贵州XX高速公路XX标XX特大桥施工监控实施细则.doc

贵州XX高速公路XX标XX特大桥施工监控实施细则2010年6月编 制：研究所所长：总工程师：院 长：目 录1 工程概况12监控目的及依据32.1 主要目的32.2 施工监控依据33 施工监控主要内容53.1 主要内容53.2 施工监控的总体思路73.3 施工监控重点和难点93.4 施工监控计算103.4.1 监控计算内容113.4.2 参数识别与调整133.4.3 误差分析与控制133.5 施工监测143.5.1 主梁线形监测143.5.2 主梁应力监测163.5.3 主梁温度监测193.5.4 墩顶位移和墩身垂直度监测213.5.5 主墩承台沉降监测214 施工监控技术指标235 监控组织体系和实施体系255.1 组织体系255.2 实施体系265.3 监控人员安排及项目管理276施工监控配合297 本标段施工监控主要仪器设备配置318 监控技术方案保证措施329 附 录331 工程概况XX特大桥是贵州省XX高速公路第3合同段一座变截面连续刚构混凝土箱梁桥。左幅共7联：（4×30）+（4×30）+（4×30）+（5×30）+（5×30）+（5×30）+（70+120+70）m。前六联上部结构采用预应力混凝土T梁，先简支后连续；下部结构桥台采用柱式台，26#墩采用空心墩，其余桥墩采用柱式墩，第7联为预应力连续刚构桥，28#30#采用薄壁空心高墩，29#、30#为双肢墩，下部结构28#墩为分离式承台接群桩基础，29、30#墩均为整体式承台接群桩基础，31#桥台采用桩基础。右幅共7联：30+（4×30）+（4×30）+（4×30）+（5×30）+（5×30）+（5×30）+（70+120+70）m。前六联上部结构采用预应力混凝土T梁，先简支后连续；下部结构桥台采用柱式台，26#墩采用空心墩，其余桥墩采用柱式墩，第7联为预应力连续刚构桥，28#30#采用薄壁空心高墩，29#、30#为双肢墩，下部结构28#墩为分离式承台接群桩基础，29#、30#墩均为整体式承台接群桩基础，31#桥台采用桩基础。左右幅1号桥台及5、9、13、18、23号桥墩及28号桥墩T梁侧采用GYZF350×88型四氟滑板式橡胶支座；28号过渡墩箱梁侧，31号桥台采用GPZ3000型盆式橡胶支座。3、7、11、15、16、29、13、18、23号桥墩31号桥台采用160伸缩缝，28号过渡墩采用240伸缩缝。荷载设计等级：公路级；桥面净宽2×净9.75m。主桥箱梁顶面宽9.75m，底面宽6.50m。中跨两侧桥墩支座处箱梁高度为3.00m，跨中箱梁高度为3.00m，其间梁底下缘按照圆曲线变化。边跨支座处梁高3.00m，跨中箱梁高度3.00m，其间也是按照圆曲线变化。主桥整体布置图见图1.1。单位：cm图1.1 XX特大桥整体布置图2监控目的及依据2.1 主要目的XX特大桥为大跨度连续刚构桥结构，其施工过程复杂，施工周期长，影响因素多，技术含量高。对于预应力混凝土大跨度连续刚构桥来说，采用悬臂施工法有许多优点，但桥梁的形成都要经过一个复杂的过程。在施工过程中如何保证主梁竖向线形偏差及轴线偏移不超过容许范围、如何保证合龙后的桥面线形良好、如何避免施工过程中主梁出现过大的应力等问题，如何保证施工状态与设计状态最大程度吻合等均需进行施工监控监测来解决。此外，设计是在对结构参数按照规范等取值进行的理论计算，设计时难于精确估计结构的实际状态。实际施工时，各种施工误差（如截面误差、材料容重误差、弹性模量误差、张拉误差等）和施工步骤的改变以及偶然施工荷载的作用都会引起桥梁结构线形与内力的改变，影响结构在施工和成桥时的状态和结构的安全。