橋梁監(jiān)控方案實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定架構(gòu)

滬通長江大橋工程陸域鐵路南引橋

(60+100+60)m持續(xù)剛構(gòu)橋

施工監(jiān)控方案

山東廣信工程試驗檢測集團有限企業(yè)

二0一五年六月

目錄

1.工程概況........................................................................錯

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2.施工監(jiān)控的根據(jù)...................................................................

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3.施工監(jiān)控概述...................................................................錯

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3.1施工監(jiān)控的目的...........................................................

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3.2施工監(jiān)控的意義............................................................

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3.3施工監(jiān)控一般原則..........................................................

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3.4施工監(jiān)控控制措施..........................................................

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4.施工監(jiān)控重要內(nèi)容.................................................................

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5.施工監(jiān)控實行細則.................................................................

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5.1施工仿真計算.............................................................

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5.2施工監(jiān)控有關的基礎資料試驗數(shù)據(jù)H勺搜集.................................錯

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5.3施工監(jiān)控測量參數(shù).........................................................錯

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5.4施工監(jiān)控測試工況.........................................................錯

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6.施工控制的精度、原則與總體規(guī)定.................................................

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6.1控制精度和原則..........................................................錯

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6.2實行中的總體規(guī)定.........................................................錯

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7.施工監(jiān)控數(shù)據(jù)管理程序..........................................................錯

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附錄：施工控制表格樣本.............................................................錯

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1.工程概況

滬通鐵路是我國鐵路網(wǎng)沿海通道中的重要構(gòu)成部分，是魯東、蘇北與蘇南、上海、浙東

地區(qū)間最便捷的鐵路運送通道，也是長三角地區(qū)迅速軌道交通網(wǎng)的重要構(gòu)成部分線路北起

江蘇省南通市平東站，通過南通西站，在通沙汽渡處越過長江，向南通過張家港、常熟、太

倉站后接入京滬鐵路安亭站，全長137km。

滬通長江大橋為滬通鐵路的控制性工程，位于江陰長江大橋下游45km、蘇通長江大橋

上游40km,與通蘇嘉城際鐵路、錫通高速公路共通道建設。

項目地理位置如圖1.1所示。

圖1.1滬通長江大橋地理位置

滬通長江大橋全長11.072km,大橋北岸為南通市，南岸為張家港。其中，陸域鐵路南

引橋(60+100+60)m持續(xù)剛構(gòu)為跨越沿江公路口勺三跨持續(xù)剛構(gòu)梁橋。詳細橋型布置示意如

圖1.2所示。

此持續(xù)剛構(gòu)橋采用直腹板單箱單室箱型截面，梁體下緣按圓曲線變化。箱梁跨中梁高

4m,支點梁高8mo主梁頂寬12.2m,頂板厚0.3m；底寬6.2m,底板厚0.5m?0.9m；腹板

厚分為().5m?全聯(lián)梁共設7道橫隔板，邊支點橫隔板厚1.5m,中支點橫隔板厚2X

1.3m,中跨跨中橫隔板厚0.8m。主梁()號塊梁段長14m,中跨合龍段長2m,邊跨現(xiàn)澆直線

段梁長3.9m,1?4#塊長3m,5?8#塊長3.5m,9?13#塊長4m。()號塊采用托架施工，中

跨掛籃懸臂澆筑施工梁段為12個，邊跨掛籃懸臂澆筑施工梁段為14個節(jié)塊，直線段施工依

托掛籃及邊墩搭設平臺施工。主橋箱梁采用縱向預應力體系。其重要橫斷面形式如圖1.3所

不。

圖1.2(60+100+60)in持續(xù)剛構(gòu)橋型不意圖

圖1.3(60+100+60)m持續(xù)剛構(gòu)橋重要橫斷面示意圖

2.施工監(jiān)控的根據(jù)

1.《高速鐵路設計規(guī)范(試行)》TB10621-2023；

2.《鐵路橋涵設計基本規(guī)范》TB10002.1-2023；

3.《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土構(gòu)造設計規(guī)范》TB10002.3-2023；

4.《高速鐵路橋涵工程施工技術指南》鐵建設[2023]241號文;

5.《鐵路混凝土工程施工技術指南》鐵建設[2023]241號文；

6.《鐵路預應力混凝土持續(xù)梁（剛構(gòu)）懸臂澆筑施工技術指南》TZ324-2023；

7.《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收原則》TB10752-2023；

8.《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收原則》TB10424-2023；

8.“新建上海至南通鐵路（南通至安亭段）滬通長江大橋工程施工圖”

中鐵大橋勘測設計院集團有限企業(yè)，2023年5月

3.施工監(jiān)控概述

3.1施工監(jiān)控的目的

對大型橋梁而言，理想為幾何線形與合理的內(nèi)力狀態(tài)不僅與設計有關，并且還依賴于

科學合理B勺施工措施。怎樣通過對施工過程的控制，在建成時得到預先設計的）內(nèi)力狀態(tài)和

幾何線形，是橋梁施工中非常關鍵和困難的問題。施工監(jiān)控時目的就是通過在施工過程中

對橋梁構(gòu)造進行實時監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測成果，評估各重要施工階段重要構(gòu)件B勺變形及應力變

