连续梁桥监控总结报告415Word文档下载推荐.docx

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（5）安全等级：

一级（大桥）。

（6）桥梁全宽：

26.0m=0.5m（防撞护栏）+11.5m（行车道）+0.75m（波形护栏）+0.5m（中央分隔带）+0.75m（波形护栏）+11.5m（行车道）+0.5m（防撞护栏）。

（7）桥面横坡：

双向2%（坡向两侧）

（8）抗震等级：

地震基本烈度Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.1g，本桥属B类桥梁，按8度抗震措施设防。

（9）通航标准：

芜申运河巷道通航等级规划Ⅲ级，净空70×

7m（侧高6m、顶宽66m），设计最高通航水位4.074m。

（10）桥梁设计洪水频率：

1/100。

（11）高程坐标系：

高程系统采用85国家高程基准，坐标系统采用北京54坐标系（中央子午线119°

30′）。

（12）环境类别：

Ⅰ类。

第二章监控目的与意义

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梁段的过程，还要经历边、中跨合拢以及解除临时约束等体系转换的过程，因此，在整个施工过程中主梁标高和内力都是不断变化的。

通过正、逆迭代计算分析，可以得到各施工阶段的理想标高和内力值，但由于设计计算是建立在一系列理想化假定的基础上的，而实际上自开工到竣工整个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（误差）的影响，其中包括设计计算模型、材料性能、施工精度、荷载和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，使成桥线型与内力状态偏离设计要求，给桥梁施工安全、主梁线形、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，施工监控成了大跨度桥梁修建中必不可少的保证措施。

桥梁施工过程监控是一项系统工程，主要包括二部分：

一部分是数据采集系统，即监测；

另一部分是数据分析处理系统，即监控。

施工监测是利用事先在主梁各控制截面埋设数种性能各异的测试仪器，按现场施工的流程和工序测得大量数据；

施工监控则是利用高效计算机程序，对数据进行分析处理；

与原设计进行比较和误差分析，并确定和指导下一阶段的施工参数；

预报施工中可能出现的不利状况及避免措施，即施工预警。

通过施工监测与控制的有机结合，调整控制桥梁的线形，尽可能使桥跨结构的线形接近或达到设计预期值，保证全桥主要控制截面应力值在整个施工过程中处于安全范围内，确保桥梁施工安全和正常运营。

南河大桥主桥采用挂篮悬臂对称、平衡浇筑施工，除零号块外，每侧共有9个施工梁端（未包含边跨先浇段及合拢段），施工顺序为：

首先浇筑零号块，然后桥墩两侧对称逐段施工，同时张拉预应力钢束。

由于施工工程中温度、施工荷载变化等因素，桥梁在施工工程中各阶段的应力、位移变化频繁，加上结构材料的实际物理力学参数的影响，结构的应力、应变不可能与设计计算值保持完全一致。

由于主梁线形一旦形成将很难调整，因此，对桥梁施工过程进行有效的控制，保证其成桥内力和线形，是桥梁成功建设的一个关键。

本桥主要有如下特点：

（1）跨径较大，主梁采用挂篮悬臂浇筑法施工，工艺复杂，施工难度较大；

（2）施工过程中温度变化、施工临时荷载、混凝土收缩徐变、容重等计算参数和实测值的不一致以及预应力张拉误差等因素往往对主梁线形和内力的影响较大，因此施工控制难度较大。

基于本桥上述特点，为保证结构施工安全，成桥内力和线形符合设计要求，应对其施工全过程进行有效的监测与控制，主要包括以下三个方面内容：

（1）主梁各节段控制点高程；

（2）主梁关键截面应力（应变）；

（3）主梁主要截面温度场。

施工监控的主要目的：

（1）通过监测桥梁结构关键截面的应力和变形，发现可能存在的异常情况，及时预警，保障施工安全；

（2）通过调整和控制立模标高，确保全桥顺利合拢、成桥线形符合设计要求；

（3）通过对全桥关键截面应力进行控制，确保成桥内力符合规范要求。

第三章监控组织与管理

监测、监控是一项集测试、计算、分析、决策于一体的智能行为，必须要有完善的组织上的保证。

考虑到南大桥主桥工程主桥施工工艺的难度和复杂性，我们将针对本项目成立专家顾问组，由专家顾问组组长负责监测监控顾问组会议的招集，对施工监测监控重大技术问题提供建议，以指导监控项目组完成施工控制工作。

除上述监测监控组织机构的保证之外，在监测监控项目组下设应力测量小组、温度测量小组和变形测量小组，并成立监控计算与分析小组，以负责施工控制中监测数据分析和施工过程跟踪计算等具体技术问题。