而施工监控是根据施工现场实测结果所得的结构参数真实值进行施工阶段计算，确定每个节段的立模标高，并在施工过程中根据施工监测成果进行误差分析、预测和对下一立模标高进行调整，从而保证成桥后线形、合龙精度及结构内力符合规定值的要求。实行桥梁监控措施，是加强过程安全质量管理，防止重大事故发生的有力手段。对施工过程中结构的受力和变形进行有效的监测和控制，通过施工过程的数据采集和优化控制，在施工中做到把握现在、预估未来、避免施工差错，从而保证结构的安全性并尽可能缩短工期和节省投资。从而为该桥的成功、顺利修建提供技术支持，为该项目桥梁的顺利投入运营提供可靠的依据。2.2 施工监控依据1） 公路桥涵施工技术规范（JTJ0412000）2） 公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）3） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）4） 公路工程技术标准（JTG B01-2003）5） 公路工程质量检验评定标准(JTG F8012004)6） 贵州省六盘水至盘县高速公路第3合同段XX特大桥施工图纸（湖南交通规划勘察设计院）7） 相关设计资料、相关设计规范、规程、标准和文件。3 施工监控主要内容3.1 主要内容（1） 检查验算桥梁结构及布筋是否满足规范要求施工前进行结构检算。根据设计图纸和现场前期收集的设计、施工资料和荷载等参数，进行施工过程和成桥状态计算，并对设计成桥状态按规范进行成桥荷载组合计算，对结构强度、刚度进行验算，确保结构安全在规范允许范围之内。验证施工方案的可行性，得到初步的施工过程理论轨迹和架设前的主要施工控制参数。检查并验算布筋是否满足规范要求。（2） 大体积混凝土及主梁温度测试及水化热监控大体积混凝土工程施工过程中，在内部因素（温度收缩、水化收缩、弹性模量增长、抗拉强度增长）、外部环境条件（气温变化、风速、湿度）、基础约束条件及施工工艺等多种因素的共同影响下，可能产生三类裂缝：表面裂缝、深层裂缝及贯穿裂缝。为确保大体积混凝土结构施工质量，必须根据工程的实际情况，准确进行温度预测，详尽地进行温度应力分析，合理地制定温控方案，才能避免、防止裂缝的产生。由于混凝土结构的热传导性能较差，周围环境温度的变化和阳光照射不同等原因，将会使其表面温度和内部温度形成较大的温度梯度。温度测点的布置将要反映这种梯度的变化。本桥大体积混凝土监控主要为0号块的现浇施工过程中的温度控制及测量。（3） 高墩垂直度监控及基础沉降变形测量高墩垂直度监控测量采用坐标法，测试仪器为GTS(±1秒)型全站仪。仪器架设在岸上，后视高程控制基准点，再瞄准主墩各测点的棱镜，测出各测点的三维坐标，从而算出主墩的实测偏位。主墩的各测点以施工单位的施工放样测点为准。基础沉降变形测量采用直接测量的方法，在两个主墩墩底截面各设置4个沉降观测点，根据基准点标高用水准仪测出沉降观测点的标高，从而得到主墩的沉降值。（4） 上部悬浇过程预拱度及应力监控 提供悬浇施工时挂篮定位标高主梁立模标高是主梁线形的基础，一旦确定，主梁的线形就基本确定。因此立模标高是决定成桥线形的最重要的因素。成桥合理线形和施工过程中计算完成后，就可以确定主梁施工预拱度，从而可求得立模标高。梁段立模标高设置原则：H施H0fsfmfgH施主梁梁顶立模标高；H0主梁梁顶设计标高，即成桥状态设计线形；fs从梁段安装到成桥状态累计位移，向下为负；fm主梁的活载预拱度，取活载最大位移的1/2；fg挂篮变形产生的挠度。成桥状态设计线形为考虑3年收缩徐变后的成桥线形，挂篮变形产生的挠度通过挂篮加载试验来获得。 验算及跟踪施工过程中各断面的应力在节段施工之前，应对节段施工过程中结构的应力进行预测，并作为节段施工过程控制的目标，在节段施工完毕之后，需要根据实际的测试和测量结果，得出一组消除各种误差因素后结构的实际状态数据，并与预测值进行对比分析，找出差值，对计算模型进行修正，并重新计算作为后续施工的依据。