化狀態(tài)與否符合設計規(guī)定，判斷施工過程?否安全，構(gòu)造與否正常工作；而當出現(xiàn)較大誤

差時，應對構(gòu)造進行誤差調(diào)整，并對設計的）施工過程進行重新安排，從而保證橋梁建成時

最大也許地靠近理想設計狀態(tài)，同步也保證施工期間B勺構(gòu)造安全、施工質(zhì)量和施工工期。

（58+2X90+58）m持續(xù)剛構(gòu)為經(jīng)典的預應力混凝土持續(xù)剛構(gòu)橋，這種橋型大都采用墩梁

同結(jié)的構(gòu)造形式，特點重要體現(xiàn)為墩、梁、基礎三者固結(jié)為一種整體共同參與受力。持續(xù)剛

構(gòu)橋作為大跨度的超靜定構(gòu)造，所采用的施工措施、材料性能、立模標高等都直接影響成橋

『、J線形與受力，且施工現(xiàn)實狀況與設計口勺假定總會存在差異，為此必須在施工中采集需要的

數(shù)據(jù)，及時掌握構(gòu)造實際狀態(tài)，并通過計算，對懸臂澆筑主梁的立模標高和內(nèi)部應力給以監(jiān)

測與控制，以滿足設計的規(guī)定。

對于分節(jié)段懸臂澆筑施工的預應力混凝土持續(xù)剛構(gòu)橋來說，施工控制就是根據(jù)施工監(jiān)測

所得日勺構(gòu)造參數(shù)真實值進行施工階段計算，確定出每個懸澆節(jié)段的立模標高，并在施工過程

口根據(jù)施工監(jiān)測日勺成果對誤差進行分析、預測和對下一立模標高進行調(diào)整，以此來保證成橋

后橋面線形、合攏段兩懸臂端高程時相對偏差不不小于規(guī)定值以及構(gòu)造內(nèi)力狀態(tài)符合設計規(guī)

定。施工控制日勺目日勺就是保證施工過程中構(gòu)造的可靠度和安全性，保證橋梁成橋橋面線形及

受力狀態(tài)符合設計規(guī)定。

3.2施工監(jiān)控的意義

施工監(jiān)控就是對橋梁施工過程中時構(gòu)造受力、變形及穩(wěn)定進行監(jiān)測控制，使施工中構(gòu)