图3-1为监控组织机构及其工作关系图。

图3-1监控组织机构及其工作关系

第四章监控原则与方法

4.1监控原则

桥梁施工监控是一个施工量测识别修正预告施工的循环过程。

施工控制最重要的目的是关注施工中结构的受力安全，具体表现为：

变形控制在允许范围内，并保证其有足够的强度和稳定性。

本桥施工监控的原则是稳定性、内力和变形控制综合考虑。

在施工中采取如下的控制策略：

主梁控制截面应力和挠度应在施工过程中实时监测并反馈，整个施工过程中以主梁标高和应力作为主要控制指标。

标高主要控制线形，确保最终成桥线形和设计线形相一致；

应力主要通过定期监测与分析，及时发现施工中可能存在的异常情况，及时预警，保障施工安全。

在施工中，如发现全桥应力接近或超出安全控制指标或主梁线形误差偏大，应暂停施工，查明原因，及时纠正，以尽可能使两者均满足要求。

4.2监控方法

当连续梁桥在施工过程中，出现施工状态偏离理想的设计状态时，如不加以调整，就会造成结构的线形远远偏离设计成桥状态，甚至危及安全。

对于预应力混凝土连续梁，其施工精度保证相对较低，且设计计算中所采用的各项参数与现场材料的参数存在一定的差距，因此预应力混凝土连续梁的施工控制难度相对较大。

连续梁桥每个施工工况的变位达不到设计理想施工状态的主要原因在于：

由于设计构件截面尺寸、预应力筋张拉力、材料弹性模量、容重、收缩系数和徐变系数等计算参数往往与施工中实际情况有一定的差距；

此外环境温度、临时荷载、施工误差等等也常常影响结构实际变位偏离设计理想状态。

上述影响因素中立模标高、构件超重和预应力筋张拉力误差影响最大，而温度影响亦不容忽视。

目前，桥梁的施工控制方法主要可以归纳为三类：

开环控制、反馈控制和自适应控

制。

根据本监控项目的实际情况选用目前应用较为广泛的自适应控制方法，其基本原理在于：

通过施工过程的反馈测量数据不断更正用于施工控制的跟踪分析程序的相关参数，使计算分析程序适应实际施工过程，当计算分析程序能够较准确地反映实际施工过程后，以计算分析程序指导以后的施工过程。

由于经过自适应过程，计算程序已经与实际施工过程比较吻合，因而可以达到线形控制的目的。

其基本步骤如下：

（1）首先以设计的成桥状态为目标，按照设计参数建立有限元模型进行计算，以确定每一施工步骤应达到的分目标，并建立施工过程跟踪分析程序；

（2）根据上述分目标开始施工，并测量实际结构的变形等数据；

（3）根据实际测量的数据分析和调整各统计参数，以调整后的参数重新确定以后各施工步骤的分目标，建立新的跟踪分析程序；

（4）反复上述过程即可使跟踪分析程序的计算与实际施工相吻合，各分目标也成为可实现的目标，进而利用跟踪分析程序来指导以后的施工过程和必要的调整与控制。

连续梁桥的施工控制通过施工中主梁标高及截面尺寸和弹性模量等数据采集，在对所得到的数据进行误差分析后，不断修正设计参数，使标高的计算值与实测值之差不断缩小，从而使计算程序把握住目前的施工过程，进而预估将来的施工状况，达到施工控制的目的。

施工控制流程如图4-1所示。

4.3调控手段

在连续梁桥的施工过程中，首先应注意立模标高误差；

其次应注意主梁的混凝土截面尺寸误差及施工、测量时的环境温度影响。

此几项为连续梁桥施工误差产生的主要原因。

当然，在施工过程中，误差的产生是不可避免的。

当主梁的线形误差每工况能控制在精度范围之内，则不必调整。

当这种误差超出控制精度范围或各工况的累积误差已不允许时，则必须进行调整。

调整时，以立模标高为主要调整手段，以主梁高程为主要控制目标。

此外，由于连续梁桥和拱桥、斜拉桥等的施工控制不同，它不可以通过索力来调整主梁的线形，只能通过调整施工中下一梁段的立模标高来进行调整，而立模标高的调整是有限的，否则主梁就可能出现折线线形，并有可能改变结构受力，影响结构安全。