如果实测值与计算值有较大差异，需要采用最小偏差理论分析原因并在后续施工过程中考虑采取适当的调整措施。 预应力控制检查钢束伸长量、锚下应力、锚口损失值、锚具压缩量及钢束内缩值、孔道压浆密实度。选择2根预应力束作预应力孔道摩阻试验。测量预应力张拉过程中主梁关键截面梁体应力变化。 主梁曲线线形监控并提供合龙方案及桥面铺装标高在计算模型中考虑主桥曲线线形，分析其对桥梁线形的影响。严格按照施工监控流程对主梁线形进行监控，根据监控计算提供合龙方案及桥面铺装施工标高。（5） 箱梁横向应力及变形监控在部分测试断面顶板布置横向应力测点，以观测主梁横向应力。在部分节段布置箱梁扭转测点，以观测箱梁扭转变形。（6） 优化设计及施工方案以及施工中出现的问题和意外事故处理方案针对设计图纸及施工单位提出的施工方案进行监控计算，必要时对设计及施工方案进行优化。对施工中出现的问题和意外事故进行分析计算、提出监控分析报告及处理方案建议。（7） 提供中间过程及竣工后的全过程监控报告根据施工进度，及时提供中间过程报告。监控工作完成后及时提供竣工后的全过程监控报告。中间过程报告及监控总报告按如下要求提供。在监控工程中，实时对监控结果进行整理，按甲方的要求以预警报告、月报的形式送达有关各方（业主代表、设计、监理、施工方等）。工程结束时，提交完整的监控总结报告及电子文档。 预警报告的主要内容包括：a 施工进度，施工概况b 对数据临近预警值的测点，进行分析，提出预警和启动预案的建议性意见 月报的内容包括：a 监控项目，测点布置b 施工进度c 监控值的时程变化曲线d 根据实际情况，作出相应监控项目的预报分析 施工监控工作结束后应提交的监控报告内容包括：a 工程概况，监控目的b 监控项目，测点布置c 采用的仪器型号、规格及标定资料d 数据采集的分析处理e 监控资料的分析处理f 监控值全时时程随工程施工工况变化曲线及分析g 监控结果评述3.2 施工监控的总体思路施工控制应当采取理论计算预测按预测进行节段悬臂施工作业节段施工作业完成后实测应力和线形数据反馈根据实测反馈进行参数分析、识别及优化进行下一施工阶段理论计算预测的循环次序进行。因此其主要工作内容包括阶段施工前的预测计算、节段悬臂施工过程中的控制测量、实测结果与计算预测结果的偏差分析及优化分析三个方面的内容，具体实施时，需要考虑以下内容：1) 建立全桥关键截面应力、线形及温度场适时监测系统，针对不同的施工阶段及施工内容，适当提高监测频率；2) 施工控制以每一节段梁顶标高、主梁中线和结构应力控制为主；3) 预应力张拉损失、梁体截面尺寸、混凝土材料性能及浇灌重量、施工周期、结构的温度场等对桥面的竖向线形影响比较敏感，应作为精度控制的重点；4) 预应力张拉对结构线形及结构受力安全均有较大影响，在张拉过程中应对其进行重点控制；5) 曲线箱梁在预应力张拉时会产生附加的扭矩，此时对梁体线形和结构应力的变化要根据计算结果增设工况进行控制；6) 温度的变化会影响梁体的几何线形，并对梁体的精确线形确定影响较大。各施工阶段的线形测量应在晚上7点之后和黎明前之间进行，以消除局部温差造成的与设计值的偏离；7) 施工中温度的影响、砼的收缩和徐变、基础沉降等应在每一个施工阶段的分析模型中进行修正；8) 混凝土收缩徐变对结构线形影响较为明显，施工前收集相关资料进行预测分析，施工过程中结合实测资料进行详细分析；9) 高墩对结构的影响应在预测计算中加以考虑，并在墩身施工参数中反映，在后续施工过程中进行控制。在进行梁段立模标高计算时，主要提供每一个拟浇梁段前后端截面的高差，并兼顾绝对标高，如果出现位移计算结果与实际发生的位移值有偏差，再对高差进行修正。