有裂缝出现，并做好记录。一般来说，桥梁箱梁结构不会出现拉应力。5.75.7 与监控有关的其它资料收集与监控有关的其它资料收集桥面临时荷载的布置和浇筑混凝土方量的资料以及最近两年同期的温度资料。通过对桥面临时荷载和混凝土浇筑方量资料的收集，便于施工监控单

51、位做出正确的误差分析，使计算模型更接近于实际结构。6 6、拟投入的仪器设备、拟投入的仪器设备表 6-1 拟投入的仪器设备设备名称设备名称型型 号号数量数量产地产地购置时间购置时间备备 注注全 站 仪topcon-gts-3111 台日本2003.6高精水准仪at-g2/dsz31 台日本2003.6手持式应变仪2 台2002.8台式计算机piv1 台中国2007.10笔记本计算机sony1 台中国2004.5打印机hp1 台中国2004.9智能综合测试仪jmzx-30061 台中国待购智能穿心力传感器jmzx-3340at2 个中国待购钢弦式应变计耗材中国待购光纤传应变感器耗材中国待购7 7、

52、施工监控中应强调的问题、施工监控中应强调的问题 （1）严格控制施工临时荷载，材料堆放要求定点、定量。 （2）高程测量工作由施工方和监控方独立平行进行，以便于在现场及时校对；同时由监理方监测。 （3）所有观测记录必须注明施工状态、日期、时间、天气、气温、桥面特殊施工荷载和其它突变因素。 （4）每一施工工况完成后，由有关方进行测试；确认测量结果无误后方可进行下一工况的施工。 （5）箱梁每一节段预应力索张拉后，由监控方进行测量和数据分析处理后，给出下一箱梁立模预拱度值。（6）箱梁立模控制指令经监控、设计、监理三方签认后，施工方方可执行。8 8、参与施工监控主要人员、参与施工监控主要人员表 8-1 施工监控人员表组别组成人员职称职责项目负责人冯仲仁高级工程师、博导项目总负责王雄江工程师、博士技术负责人叶再军工程师、硕士负责技术方案的制定和实施现场负责人张洲工程师、硕士负责计算、对外协调等事务巴扬平工程师、硕士周雄工程师、硕士石径工程师、硕士李