因

此，要确保连续梁桥成桥线形和设计线形相一致，需要对主要设计计算参数根据现场实测和计算识别进行调整，以尽可能保证每一梁段的理论计算立模标高尽可能精确、符合实际。

图4-1施工过程控制框图

在中跨合拢前，应进行一昼夜的连续观测，确定昼夜温度场变化及合拢口高程差和绝对高程与温度变化之间的关系，以选择恰当的合拢时间。

如合拢两端高程差较大，但仍在设计允许范围内时，可视情况采用适当压重的方式来平顺线形和改善受力情况，防止合拢梁段出现施工裂缝；

如合拢两端高程已超过设计允许范围，则应召开专家顾问组会议，并对合拢施工方案作重大调整。

第五章结构分析

大跨径预应力混凝土连续梁桥的施工采用分阶段逐步完成的悬臂施工方法，结构的最终形成必须经历一个漫长而又复杂的施工过程。

对施工过程中每个阶段进行详细的变形计算和受力分析，是施工控制中最基本的内容之一。

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构行为，使其最终成桥线形及受力状态满足设计要求。

5.1施工控制计算的一般原则

预应力混凝土连续梁桥的施工控制计算除了必须满足与实际施工方法相符合的基本要求外，还要考虑诸多相关的其他因素。

施工方案：

由于预应力混凝土连续梁桥的内力分布与施工方法和架设程序密切相关，施工控制计算前应首先对施工方法和架设程序作一番较为深入的研究，并对主梁架设期间的施工荷载给出一个较为精确的数值。

计算图式：

连续梁桥在施工过程中结构体系不断地发生变化，因此在各个施工阶段应根据符合实际状况的结构体系和荷载状况选择正确的计算图式进行分析、计算。

结构分析程序：

对预应力混凝土连续梁桥的施工控制而言，采用平面结构分析方法一般可以满足实际施工控制的需要。

非线性影响：

非线性对中小跨径连续梁桥的影响可以忽略不计，但对大跨径则有必要考虑非线性的影响。

本桥施工控制计算将考虑非线性的影响。

预加应力影响：

预加应力直接影响结构的受力和变形，施工控制中将在设计要求的基础上充分考虑预应力的实际施加程度。

混凝土收缩、徐变的影响：

在施工控制计算时，计入混凝土收缩、徐变对变形的影响。

温度：

温度对结构的影响是复杂的，通常的做法是对季节性温差在计算中予以考虑，对日照温差则在观测中采取一些措施予以消除，减小其影响。

施工进度：

施工计算将按实际的施工进度以及确切的预计合拢时间分别考虑各个部分的混凝土收缩、徐变变形。

5.2施工控制的结构计算方法

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，它能够较好地模拟桥梁结构的实际施工历程。

前进分析法具有以下几个特点：

（1）桥梁结构在作前进分析之前，必须先制定详细的施工方案，只有按照施工方案中确定的施工加载顺序进行结构分析，才能得到结构的各个中间阶段或最终成桥阶段的实际变形和受力状态；

（2）在结构分析之初，先要确定结构最初的实际状态，即以符合设计的实际施工结果（如跨径、标高等）倒退到施工的第一阶段作为结构前进分析计算的初始状态；

（3）本阶段的结构分析必须以前一阶段的计算结果为基础，前一阶段的结构位移是本阶段确定结构轴线的基础，以前各施工阶段结构受力状态是本阶段结构时差、材料非线性计算的基础；

（4）对混凝土收缩、徐变等时间效应在各个施工阶段逐步计入；

（5）在施工分析过程中严格计入结构几何非线性效应，本阶段结束时结构受力状态用本阶段荷载作用下结构受力与以前各阶段结构受力平衡而求得。

前进分析不仅可以为成桥结构的受力提供较为准确的结果，还为结构强度、刚度验算提供依据，而且可以为施工阶段理想状态的确定、完成桥梁结构施工控制奠定基础。

5.3设计参数误差分析与识别

本项目中，施工监控计算中设计参数误差分析与识别主要内容包含以下6方面内容：

（1）挂篮重量、刚度对标高的影响；

（2）梁段自重误差对结构位移的影响；

（3）主梁刚度误差对结构位移的影响；

（4）混凝土收缩徐变对结构位移的影响；

（5）施工荷载变动对结构位移的影响；

（6）温度的影

第六章主要测试内容

南河大桥主桥施工监控的主要内容包括：

施工期结构应力、变形和温度的监测与控制。

6.1应力监测

应力监测主要结合连续梁悬臂施工的受力特点和施工控制的目的、要求进行。

6.1.1测试方法和仪器

考虑到要适合长期施工过程观测并能保证足够的精度，选用长期性、稳定性较好，精度较高的埋入式振弦式混凝土应变计和配套的振弦式读数仪进行应力测试，如图6-1和图6-2所示。