在成桥桥面标高的控制中应以桥面平顺为目标，当施工中某工序或梁段浇注后标高值与理论值发生偏差后，如偏差较小，则在下一个梁段施工中加以调整，若是偏差较大，不必强行在下一个梁段中立即调整过来，而应根据偏差发生的特点找出原因，在后期悬臂浇注梁段挠度计算时进行修正，在以后的几个梁段中将标高偏差逐步纠正过来。以保证桥面整体线形平顺、流畅及结构内力状态合理。3.3 施工监控重点和难点1) 混凝土弹性模量混凝土弹性模量是结构计算中的一个非常重要的参数，实际的弹模与假定值总是存在一定的差距，需要通过试验得出实际的混凝土弹性模量。由施工单位材料试验室负责落实。混凝土弹性模量变化对桥梁线形的影响分析由监控单位结合实测进行计算分析。2) 混凝土容重混凝土容重大小与混凝土配比、所用石料密度等有关，实际容重与计算取值有一定差异。在主梁施工前几个节段，要求按规范制作试块，测定实际混凝土容重。混凝土重量由混凝土搅拌站根据材料用量确定。3) 截面特性参数任何施工都可能存在截面尺寸误差，验收规范中也允许出现不超过限值的误差，但这种误差将直接导致截面特性误差，从而直接影响结构内力及变形的分析结果。因此在施工过程中，从立模开始至混凝土浇注成形后，都应进行截面特性参数的控制，一方面及时纠正施工偏差，另一方面及时发现成形后的截面特性偏差，在计算分析中予以适当考虑。截面特性参数由施工单位负责组织，由现场质检员进行监测。4) 挂篮弹性变形预拱度的设置应考虑挂篮弹性变形的影响，挂篮弹性变形通过挂篮加载试验获取。挂篮弹性变形试验由监控单位指导和协助，由施工单位负责在挂篮预拼装完成后组织实施。5) 钢材的力学性能预应力混凝土梁体所使用的普通钢筋及预应力钢筋的弹性模量及强度指标、延伸率指标一般由材料供应商提供，在本施工控制中具体由施工单位材料试验室负责落实。6) 混凝土材料的收缩徐变参数由于混凝土材料的收缩徐变，会导致施工过程中及成桥后梁体线型及内力发生较大变化，因此在施工前及施工过程中的监控计算必须了解混凝土材料的收缩徐变特性。7) 预应力施工控制参数预加应力是预应力混凝土结构内力及变形控制考虑的重要结构参数，预加应力的大小受很多因素的影响，需根据现场实际进行测定。8) 温度场测量施工过程中的温度场测量包括大气环境温度场测量、主梁梁体温度场测量、温度对线型、内力的影响测量分析。具体内容详见后文。9) 施工线形控制测量施工过程中的线形测量包括桥梁施工控制测量网定期复核测量、主墩墩顶沉降测量、各节段施工立模标高测量、施工荷载对线形影响测量、温度对线形影响测量等。施工线形控制测量由施工单位进行测量及监控单位进行复核测量。线形测量的测点布置及测试方法详见后文。10) 施工应力测量在施工控制截面布置应力测点，以监控施工过程中应力变化及分布情况并与理论计算值对比，在计入误差及变量调整后分析以后每阶段及竣工后结构的实际工作状态。应力测量由监控单位进行现场测量，具体内容详见后文。3.4 施工监控计算连续刚构桥施工采用分阶段逐步完成的施工方法，结构的最终形成，需经历一个长期而复杂的施工与结构体系转换过程，对施工过程中每个阶段的变形计算和受力分析，是桥梁结构施工控制中最基本的内容。同时，为了能够确保施工过程中结构的安全，保证成桥状态最大程度地接近设计目标状态，必须采用合理的理论分析和计算方法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，以便为施工提供中间目标状态，控制施工过程中每个阶段的结构行为和状态，使得其施工过程受力合理，而且最终的成桥线型和受力状态满足设计要求。桥梁的施工控制计算分析不仅应能够对整个施工过程进行正确描述，反映整个施工过程结构的真实受力行为，而且也能确定结构各个阶段的理想状态，为施工提供中间阶段结构状态。