支架现浇连续梁线性监控方案

赣州港至机场快速路连接线工程

中国化学

40+60+40m

连续梁线形监控方案

编制：

复核：

审批：

中国化学工程第七建设有限公司

南康公共服务三期工程叩P项目部

目录

一、工程概况及技术标准................................................1

1.1、工程概况.....................................................1

1.2、施工监控技大依据.............................................2

1.3、线路技术标准.................................................2

二、线形控制必要性和方法.............................................3

2.1、施工控制的必要性.............................................3

2.2、施工控制的方法...............................................4

三、监控计算..........................................................6

3.1、连续梁施工步骤...............................................7

3.2、计算模型及分析方法..........................................7

3.3、确定计算监控基本参数........................................8

3.4、长期收缩徐变设置............................................8

3.5、计算内容.....................................................8

3.6、立模标高的确定与调整........................................9

四、线形测量..........................................................9

4.1、变形监测.....................................................9

4.2、轴线偏移测量................................................11

4.3、墩顶沉降和不平位移测量.....................................11

4.4、考察大气温度对主桥线形影响.................................11

4.5、监控技术方案的保证措施.....................................11

五、应力测试.........................................................12

5.1、应力测试断面................................................13

5.2、测试仪器及要求.............................................13

六、主要注意事项.....................................................14

6.1、施工步骤安排计划............................................14

6.2、测试项目....................................................14

6.3、对施工现场的要求............................................15

七、控制具体流程.....................................................15

八、监控目标.........................................................16

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一、工程概况及技术标准

1.1、工程概况

赣州港至机场快速路连接线工程，位于赣州市南康区镜坝镇

以及东山街道。道路起点对接产业大道（在建），与东山北路北

延段平交，本工程项目起点里程为K0+065为东山北路北延与产

业大道交叉口，线路自西向东，与南康区机场快速路平交后，转

为由北向南，跨章水河支流，经南康家居特色小镇东侧，跨章水

河、现状滨江大道，止于赣南大道交叉口，线路全长约5.184km。

K4+486.5跨章水河桥单幅桥全宽20.25m,采用三室箱型截

面，外侧腹板为斜腹板，腹板斜率为3.5:1,中支点梁高4.0m,

边支点及跨中梁高2.1m,梁底边形按二次抛物线变化，边跨等

高段长10.9m,中跨等高段长2.0m。箱梁顶板宽20.25m,底板

宽度14.25m-15.34m,箱梁两侧悬臂板长2.0m,悬臂板端部厚

20cm,根部厚50cm。连续梁中支点附近桥面人行道外侧设置景

观钢结构装饰，桥面局部拓宽0-2.2%箱梁悬臂局部加长至

4.2m。箱梁顶板厚28cm,支点处加厚至58cmo底板厚度为

25cm-70cm。腹板厚度为50-70cm。中横梁厚为2.5m。端横梁厚

度1.8m,箱梁顶板、底板平行向外侧形成2%横坡。

连续梁纵向预应力腹板钢束采用17-6S15.2、顶板钢束采

用15-6sl5.2、底板钢束采用9-d）S15.20锚具为M15-17.

M15T5、M15-9锚具，锚下张拉控制应力为1395MPao预应力顶、

底板束尽量靠近腹板布置。

中支点横梁设置横向预应力钢束，采用12-6S15.2钢绞线,

采用M15-12锚具，锚下张拉控制应力为1395MPao桥面局部加

宽段，桥面板设置横向预应力钢束，采用3-6sl5.2钢绞线，纵

向间距为50cm,BM15-3锚具，锚下张拉控制应力为1339.2MPa。

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箱梁竖向预应力采用PSB785精轧螺纹钢，直径32nlm,张拉

端和固定端分别采用JLM和JLMP锚具，纵向布置间距约0.5m。

锚垫板下设置螺旋筋，管道成孔采用内径50mm,壁厚2mm的金

属波纹管。竖向预应力采用二次张拉，以消除第一次张拉钢绞线

产生的锚具放张回缩量。在施工中，如竖向预应力布置与腹板下

弯束锚下螺旋筋有冲突，可适当调整竖向预应力筋纵向布置。

连续梁采用支架现浇施工。

1.2、施工监控技术依据

(1)《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)(2016版)

(2)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)

(3)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)

(4)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG

D62-2018)

(5)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)

(6)《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)

(7)《公路工程抗震规范》(JTGB02-2013)

(8)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)

(9)《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476-2008)

(10)《城市桥梁桥面防水工程技术规程》(CJJ139-2010)

(11)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)

(12)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008)