造處在最優(yōu)狀態(tài)。施工監(jiān)控是施工質(zhì)量控制體系H勺重要構(gòu)成部分，是保證橋梁建設質(zhì)量日勺

重要手段，施工監(jiān)控的意義重要體目前如下幾種方面：

1）設計圖紙的規(guī)定是大橋的成橋目口勺，在為實現(xiàn)設計目的而必須經(jīng)歷的施工過程

中，通過施工監(jiān)控，可對施工狀態(tài)進行實時識別（監(jiān)測）、調(diào)整（糾偏）、預測，使施工

處在有效的控制之中，保證設計目的安全、順利實現(xiàn)是至關重要口勺。

2）通過對橋梁施工過程中的構(gòu)造受力、變形及穩(wěn)定進行監(jiān)測控制，使施工中口勺構(gòu)造

處在最優(yōu)狀態(tài)。

3）監(jiān)控單位配合監(jiān)理，輔助業(yè)主，指導施工，處理橋梁施工質(zhì)量控制過程中口勺關鍵

技術問題。

4）通過施工監(jiān)控，可獲得在成橋后無法得到的橋梁部分“參數(shù)”，建立橋梁資料檔

奚，為后期橋梁口勺管理與養(yǎng)護提供根據(jù)。

5）通過施工監(jiān)控，可以得到僅靠荷載試驗無法獲得H勺橋梁恒載應力，為科學地評價

橋梁構(gòu)造的狀態(tài)提供更全面日勺資料。

通過嚴格管理.，加強保護，使施工監(jiān)控中埋設的大量應力傳感器存活下來，在橋梁通車

運行后，可以通過定期測量這些應力計時應力狀況，與成橋時進行比較，可以分析評估橋梁

的現(xiàn)實狀況。

3.3施工監(jiān)控一般原則

橋梁施工控制是要對成橋目日勺進行有效控制，修正在施工過程中多種影響成橋目日勺的參

數(shù)誤差對成橋目日勺歐I影響，保證成橋后構(gòu)造受力和線形滿足設計規(guī)定。預應力混凝土持續(xù)剛

構(gòu)橋的施工控制計算除了必須滿足與實際施工措施相符合的基本規(guī)定外，還需考慮諸多有關

的I其他原因。

(1)施工方案

由于持續(xù)剛構(gòu)橋的恒載內(nèi)力與施工措施和架設程序親密有關，施工控制計算前應首先對

施工措施和架設程序做一番較為深入的研究，并對主梁架設期間歐I施工荷載給出一種較為精

確的數(shù)值。對于本橋而言，采用對稱懸臂澆筑措施施二。

⑵計算圖示

持續(xù)剛構(gòu)橋需通過懸臂施工和多次合龍，在施工過程中構(gòu)造體系不停地發(fā)生變化，因此

在各個施工階段應根據(jù)符合實際狀況的構(gòu)造體系和荷載狀況選擇對的口勺計算圖示進行分析、

計算。

⑶構(gòu)造分析程度

采用平面構(gòu)造分析措施基本可以滿足總體線形、內(nèi)力控制需要，但對于構(gòu)造復雜、箱形

奧懸臂長度較大日勺橋梁，還需輔以必要的空間或者局部分析。

⑷非線性影響

非線性對中小跨徑持續(xù)剛構(gòu)橋歐I影響可以忽視不計，但對于大跨徑則有必要考慮非線性

的影響。

⑸預加應力影響

預加應力直接影響構(gòu)造口勺受力與變形，施工控制中應在設計規(guī)定日勺基礎上，充足考慮預

應力H勺實際施加程度。

(6)混凝土收縮、徐變?nèi)丈子绊?/p>

整個監(jiān)測控制過程中必須計入混凝土收縮、徐變市構(gòu)造變形日勺影響。

⑺溫度

溫度對構(gòu)造日勺影響是復雜的I,一般歐I做法是對季節(jié)性溫差在計算中予以考慮，對日照溫

差則在觀測中采用某些措施予以消除減小其影響。

⑻施工進度

施工控制計算需按實際H勺施工進度以及確切日勺估計合龍時間分別考慮各部分口勺混凝土

徐變變形。

3.4施工監(jiān)控控制措施

持續(xù)剛構(gòu)橋是施工一量測一識別一修正一預告一施工的循環(huán)過程，其實質(zhì)就是使施工按

照預定的理想狀態(tài)（重要是施工高程）順利推進，而實際上不管是理想分析得到的理想狀態(tài),

還是實際施工都存在誤差，因此施工控制的關鍵任務就是對多種誤差進行分析、識別、調(diào)整,

對構(gòu)造未來狀態(tài)做出預測。

持續(xù)剛構(gòu)橋在梁段澆筑完畢后出現(xiàn)口勺誤差除張拉設備預應力索外，基本沒有調(diào)整的余

地，而只能針對已經(jīng)有誤差在下一未澆梁段的立模高程上做出必要的調(diào)整。因此，要保證控

制目的的實現(xiàn)，最主線的就是對立模高程做出盡量精確的預測，即重要依托預測控制。無論

施工過程怎樣，總是以最終橋梁成型狀態(tài)作為目的狀態(tài)，以此來控制各施工塊件的預拋高值

（立模高程）。

鑒于持續(xù)剛構(gòu)橋已完畢節(jié)段口勺不可調(diào)整口勺特點以及施工中對線形誤差的糾正措施有限，

控制誤差的發(fā)生就顯得極為重要，因此，采用自適應控制法對其進行控制是必要且有效的。

自適應控制法的基本思緒是當構(gòu)造的實測狀態(tài)與模型計算成果不符時，通過將誤差輸入到參

數(shù)識別算法中去調(diào)整計算模型的參數(shù)，使模型的輸出成果與實測成果一致，得到修正的I計算

模型參數(shù)后，重新計算各施工階段的理想狀態(tài)。通過幾種階段的反復辨識后，計算模型就基

大與實際構(gòu)造一致，從而對施工過程進行有效控制。

持續(xù)剛構(gòu)橋施工工藝流程如圖3.1所示。

持續(xù)剛構(gòu)橋施工控制流程如圖3.2所示。

圖3.1持續(xù)剛構(gòu)橋施工工藝流程圖

圖3.2持續(xù)剛構(gòu)橋施工控制流程圖

流程闡明：

（1）施工單位應在進行0#號塊施工前一周將施工圖紙、施工進度計劃、掛籃參數(shù)（重

量和偏心距）提供應監(jiān)控方，以便進行構(gòu)造建模和計算。

（2）立模標高（監(jiān)控指令）：在施工方提供施工進度計劃后提供0號塊立模標高，其他

奧段在預應力張拉后及時提供下一梁段立模標高；

（3）預埋測點件：在0號塊、1/4截面所在梁段、合攏段澆注前一天告知監(jiān)控方，預埋

傳感器。

（4）施工：施工單位在施工過程中應對預埋傳感器進行保護。

（5）測量：見施工監(jiān)控實行細則。

（6）誤差分析：進行理論變形與實測變形的比較，分析誤差產(chǎn)生日勺原因，提出對應的

措施。采用誤差分析理論（卡爾曼濾波、神經(jīng)網(wǎng)絡、最小二乘法、灰色理論等措施）進行誤

差理論與分析。

（7）根據(jù)誤差理論成果，對參數(shù)進行敏感性分析：提出合理日勺修改參數(shù)計算參數(shù)，保

證施工的順利進行。

（8）修改計算模型，重新進行構(gòu)造分析，給出下一段的立模標高。

4.施工監(jiān)控重要內(nèi)容

大跨度預應力混凝土持續(xù)剛構(gòu)橋的施工監(jiān)控重要包括兩個方面的內(nèi)容：變形監(jiān)測控制和

應力應變監(jiān)測控制。變形控制就是嚴格控制每一節(jié)段箱形梁豎向撓度及其橫向偏移，若有偏

差并且偏差較大時，就必須立即進行誤差分析并確定調(diào)整措施，為下一節(jié)段『、J施工更為精確

做好準備工作。應力應變的控制則是控制主梁在施工過程中以及成橋后口勺應力，尤其是合龍

時間的控制，使其不致因內(nèi)力過大而偏于不安全，甚至在施工過程中導致破壞。

持續(xù)剛構(gòu)橋施工控制重要體目前施工控制模擬構(gòu)造分析、施工監(jiān)測（包括構(gòu)造變形與應

刀監(jiān)測等）、施工誤差分析以及后續(xù)施工狀態(tài)預測幾種方面。詳細包括如下幾種方面。

◎施工過程控制模擬分析：

按照設計規(guī)定、施工工序安排以及設計所提供的基本參數(shù)，對施工過程進行符合性分

析，復核設計計算所確定的I成橋狀態(tài)和施工狀態(tài)，得到各施工狀態(tài)以及成橋狀態(tài)下的構(gòu)造受

刀和變形等控制性數(shù)據(jù)，包括：各施工工況以及成橋狀態(tài)下狀態(tài)變量的理論數(shù)據(jù)（主梁高程、

橋墩墩頂位移、墩臺沉降以及控制截面應力應變）；監(jiān)控數(shù)據(jù)理論值（主梁各節(jié)段立模標高）。

②監(jiān)控所需基礎資料、試驗數(shù)據(jù)搜集：

基礎資料、數(shù)據(jù)包括：混凝土3d、7d、Md、28d、90d1n彈性模量試驗以及按規(guī)定規(guī)