图6-1振弦式读数仪图6-2振弦式应变计

6.1.2测点布设

根据104国道溧阳西段改扩建工程QL-8-2标南河大桥三跨预应力混凝土连续箱梁桥悬臂施工时的受力特点和施工控制的主要目的，确定应力监测断面主桥应力监测截面共11个（左幅11个，右幅11个）。

其截面位置见图6-8所示。

应力测点具体位置见图6-3～图6-6所示，全桥应力测点共84个。

左、右幅截面3-3、4-4、8-8、9-9位于悬臂浇筑梁段的根部，为悬臂施工过程中最大受力截面；

2-2、5-5、7-7、10-10位于1/4跨截面；

1-1位移边跨合拢段，11-11位于边跨1/8跨位置处；

6-6位于跨中合拢段，主要监测悬臂施工合拢过程中应力变化情况。

应力测点全部采用具有温度传感功能的混凝土应变计，在测截面应力分布的同时测出截面的温度分布。

图6-3箱梁A2-A2、A5-A5、A7-A7、A10-A10截面应力测点布置

图6-4箱梁A3—A3、A4—A4截面应力测点布置

图6-5箱梁A8—A8、A9—A9截面应力测点布置

图6-6箱梁A1-A1、A11-A11、A6截面应力测点布置

图6-7主梁截面应力测点编号规则图

14

G104溧阳西段改扩建工程QL-8-2标南河大桥施工监控总报告第六章主要测试内容

图6-8主桥纵向截面应力测试截面布置图（单位：

m）

6.1.3测试时间

（1）在应变计现在室内进行初读数，保证应变工作正常；

（2）在应变计安装完成后开始第二次读数；

（3）混凝土浇筑完成后48~96小时进行第三次读数；

（4）预应力张拉完成后进行第四次读数；

（5）后续读数在每个梁段挂篮移位、混凝土浇筑前后和预应力张拉前后进行读数。

上述读数尽可能安排在早晨完成。

6.1.4注意事项

（1）混凝土应变计是精密仪器，不能受到剧烈撞击、震动或由高处坠落地面；

（2）安装时将应变计的轴向对准测试截面的轴线方向，用铁丝将其绑扎于周围钢筋上，并引出结构表面；

（3）应变计在安装前应进行检查，并一次读数，安装完毕后再进行一次读数，确保安装后应变计处于完好的正常工作状态；

（4）混凝土浇筑过程中要防止振捣棒或重物击中应变计和导线，以免损坏或改变应变计的安装位置；

（5）混凝土浇筑初凝后应立即对应变计进行读数，测试其是否正常，否则应采取在表面重新粘贴应变计等相应补救措施，确保应变计测试数据的可靠性和正确性；

（6）注意对应变计引出的电缆线头保护，防止损坏；

（7）应变计接入读书仪3秒后，读数仪中的激发器开始激励传感器中的钢弦震动约3秒后才稳定，此时方可测量。

6.1.5实施单位

应力监测工作由监控单位负责实施，包括测点布置，数据的采集与分析等。

6.2位移监测

为确保本桥成桥线形和施工质量，在整个施工过程中需对每一梁段的标高和挠度变化情况进行检测，为箱梁标高调整和控制提供依据。

6.2.1测试方法和仪器

梁段挂篮定位控制点标高采用精密水准仪进行测量。

通过测出混凝土浇筑前立模标高，再测出后续工况梁顶控制点标高变化量，最终得出各工况梁段控制点绝对标高。

主梁偏位监测采用全站仪配合棱镜进行。

为消除日照温差引起的梁体的不规则变化，线形测量选择在温度变化小、气候稳定的时间段进行，并尽可能缩短测量工作持续的时间。

一般尽可能在早上9点之前完成。

在气温较低、日照较弱的天气可适当放松时间要求。

6.2.2测点布设

为实时监测主梁在整个施工过程中的线形，更好的对连续梁桥的施工过程主梁标高进行监控，该特大桥主梁标高测试控制截面88个（左右幅各44个），见图6-9所示；

箱梁每截面各布置6个测点，顶板3个，底板2个，具体位置见图6-8所示。

在悬臂浇注过程中，模板的变形直接影响到立模标高，变位监测测点拟布置于锚固点、支点和模板端面下侧，具体位置将根据现场状况进行调整。

图6-9主梁位移测点布置示意图

图6-10主梁位移测试截面位置示意图

图6-11主梁位移测点编号规则

6.2.3位移观测的基本要求

1.用相同的图形（观测路线）和观测方法；

2.使用同一仪器和设备；

3.固定的观测人员；