1.3,线路技术标准

1)道路等级：城市主干路；

2)设计速度：50km/h；

3)汽车荷载：城-A级；

4)人群荷载：3.5kPa；

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5）桥梁宽度：

桥梁起点至8#桥墩（桩号K4+59L5）段：分左右两幅，两幅

之间净宽10米，每幅桥宽20.25m,单幅桥面布置为：0.25m栏

杆+4m人行道+3.5m非机动车道+0.5m隔离护栏+11.5m行车道

+0.5m防撞护栏=20.25m；

8#桥墩（桩号K4+591.5）至桥梁终点段：分左右两幅，两幅

之间净宽10米，每幅桥宽12.5m,单幅桥面布置为：0.5m防撞

护栏+11.5m行车道+0.5m防撞护栏=12.5m；

非机动车道桥：0.5m防撞护栏+3.5nl行车道+0.5m防撞护栏

=4.5m：

人行梯道：0.25m护栏+3.5人行步道+0.25m护栏=4.0m；

设计洪水位：119.44（百年一遇）；

通航等级：VH（2）级，最高通航水位115.14m,设置一个通

航孔，净高4.5m,净宽40m。

二、线形控制必要性和方法

2.1、施工控制的必要性

在施工过程，由于受混凝土浇筑、施工荷载、预应力张拉、

混凝土收缩及徐变、温度以及体系转换等诸多因素的影响，因控

制不当会使连续梁误差大和成桥线型与设计目标不相吻合。为了

使施工能按照设计意图进行，确保施工安全并最终达到设计的理

想成桥状态，应对本桥进行线形控制，以保证最终线形平顺。

大型桥梁，理想的几何线形与合理的内力状态不仅与设计有

关，而且还依赖于科学合理的施工方法。如何通过对施工过程的

控制，在建成时得到预先设计的应力状态和几何线形，是桥梁施

工中非常关键和困难的问题。同时，施工控制的结果为大型桥梁

实行长期监测提供原始依据，是桥梁运营状态监测的起点。

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尽管在设计时已经考虑了施工中可能出现的情况，但是由于

施工中出现的诸多因素，事先难以精确估计，以采用支架浇筑的

预应力混凝土连续梁桥为例，材料的弹性模量、混凝土徐变收缩、

重量取值、施工中偏载、有效预应力大小和温度对结构的非线性

影响等因素，在设计时很难准确把握，所以必须在施工过程中对

桥梁结构进行实时监测，并根据监测结果对设计的施工过程进行

相应的调整，使桥梁建成时最大可能地接近设计状态，这就是施

工控制工作的最终目标。

根据以往连续梁桥施工控制的经验，影响施工过程中桥梁结

构内力和线形的因素主要有以下几方面：

•桥梁施工临时荷载

•浇筑主梁混凝二超方量及墩两侧悬臂重量不平衡

•支架定位时的温度影响

•预应力张拉及预应力损失的误差

•支架非弹性变形

•混凝土弹性模量

•混凝土徐变及收缩

•工序错位引起的误差

当上述因素与估计不符，而又不能及时识别引起控制目标偏

离的真正原因时，必然导致在以后阶段连续梁施工中采用错误的

纠偏措施，引起误差累积，所以施工控制是大跨桥梁施工过程中

不可缺少的工序。

2.2、施工控制的方法

经过多年的施工控制实践，在节段施工桥梁的施工控制方面

一般采用自适应控制的思路。对于预应力混凝土桥梁，施工中每

个工况的受力状态达不到设计所确定的理想目标的重要原因是

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计算模型中计算参数的取值问题，主要是混凝土弹性模量、材料