定口勺強度試驗，鋼筋混凝土重度，懸臂澆筑節(jié)段混凝土方量以及實際斷面尺寸；鋼絞線的實

際彈性模量和截面面積；氣候資料：晴雨、氣溫等；實際工期與未來進度安排；掛籃支點反

刀及其他施工荷載在橋上的布置位置與數(shù)值，掛籃荷載試驗資料?；鋼絞線管道摩阻損失的測

定等。

③施工監(jiān)控工況劃分:

橋墩施工每20nl為一種工況。主梁每梁段施工為一工況，為了改善施工過程中的掛籃和

混凝土主梁日勺受力，每階段提成4個工況，每梁段施工工況又分為4步：掛籃前移并定位立

模、主梁混凝土澆筑二分之一、澆筑所有混凝土和預應力張拉。

④施工過程中構(gòu)造變位、應力、溫度觀測：

重要包括：主梁撓度、平面位置觀測；橋墩沉降測量；截面鋼筋應力或混凝土應變測試;

溫度場觀測；溫度對構(gòu)造變形和受力影響的測量；裂縫觀測。

⑤實時將實測值和理論值進行比較，出現(xiàn)影響構(gòu)造安全的狀況及時預警。

?誤差分析與識別：

根據(jù)實測及理論分析成果，對出現(xiàn)的施工誤差進行分析與派別，尤其注意：掛籃高度對

高程的影響；梁段自重誤差對構(gòu)造的影響；梁和墩的剛度誤差對構(gòu)造口勺影響；混凝土收縮、

徐變對構(gòu)造口勺影響；混凝土彈性模量對構(gòu)造的影響；施工荷載變動對構(gòu)造的影響；溫度場對

構(gòu)造的影響；預應力誤差對構(gòu)造口勺影響。

⑦誤差預測

根據(jù)既有施工狀況，對后續(xù)施工誤差進行預測，以便做出施工狀態(tài)調(diào)整的決定。

⑧預告主梁下一節(jié)段施工立模標高。在誤差分析、預測與調(diào)整基礎上，給出主梁下一節(jié)段

施工立模標高指令。

⑨出現(xiàn)較大施工誤差時進行的重大設計修改，如設計參數(shù)作重大修改、合龍施工方案做重

大調(diào)整。

5.施工監(jiān)控實行細則

5.1施工仿真計算

復核設計計算所確定的成橋狀態(tài)和施工狀態(tài)，即對施工過程進行實時仿真計算。

為很好地模擬橋梁構(gòu)造的實際施工歷程，按照施工和設計所確定的施工工序，以及設計

所提供的基本參數(shù)，對施工過程運用前進分析法進行正裝計算，得到各施工狀態(tài)以及成橋狀

態(tài)下日勺構(gòu)造受力和變形等控制數(shù)據(jù)。重要環(huán)節(jié)為：

1、確定構(gòu)造初始狀態(tài)。重要包括：中跨、邊跨日勺大小、橋面線形、橋墩日勺高度、橫截面

信息、材料信息、約束信息、預應力索信息、混凝土徐變信息、施工臨時荷載信息、二期恒

載信息、體系轉(zhuǎn)換信息等。

2、基礎、橋墩和0號塊澆筑完畢。計算已澆筑部分在自重和外加荷載作用下日勺變形和內(nèi)

刀。

3、在每一種橋墩上對稱地依次懸臂澆筑各個塊件，直到懸臂澆筑完畢，掛籃拆除。計算

每一次懸臂澆筑時構(gòu)造日勺變形和內(nèi)力。每一階段計算均按照上一階段結(jié)束時構(gòu)造變形后的幾

何形狀為基礎。

4、進行邊跨合龍、中跨合龍，計算這幾種重要階段構(gòu)造的內(nèi)力和變形。

5、橋面鋪裝。計算二期恒載作用下構(gòu)造的內(nèi)力與變形。

詳細分析程序系統(tǒng)如圖5.1。

圖5.1施工仿真分析程序流程圖

5.2施工監(jiān)控有關的基礎資料試驗數(shù)據(jù)的搜集

1、混凝土齡期為3、7、14、28、90天的彈性模量試驗以及按規(guī)定規(guī)定日勺強度試驗。

如施工現(xiàn)場變化水泥品種批號或砂石集料及配合比時須做一套試驗。

2、氣候資料：晴雨、氣溫等。

3、實際工期與未來安排。

4、掛籃支點反力及其他施工荷載在橋上布置位置與數(shù)值。

以上數(shù)據(jù)由有關單位提供。

5.3施工監(jiān)控測量參數(shù)

1.施工掛籃靜力荷載試驗方案（施工、監(jiān)理單位協(xié)助）

采用液壓千斤頂加載法，荷載按最大懸臂段對應混凝土重量加上模板、工作三臺重量的

1.2倍分三級進行加載試驗，測試各部件的受力狀態(tài)及吊點H勺撓度。詳細靜力載荷試驗方案

見木橋施工方案內(nèi)容。

2.混凝土彈模、容重的測定和強度確實定（施工、監(jiān)理單位協(xié)助）

（1）混凝土彈性模量的測試

在澆筑梁體0#段、6#段以及12#段的施工現(xiàn)場制作三個30cmx30cmxl50cm的試件進行現(xiàn)