4.在基本相同的环境和条件下工作；

5.观测时间一般为凌晨，并尽可能缩短测量工作持续的时间；

6.每次观测的测站要基本上固定，持尺人员应受过专门的训练；

7.工作基点要每个月复测一次。

6.2.4测试时间

要求严格安排在凌晨时间段内观测完成，特别是对于挠度（高程）观测，必须严格达到，要求记录开始和终了的环境温度，如观测时间超过1小时，要求每小时记录一次环境温度。

6.2.5实施单位

变形监测工作由监控单位负责实施，包括测点布置，数据的采集与分析等。

6.3温度监测

6.3.1测试方法和仪器

所有应力测点中均带有温度传感器，在应力测试的同时采用读数仪进行温度监控。

温度监控分辩率

0.1℃。

6.3.2测点布设

同应力监控测点。

6.3.3测试时间要求

温度测量要求与应力测量同步。

工况发生变化时进行相应测量。

对于某些特殊工况的连续观测及某些特殊要求另行通知。

6.3.4实施单位

同应力监测

6.4监测工况

根据设计图纸提供的施工工序初步确定监测工况，如施工阶段有变化，则相应调整。

南河大桥主桥监控工况见表6-1，根据三跨连续梁桥的施工特点，其整个施工过程大致可分为三个阶段：

桥墩及现浇梁段施工阶段，本阶段的主要任务是建立各种测量数据的初始值，预埋箱梁根部应力及温度测试传感器，读取初读数，并按工况对已埋测点进行应力、温度和位移测量。

循环悬臂浇注施工阶段，采用标准的连续梁桥三阶段观测法，即以挂篮的前移定位至梁段内预应力筋张拉完成为一个施工周期，在每周期内，于浇筑混凝土后、预应力筋张拉后和挂篮前移后各观测一次。

（1）按照预报的挂篮定位标高定位挂篮，挂篮定位必须在午夜0点至清晨7点之间完成，测量定位挂篮标高并记录温度，经监理签认后交项目办，并向监测监控项目组提供挂篮的定位测量结果。

监测监控项目组分析测量结果，如需调整，给出调整后的挂篮定位标高；

（2）浇注混凝土前，测量悬臂前端梁段的高程测点，并对施工单位挂篮定位标高进行复测；

注：

施工单位在浇筑混凝土前应进行挂篮预压，监控单位根据荷载试验数据得出荷载—变形曲线。

（3）浇筑完混凝土后第二天测量最接近悬臂前端的三个梁段上的高程测点，测量本梁段端部梁底和预埋在梁顶的测点标高，建立测点与梁底标高的关系，测量控制截面测点应力，由监控计算、整理后报监理签收；

（4）监理方检查断面尺寸准确性，并统计浇筑混凝土过程中浇筑方量，向监测监控项目组提供梁段混凝土超重的情况；

（5）张拉主梁内预应力筋，测量最接近悬臂前端的三个梁段上的高程测点，测量控制截面测点应力，报监理签收；

（6）监测监控项目组根据上一施工周期标高测量值、应力测量值进行计算，预报下一施工周期的挂篮定位标高；

（7）预报标高报监理签收，并转给各相关单位，如预报标高与原设计值存在较大偏差应经与设计单位会签后报项目办签收，项目办认同后转给监理单位；

（8）监理将上述预报标高最后核定后下指令交施工单位执行。

合拢及合拢后施工阶段：

（1）在边跨现浇段施工完成后，测量所有已浇注梁段高程测点、测量控制截面测点应力，报监理签收；

（2）在中跨合拢前一天进行悬臂端测点标高24小时连续观测，每两小时观测一次，记录悬臂端标高随时间的变化曲线，控制截面应力及温度；

（3）对本阶段其余工况，测量所有已浇注奇数号梁段高程测点、测量控制截面测点应力，报监理签收。

表6-1南河大桥主桥监控工况

工况编号

工况描述

测试

时间

监测内容

主梁

标高

基础

沉降

应力

温度

1

0＃梁段施工

主墩、0#块混凝土浇筑完成后

√

2

梁体内预应力束张拉完成后

3

挂篮移动定位完成后

4

挂篮对称

悬浇1＃梁段

梁段混凝土浇筑完成后

5

6

7~27

重复步骤4、5、6步骤循环施工直到8#节段

同上

28

9#梁段施工

29

30

边跨合拢

边跨合拢段混凝土浇筑完成后

31

32

体系转换

拆除墩梁临时锚固后

33

中跨合拢前连续观测

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