的容重、徐变系数和永存预应力等与施工中实际情况有一定的差

距以及环境温度、临时荷载的影响。要得到比较准确的控制调整

措施，必须先根据施工中实测到的结构反应来修正计算模型中的

这些参数值，以使计算模型在与实际结构磨合一段时间后，自动

适应结构的物理力学规律，当计算模型与实际结构相吻合后，再

用计算模型来指导以后的施工，这就是自适应控制的基本原理。

在闭环反馈控制基础上，再加上一个系统辩识过程，整个控制系

统就成为自适应控制系统。图1和图2为控制原理图。

当结构测量到的受力状态与模型计算结果不相符时，通过将

误差输入到参数辩识算法中去调节计算模型的参数，使模型的输

出结果与实际测量到的结果一致，得到了修正的计算模型参数

后，重新计算各施工阶段的理想状态。这样，经过几个工况的反

复辩识后，计算模型就基本上与实际结构相一致了，在此基础上

可以对施工状态进行更好的控制。

图I

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图2

桥梁的施工控制是一个预告-施工-量测-识别-修正-预告的

循环过程。施工控制的要求首先是确保施工中结构的安全，其次

是保证结构的内力合理和外型美观。为了达到上述目的，施工过

程中必须对桥梁结构内力（如主梁应力）和主梁标高进行双控。采

用支架浇筑的连续梁桥在施工过程中是静定结构，只要严格按桥

梁施工规范进行操作，内力状态一般能够得到保证，主要问题是

施工中及长期徐变挠度的控制。由于连续梁桥在施工过程中不具

备斜拉桥的索力调整能力，一旦发生线形误差，将永远存在于结

构中，因此，及时发现误差原因，尽量减小误差发生的可能性是

连续梁施工控制的关键。所以，对于连续梁桥施工控制系统除了

要求具备常规的结构分析计算手段外，具有在施工现场消除设计

与实际不一致的自适应能力就成为关键，只有这样才能及时提供

控制标高和控制内力的修正值。

三、监控计算

监控计算就是利用建立的监控计箕体系对桥梁施工过程中

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各阶段结构的应力和位移状态以及施工控制参数进行计算及预

测，为施工提供施工控制目标值，保证施工的顺利进行并使结构

最终达到或接近设计要求的成桥状态。

3.1、连续梁施工步骤

连续梁施工步骤流程图见图3-1o

图3-1连续梁施工步骤流程图

3.2、计算模型及分析方法

计算分析采用有限元程序软件MIDAS/CIVIL对桥梁空间构

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模进行计算。图3-2为模型示意图。计算过程中采用正装迭代分