場測試。例如，某橋混凝土齡期為3天、7天、14天、28與混凝土口勺彈性模量Eh/、J變化，如圖

5.3ZKO

（2）混凝土容重的測試

為反應橋梁構(gòu)造的混凝二實際狀況，采用（1）中混凝土口勺彈性模量試件，進行稱重測試。

（3）混凝土強度試驗

在澆筑梁體0#段施工現(xiàn)場各制作3組試塊，跟隨構(gòu)件露天養(yǎng)生，在工地試驗室測

試（詳細試驗應根據(jù)施工現(xiàn)場狀況而定）。

圖5.2某橋彈性模量測試曲線

3.橋墩施工監(jiān)測

（1）高橋墩承臺沉降不均觀測

主墩承臺的四個角位置，各布設一種永久性沉降觀測點，測點位置先在承臺便于觀

測的可靠位置處；此外在橋墩頂部橋面中心線、左右腹板各設一種測點，測點位置選在

墩頂、底便于觀測H勺可靠位置處。墩頂、底觀測點應測出相對坐標，以便于監(jiān)測墩身壓

縮量。選擇附近H勺高程控制點作為工作基點（點位應結(jié)實），由高程控制網(wǎng)定期復測。

觀測措施視現(xiàn)場條件采用幾何水準或三角高程測量。幾何水準按二等水準原則做來回閉

合觀測，并采用對應措施：設置固定的置儀點和立尺點，使來回測和復測在同一路線上；

使用固定的儀器、標尺；儀器至標尺距離不超過40m,每站前后視距差不不小于0.3m,

累積視距差不超過1m。采用高精度水準儀測量其空間位置H勺變化，據(jù)以判斷其沉降不

均的程度。

（2）墩身關鍵截面應力

墩選用承臺以上1.5米和0#段如下2.5米的墩身截面埋設鋼弦應變計進行應力監(jiān)控

（可用外掛應變計帶溫度賠償時）。

（3）標高、墩頂位移測試（施工單位配合）

墩選用承臺以上1米斷面、（）#段如下2米斷面，并按墩高不一樣，均勻選擇1-3

人斷面埋設長期觀測點采用全站儀進行監(jiān)測，提供預設測點的空間坐標。

觀測時間盡量做到同一時間，以保持測試條件的一致。溫度變化明顯時，觀測時數(shù)

據(jù)應考慮溫度變位的I影響。

該項測試數(shù)據(jù)的采集由施工單位在監(jiān)控單位的I指導下進行，數(shù)據(jù)的最終分析由監(jiān)控

單位完畢。

（4）測試斷面及測點布置

主橋橋墩變形控制，在橋墩施工過程中，按預測分析成果，進行關鍵截面應力、墩

身垂直度、變位及其溫度場進行控制，對樁基沉降、墩身壓縮變形值要精確測控，同步

結(jié)合構(gòu)造分析、計算以確定實際（強迫）位移值，以便最終確定0#塊件立模標高。

橋墩應變測點布置如圖5.3示，每個墩對墩頂、墩底兩個控制截面，每個截面安裝4

人振弦應變計，合計24個。

注：1為應變觀測點

圖5.3橋墩應變測點布置圖

4.主橋箱梁線形監(jiān)控

（1）線形監(jiān)控觀測點內(nèi)埋設

如圖5.4所示，在每號塊箱梁節(jié)點斷面頂板前端（距兩端5cm）布設對稱日勺7個測

控點，其中1、5兩個測點位于梁段頂板前緣兩側(cè)（據(jù)邊界5cm）,2、4兩個測點分別位

于測試斷面內(nèi)據(jù)邊界160cm位置處，中間點3測點兼作平面線形監(jiān)控測點，底板6、7

測點布置于距腹板邊界5（）cm處；節(jié)點斷而測控點布置在距節(jié)點10cm的）斷面內(nèi)。測控

點采用鋼質(zhì)測量樁，樁頂面高出混凝土面10mm,在澆筑混凝土時焊接好，觀測點的）埋

設應保證自身的穩(wěn)定性，同步不阻礙掛籃日勺前移。塊段前端底板與腹板相交處各設一點

（底板設點目的是以便澆筑混凝土前測量）。

圖5.4線形監(jiān)控觀測點布置圖

（2）線形監(jiān)控的周期與測量措施

持續(xù)箱梁掛籃懸臂澆注每一種箱梁塊可分為掛籃前移并定位立模、主梁混凝土澆筑二分

之一、澆筑所有混凝土和預應力張拉四個階段，在每一種階段均需對施工箱梁上的監(jiān)控點進

行觀測。

觀測措施采用精密幾何水準測量法。首先運用距離較近日勺高等級水準點與兩墩上口勺0號

點構(gòu)成附和水準路線進行觀測，目的是使兩墩上日勺0號基準點保持統(tǒng)一的高程系統(tǒng)且具有較

高日勺精度；然后再運用各自墩上的0號點與各塊觀測點構(gòu)成閉和水準路線進行觀測。平常進

行日勺測量是各塊觀測點撓度觀測，考慮0號點在各自墩上受橋重力影響，因此每隔一段時間

（兩周）應進行一次0號基準點H勺復測，并對0號點高程進行修正。

在實際測量中，每天雖然是同一工況，受外界日照影響，箱梁頂面和箱體內(nèi)部存在溫差,

致使箱梁展現(xiàn)下?lián)?白天外界溫度高，箱體內(nèi)部低)或上撓(晚上外界溫度降時快，箱體內(nèi)

部散熱慢，溫度高)。為防止這種影響，選擇合適日勺觀測時間段尤為必要，因此多種工況觀

測前應進行一次24小時撓度跟蹤測量，以便尋找在某一溫度下，撓度變形最小。根據(jù)施工

測量經(jīng)驗，每天凌晨3：00—7：0()左右梁體溫差最小，撓度變形最小，基本處在穩(wěn)定階段,

因此固定這段觀測時間，溫度的影響也就降到最小。

掛籃前移并定位立模測量，由于掛籃自身重量和懸臂長度作用，使箱梁出現(xiàn)下?lián)希紤]

下?lián)系男熳冃魏褪┕ひ员?，一般應在掛籃前移3小時后進行測量。

節(jié)段主梁混凝土澆筑二分之一后，懸臂箱梁受重力影響出現(xiàn)下?lián)献冃危鄬碚f與理論

值相差不大。

節(jié)段主梁混凝土所有澆注后，懸臂箱梁受重力影響呈下?lián)献冃?，除墩身附近實測值與理

論值相差較大某些外，遠離墩身處吻合很好。

預應力張拉后，對?()號塊產(chǎn)生向下壓力，而對梁端則展現(xiàn)上撓現(xiàn)象。考慮箱梁受力后上

撓的徐變性，應在預應力張拉3小時后再進行測量。

5.主橋箱梁應力測量

(1)監(jiān)測內(nèi)容及目的

箱梁控制截面應力監(jiān)測包括箱梁控制截面混凝土正應力、主應力檢測兩個方面的I內(nèi)容。

通過對箱梁控制截面混凝土正應力的監(jiān)測，可以觀測施工過程中口勺箱梁截面混凝土正應力與

否在設計規(guī)定范圍內(nèi)；觀測預應力鋼束張拉、錨固、恒載、構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換等荷載作用下的箱

境混凝土正應力變化狀況等。對箱梁混凝土主應力監(jiān)測，可以理解橋梁合攏建成后主應力與

存在設計規(guī)定的范圍內(nèi)。

(2)檢測方案

①控制截面正應力

I、懸臂根部截面正應力監(jiān)測

本橋在懸臂施工階段，主梁最不利截面為懸臂根部截面，支點截面、中跨跨中、1/4跨,

邊跨最不利截面，選用其進行正應力監(jiān)測。懸臂根部現(xiàn)場埋設監(jiān)測日勺應力、應變元件，全橋

共10個觀測截面埋設內(nèi)埋式鋼弦應變計68個。

根據(jù)需要，在開始的2個懸灌施工段施工中與每個施工段懸灌后和預應力張拉后個

進行一次觀測，從3、3'施工段起，在各施工段完畢、掛籃前移到位后進行一次觀測，

即時提供檢測數(shù)據(jù)。

1【、主橋合攏橋梁應力狀態(tài)實際變化監(jiān)測

在合攏后，除懸臂根部截面外，跨中合攏截面也是最不利截面，此時主梁根部截面

和跨中截面均為監(jiān)測控制斷面。因此合攏前后構(gòu)造由施工雙懸臂體系經(jīng)3次體系轉(zhuǎn)換為

持續(xù)梁體系，其應力狀態(tài)變化復雜。且伴隨混凝土收縮、徐變的完畢及內(nèi)應力的調(diào)整，

全橋的應力、線形均有一定程度口勺變化；通過施工監(jiān)測掌握這種變化是理解成橋應力、

線形狀況的需要。最終一次測量是在成橋試驗前。此時大體是在全橋合攏后3個月，施

二控制目的高程達屆時。

②箱梁混凝土主應力

持續(xù)橋主梁箱梁混凝土主應力，選用在邊跨進行測試，詳細位置有待與設計等方面

協(xié)商（一般口勺講，最不利位置在靠近橋墩側(cè)1/4L截面附近0彎矩截面位置口勺箱梁內(nèi)外

側(cè)腹板口勺中性軸處）。因此選用其進行主應力監(jiān)測。

2）施工傾覆力矩監(jiān)測

施工中主梁雙懸臂梁體日勺幾何尺寸、比重、施工荷載等施工過程的隨機差異不可防

止地出現(xiàn)，T構(gòu)梁懸臂重量不平衡并導致影響構(gòu)造安全性的傾覆力矩，這種傾覆力矩在

施工合攏前日勺幾種施工段時尤其令人緊張。施工規(guī)范對此進行了明確規(guī)定。傾覆力矩監(jiān)