析的方法进行施工架设过程模拟计算分析。

图3-2计算模型图示

3.3、确定计算监控基本参数

计算监控基本参数的选择原则是所选择的参数在施工现场

是经常变化的，并且其变化应能较敏感地反应出在施工过程中其

对桥梁结构行为的影响，而且，这些参数应易于表示，易于度量，

易于取得。通常情况下，选择混凝土（材料）的弹性模量、构件

自重、施工荷载、结构温度场和施工周期等作为监控基本参数。

混凝土的弹性模量、容重采用现场实测值作为计算参数。

3.4、长期收缩徐变设置

关于成桥通车后收缩徐变按1000天考虑。

3.5、计算内容

在施工控制开始前，根据设计图及施工单位提供的施工方

案，对结构进行全施工过程模拟计算，计算采用Midas/Civil

程序进行，根据计算结果对桥梁结构在施工过程中的应力按规范

要求验算，并与设计单位核对计算结果。

主要结果有：

①各梁段浇筑梁段混凝土后的结构内力、应力和挠度；

②各梁段张拉预应力后的结构内力、应力和挠度；

③合龙段临时连接后的结构内力、应力和挠度；

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④合龙段浇筑混凝土后（假定为荷载）的结构内力、应力和

挠度；

⑤合龙段浇筑混凝土后（已成为结构）的结构内力、应力和

挠度；

⑥桥面铺装完成后的结构内力、应力和挠度。

3.6、立模标高的确定与调整

根据设计资料提供的设计线形和采用Midas/Civil分析程

序进行模拟计算结果，在全施工过程中提供支架模板定位标高。

初期按理论值确定，在施工进行一定的节段数后按理论值及测量

结果调整支架模板定位标高。

四、线形测量

由于连续梁桥采用支架施工法，每施工节段的标高即每个结

点坐标位置的变化与偏离都会造成合龙困难，影响最终成桥线

形。为保证连续梁的线形符合设计要求，必须在主梁施工过程中

进行线形控制。线形测量主要内容包括：主梁变形监测、主梁轴

线偏位测量与墩顶沉降和水平位移的测量。

成桥线形测量的测点布置在每跨主梁的墩顶截面、1/8跨、

1/4跨、3/8跨、1/2跨截面上设置线形测点。

4.1、变形监测

4.1.1测点布置

梁顶高程测点布置在中线及腹板上的顶面上，每个梁段前端

设一个测试断面，每断面顶面设五个测点。测点布置见图4-1

所示

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12345

图47a标高测点布置图

图4-1b标高测点转移布置

测点采用016的短钢筋制作，底部焊钢筋骨架上，顶部磨

圆露出校面1.5^2.5cm,采用红油漆标记。

4.L2观测设备

水准仪精度级别S1,配备使用3m的板尺。

4.1.3观测时间

定在温度相对恒定的时间段测量，一般在夜间22：00〜凌

晨7：00之间，随季节调整。

4.1.4控制网的建立与复测

利用自动安平水准仪及检校后的钢尺把高程控制点引至墩

顶上，标上明显标记并保护好。在以后的施工期就以此点为基准，

作为其它水准测量的后视点，得出所测梁顶的高程。

每一墩顶至少应布置两个基准点，每次测试时首先应进行基

准点之间的相互校核。对于这些基准点，要求每隔两个月复测一

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次。

4.2、轴线偏移测量

用钢尺找出前端梁段的中线并做标计，采用视准法直接测量

其前端偏位。

将水准仪架设在墩顶梁面中心，后视另一墩顶梁面中心，视

线为基准线，在梁前端中心标记处放置塔尺，塔尺基准点与梁端

中心点重合，用仪器直接读取尺读数，即为轴线偏移值。

或用全站仪进行测量。

4.3、墩顶沉降和水平位移测量

墩顶沉降和水平位移的测量采用全站仪连续梁两端设置两

个站点，测出墩顶测点的三维坐标，以便得到墩顶空间坐标值换

算成标高和水平位移值。每一测试工况下的变位即为测试值与初

始值的差值。初始值为主墩刚建完后在气温恒定、无日照影响时

自由状态下的测量值。

4.4、考察大气温度对主桥线形影响

由于主桥线型易受大气温度影响。因此，考察大气温度对主

桥线型的影响是非常必要的，为了便于设计人员正确定出施工架

设阶段的主要技术参数，需在施工初期、施工中期和施工末期，

各选2个气温变化较大（或阴晴或冬夏）的工作日，对主梁和主

墩各测点的线型变化进行24小时连续测量，白天每隔2小时测

量一次，夜晚每隔4小时测量一次，找出大气温度对桥梁线型的

影响规律。另合龙前端均应进行24小时连测。

4.5、监控技术方案的保证措施

包括主梁施工控制测点标高测量、主墩垂直度测量和桥墩沉

降观测。

⑴挠度监测

it

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测点布置：纵桥向每施工节段设一测试截面，每测试截面布

置四个测点，每节段浇筑前设置在梁底，在每节段施工完成后转

移至梁顶，见图4T,测点在梁顶的横向位置可以适当横移，以

不挡视线；

测试仪器：采用水准仪或其它仪器，测量精度在±2mm以内；

测试要求：每一节段施工的定位、浇筑混凝土前后、预力张

拉等施工环节均进行标高测量；

(2)箱梁顶面标高测量

测点布置：每节段五个测点，见图4-1。

测量仪器：采用水准仪或其它仪器，测量精度在±2mm以内：

测量要求：每一节段施工混凝土浇筑完成后测量本节段的箱

梁顶面标高，并建立与上述测点标高的换算关系；

⑶桥墩沉降观测

测点布置：每个主墩承台顶四角设四个测点；

测量仪器：采用水准仪或其它可行仪器，测量精度在±lmm

以内；

测量要求：每施工5个节段后进行一次沉降观测。

五、应力测试

预应力混凝土连续梁桥在施工的过程中，从结构安全的角

度，结构的应力最令人关注。影响结构为力变化的因素很多，如

混凝土收缩徐变、温度、预应力张拉效果、现浇梁段混凝土的实

际方数及容重、荷载、梁上堆放的临时荷载情况以及合拢方案、

合拢次序、合拢时临时支架和配重等等有关。本项目中采用理论

仿真分析计算和实际截面应力监测控制截面的应力，分析主梁的

应力状态，判断在施工过程中整个结构的安全度。

主梁应力的测试是监测主梁在施工过程中主梁是否安全的

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一种辅助手段。尽管理论计算结果表明了其安全性，但在实际施

工中可能存在着不可预计的因素（如施工荷载、混凝土弹性模量、

预应力大小的变异，施工流程的改变等）会使主梁的受力与理论

计算结果有差异，因此须进行主梁应力的监测，确保结构安全。

5.1.应力测试断面

应力测点仅布置于连续梁悬臂施工最不利截面处，即悬臂根

部距离支座中心线两侧各2米底板与腹板角隅处，以及顶板与腹

板角隅处。如图57（a）和（b）所示，监测主梁应力状态。

传城器械而

（b）

（注：图中小矩形块表示测试组件布置位置）

图57主梁截面应力测点布置图

5.2、测试仪器及要求

为了得到理想的测试效果，在监控工作中选择了质量好、性

能可靠、受环境因素影响小、经风吹雨淋和混凝土浇筑振捣不易

损坏的钢弦式钢筋应力计为应力量测组件。具体的仪器选用结果

如下：

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1）钢弦式钢筋应力计：采用埋入式智能型振弦式应变传感

器，测量精度控制在±0.2MPa以内；同时可测量混凝土温度进

行应力修正。

2）便携式综合测试仪（钢弦式钢筋应力计频率测定）。

3）测试要求：每一施工节段的预应力张拉后均进行应力测

试。

4）应力测试频率：每点不少于20次

六、主要注意事项

6.1.施工步骤安排计划

施工步骤对连续梁浇筑标高的预报起关键的作用，不同的步

骤必须确定不同的预抛高，才能达到成桥状态的合理线形，因此,

确定具体的施工步骤安排计划，主要包括：全桥的施工步骤、每

个节段施工循环的具体步骤、每个步骤时的主要施工荷载数量及

位置、每个步骤的大致时间安排、合龙顺序等，这些计划在施工

开始后不应有大的变化，尤其是合龙顺序不得变化；

6.2、测试项目

（D主梁施工控制测点标高测量

⑵箱梁顶面标高测量

从理