測是保證構(gòu)造體系安全的需要。通過在空心墩頂設置應力觀測截面，監(jiān)測每個施工段懸

灌后的截面應力變化，并于6、6'施工段后匯報每施工段懸灌后傾覆力矩監(jiān)測值。在

傾覆力矩即將到達報警線時予以報警。并及時與設計單位、施工單位聯(lián)絡以采用調(diào)整措

施，以控制和消除傾覆力矩，保證施工構(gòu)造歐I安全和質(zhì)量。在穩(wěn)定性復算中已經(jīng)考慮了

設計容許最大偏差時的穩(wěn)定性。

3）測試斷面及測點布置

①箱梁正應力測試

箱梁正應力測試斷面布置在懸臂施工各“T”H勺懸臂根部和跨中及1/4截面，詳細

布置如圖5.5、5.6、5.7所示。

②箱梁主應力測試

在測試截面的箱梁中性軸處各布設一種應變花以測試其在不一樣工況下的主應力

變化。

③主梁變形測試

施工監(jiān)控使用的I測量測點可同步考慮箱梁撓度觀測和箱梁軸線觀測口勺需要，一般在

箱梁各梁段前端布置。每一組（每個梁段）設置5個測點，其順橋向布置在距懸臂施工

的梁段前端15cm,橫橋向布置在箱梁梁體中線處及兩個腹板的外緣。

圖5.5箱梁應力測試斷面布置圖

3.1

3.3

5□、

注：□為應力觀測點

圖5.64、7斷面箱梁應力測試點布置圖

圖5.7其他斷面箱梁應力測試點布置圖

6.溫度測量

溫度的影響總體上可分為兩種，一是晝夜溫差，二是季節(jié)溫差。前者是指太陽每日的起

落對橋梁各部位的日照變化對梁構(gòu)造產(chǎn)生伸縮變形影響，后者則是由于長期的晝夜變化，使

樊構(gòu)造產(chǎn)生基本均勻的伸長、縮短等。溫度變化，尤其是日照溫差的變化，對主梁撓度的影

響尤為明顯。

溫度測量可以提供梁各測溫斷面溫度短期變化曲線和季節(jié)性溫差曲線，為各測試數(shù)據(jù)日勺

控制分析提供由于溫度影響而導致的修正量。將一天中溫度變化較小日勺上午作為控制所需實

測數(shù)據(jù)日勺采集時間。

主梁的I溫度測試截面與應力測試截面相似，以便于計算分析主梁的溫度場測試在一年

中1月份和7月份日勺某幾天進行，其中每天分幾種時間段進行測量，以獲得整年最低氣溫和

最高氣溫時溫度場的分布。為了便于施工測試資料日勺分析，應測量出具有代表性的某一天或

幾天24小時內(nèi)構(gòu)造溫度變化狀況結(jié)合主梁線形測量成果，總結(jié)出構(gòu)造日照溫差變形規(guī)律。

溫度測試重要選用圖5.6中日勺2-2、3-3、5-5、6-6、8-8、9-9斷面，每個測試斷面布置8

人測點，共安裝溫度傳感器48個，控制截面」J勺測點布置狀況如圖5.8所示。

圖5.8箱梁溫度測試點布置圖

5.4施工監(jiān)控測試工況

根據(jù)大橋現(xiàn)場監(jiān)測的特點，現(xiàn)場監(jiān)測的信息管理任務繁重，必須保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的精確及

時，滿足構(gòu)造分析、預報、判斷H勺現(xiàn)場規(guī)定。根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測特點，監(jiān)測的詳細流程根據(jù)施工

階段及構(gòu)造構(gòu)件的劃分，按表5.1所列測試工況進行:

施工監(jiān)控測試工況表5.1

序號施工狀態(tài)監(jiān)控內(nèi)容

1橋墩施工過程中變位、應力

2澆筑混凝土前變位、應力

3張拉縱向預應力前、后變位、應力

4合攏段施，.前、后變位、應力

5體系轉(zhuǎn)換前、后變位、應力

6橋面系埔裝前、后變位、應力

7其他重要工況變位、應力

每個周期中有關施工控制的詳細環(huán)節(jié)如下：

①澆注混凝土、張拉預應力前，測量所有已施工構(gòu)造上的高程測點，經(jīng)監(jiān)理簽認后報施

二監(jiān)控小組，監(jiān)控小組用監(jiān)測儀監(jiān)測重要截面的混凝土應力分布；

②施工控制小組分析測量成果，如需調(diào)整，給出調(diào)整后的結(jié)論；

③澆注完混凝土，張拉預應力后第二天測量所有已施工構(gòu)造上的測點標高，經(jīng)監(jiān)理簽認

后提供施工控制小組；控制小組用振弦應變儀測控制截面的混凝土應力分布；

④按《高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收原則》檢查斷面尺寸，經(jīng)監(jiān)理簽認后提供應施工

控制小組并向施工控制小組提供混凝土等材料超重的狀況。

6.施工控制的精度、原則與總體規(guī)定

6.1控制精度和原則

1、施工安裝精度規(guī)定

對于持續(xù)剛構(gòu)橋懸臂澆筑梁段口勺容許偏差和檢測措施原則見表6.1—表6.3。

持續(xù)剛構(gòu)懸臂澆筑梁段的容許偏差和檢測措施表6.1

序號項目容許偏差(mm)檢查措施

+15

1懸臂梁段頂面高程

-5測量檢查

2合龍前兩懸臂端相對高差合龍段長口勺1/100,且不不小于15mm

3梁段軸線偏位15

4相鄰梁段錯臺5

主墩質(zhì)量控制原則表6.2

項次檢查項目容許偏差備注

1混凝土強度合格原則內(nèi)(Ma)

2軸線偏位10mm

3傾斜度1/3000墩高且不不小F20mm

4墩頂高程士20mm

預應力施工質(zhì)量控制原則表6.3

項次檢查項目容許偏差備注

1有效預應力誤差(-5%,+5%)

2同斷面各束錨下有效預應力偏差(-2%,+2%)

2、成橋狀態(tài)施工控制到達的誤差目的I

成橋后橋面應平順，橋面軸線中心偏位：10mm；橋長偏差+30mm,-100mm；橋頭

高程銜接±3mm,主橋高程LS200m時為±20mm,L>200m時為L/10000mm,同跨對稱點

高程差：LS200m時為±20n】m,L>200m時為L/10000mm。

3、應力控制水平

主梁應力：各個施工過程軸向+彎曲應力值與理論值的偏差不應超過上限值。

4、監(jiān)控參數(shù)誤差限值

在實際施工中，由于多種原因H勺影響，控制參數(shù)實測值與理論值會產(chǎn)生差異，通過

有效的監(jiān)控，這種差異不會很大，但考慮到某些非確定性原因日勺影響，確定差值日勺上限，

對保證全橋構(gòu)造安全、控制效果及監(jiān)控的順利進行是十分必要日勺。監(jiān)控參數(shù)及其在各個

施工階段差值限值可按表6.4取用。

監(jiān)控參數(shù)誤差限值表表6.4

構(gòu)造部位控制參數(shù)單位上限

控制截面應力MPa±1.5

梁段高程mm±20

主梁同一斷面左右兩點高差mm±20

軸線偏差mm±10

縱向位移mm±2()

水平變位mm±3()

主墩高程mm±20

控制截面正應力MPa±1.5

6.2實行中的I總體規(guī)定

1、嚴格控制施工臨時荷載。測試時橋面吊車必須開至0#梁段位置，材料堆放規(guī)定定

點、定量”

2、測量工作由施工方和監(jiān)控方平行進行，以便于在現(xiàn)場及時校對，同步由監(jiān)理方進

行監(jiān)測。

3、所有觀測記錄須注明工況（施工狀態(tài)）、日期、時間、天氣、氣溫、橋面特殊施

二荷載和其他突變原因。

4、每一施工工況完畢后，由有關方進行測試，確認測量成果無誤后方可進行下一工

況的施工。

5、測試工作必須回避日照溫差的影響。

6、每個梁段各施工工況結(jié)束之后，有關方把數(shù)據(jù)匯總至監(jiān)控方，由監(jiān)控方進行數(shù)據(jù)

分析后，下達下一梁段的控制指令表。

7、控制指令表經(jīng)有關方簽認后方可執(zhí)行，才能進行下一梁段日勺施工。

7.施工監(jiān)控數(shù)據(jù)管理程序

（1）搜集現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)為監(jiān)控的重要內(nèi)容，規(guī)定測試數(shù)據(jù)務必精確，切實反應構(gòu)

造日勺實際工作狀態(tài)，因此對測試數(shù)據(jù)規(guī)定規(guī)范如下：

①在各施工工況進行之前及之后日勺現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)為傳感器口勺測試頻率，為現(xiàn)場測試

的原始數(shù)據(jù)，規(guī)定測試人員必須將每一次日勺現(xiàn)場測試原始數(shù)據(jù)及時存檔，并將重要原始

數(shù)據(jù)表復印，以備檢查使用。

②現(xiàn)場測試當日，應將現(xiàn)場測試頻率數(shù)據(jù)及時錄入計算機并提交現(xiàn)場測試原始頻率

表和現(xiàn)場測試鋼筋計應力測試表各2份；

③測試數(shù)據(jù)日勺整頓應認真、仔細、反復查對；

④現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)日勺報表先由現(xiàn)場測試人員自檢后，提交現(xiàn)場解析系統(tǒng)分析人員進行

原始數(shù)據(jù)的校對，校對無誤后現(xiàn)場測試人員簽字；

⑤現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)在監(jiān)控負責人員查對分析后，如有必要方可提交監(jiān)理單位進行檢查

并簽字；并將簽字后H勺監(jiān)控數(shù)據(jù)匯報，如有必要按階段送指揮部（或項目組）立案。

（2）現(xiàn)場計算分析系統(tǒng)的管理

現(xiàn)場施工模擬分析及時根據(jù)測量及檢測成果進行調(diào)整，對影響施工模擬分析精度的

亙要施工參數(shù)，構(gòu)造狀態(tài)參數(shù)進行調(diào)整，使得構(gòu)造的狀態(tài)滿足設計及規(guī)范規(guī)定。現(xiàn)場分

析系統(tǒng)的信息管理是精確預報及提前發(fā)現(xiàn)施工隱患和構(gòu)造工作異常的關鍵工作，施工監(jiān)

控單位計劃安排1至2技術人員進行現(xiàn)場分析與處理。

（3）施工狀態(tài)的預報及綜合分析

施工監(jiān)控單位根據(jù)上一施工周期標高、應力、溫度等測量成果和理論計算分析，預

測下一施工周期的標高和內(nèi)力狀態(tài)，如構(gòu)造狀態(tài)正常繼續(xù)施工，發(fā)現(xiàn)問題及時向施工指

揮部匯報，提出處理意見。綜合分析是施工監(jiān)控保證大橋施工質(zhì)量的關鍵，旎工監(jiān)控的

負責人對現(xiàn)場監(jiān)測分析，現(xiàn)場計算分析成果進行綜合判斷分析后，對施工及施工狀態(tài)做

H結(jié)論及預報。

附錄：施工控制表格樣本

?施工監(jiān)控指令表1

?測試成果登記表2、3、4

橋施工監(jiān)控指令表1

墩號：號墩（幅）施工梁段號:表格編號:

本梁控制數(shù)據(jù)

梁段號截面號樁號立模標高（m）備注

闡明：（對施工工序規(guī)定以及上一梁段施工控制實行狀況作簡要闡明）

有關方簽字

監(jiān)控組:年月H

監(jiān)理：年月B

施工方:年月S

橋主梁標高測量登記表2

記錄號：控高【】號

視測位置：目前梁段號：號

狀

工況：、支架安裝、定位模板、張拉前（混凝土養(yǎng)生期）、張拉完畢、支

杰12