施工监控的过程就是通过对施工过程的仿真计算，初步确定每个悬浇阶段的立模标高，并在施工过程中根据施工监测的成果对误差进行分析、预测和调整后续梁段的立模标高，以确保施工过程中结构的可靠度和安全，确保合龙精度以及成桥后的桥面线形、内力符合设计要求。本项目监控计算准备采用多套软件进行，对本项目桥梁复核计算和施工架设过程采用“MIDAS/Civil”进行平面和空间计算，桥梁博士进行校核计算。另外，施工监控中还根据需要采用Ansys软件对结构局部区域进行计算分析。对本项目桥梁监控计算采用正装法进行计算，整个计算步骤按主桥施工架设过程进行，直至主跨合龙。3.4.1 监控计算内容监控计算是施工控制的核心依据，利用三维空间结构分析程序计算分析施工全过程、成桥状态的内力及变形等，考虑结构空间的扭转效应对变形和内力的影响，划分施工阶段。根据理论参数进行的监控计算成果应与设计计算结果比较分析，差别应在容许范围内。根据工程进展，监控计算工作主要包括以下内容：l 校核主要设计参数l 合理成桥目标状态的确定l 施工过程实时计算：提供各施工控制阶段理论线形及内力、应力l 重点构造局部分析及特殊工况分析l 成桥运营状态验算3.4.1.1 主要设计参数校核设计参数是结构分析计算的基础，其取值大小直接关系到计算结果的正确性。由于某些参数本身存在一定的不确定性，取值时仅依靠规范不一定合理，需要结合实际桥梁及相关试验来确定。为了保证施工监控计算的准确性，同时起到设计复核的作用，需对主要设计参数（材料参数、截面参数、荷载参数等）进行复核。3.4.1.2 合理成桥状态的确定确定合理成桥状态，确保成桥状态下的线形满足设计要求，同时主梁的受力满足规范要求。3.4.1.3 施工过程实时计算：各施工控制阶段理论线形及内力、应力施工过程中，荷载在不断变化、结构体系也在不断变化，因此结构的线形、内力和应力也会随着不断变化。施工控制中必须对整个施工过程进行仿真计算，考虑荷载和结构体系的不断变化，尽可能真实地模拟实际施工过程。通过仿真计算，得到桥梁在整个施工过程中结构的线形、内力和应力变化情况，从而确定各阶段的目标状态及最不利工况和相应位置。主要包括如下几个方面：（1）提供每个施工节段的立模标高主梁立模标高是主梁线形的基础，一旦确定，主梁的线形就基本确定。因此立模标高是决定成桥线形的最重要的因素。施工过程仿真计算完成后，就可以确定主梁施工预拱度，从而可求得立模标高。（2）验算及跟踪施工过程中各断面的应力在节段施工之前，应对节段施工过程中结构的应力进行预测，并作为节段施工过程控制的目标，在节段施工完毕之后，需要根据实际的测试和测量结果，得出一组消除各种误差因素后结构的实际状态数据，并与预测值进行对比分析，找出差值，对计算模型进行修正，并重新计算作为后续施工的依据。如果实测值与计算值有较大差异，需要采用最小偏差理论分析原因并在后续施工过程中考虑采取适当的调整措施。（3）优化设计及施工方案以及施工中出现的问题和意外事故处理方案针对设计图纸及施工单位提出的施工方案进行监控计算，必要时对设计及施工方案进行优化。对施工中出现的问题和意外事故进行分析计算、提出监控分析报告及处理方案建议。3.4.1.4 重点构造局部分析及特殊工况分析（1）重点构造局部分析在做施工监控仿真计算的时候采用空间梁单元，对结构进行适当的简化模拟，其计算结果能从总体上反映桥梁结构的受力情况，但无法得到一些局部复杂结构的受力详细情况。为此有必要结合监控计算结果，利用大型有限元程序ANSYS建立三维模型进行精细分析。（2）特殊工况分析对于一些较为特殊的工况，如最大双悬臂等，需要采用三维模型进行较详细的受力分析。主要包括稳定性计算、温度场效应、偶然荷载作用几个方面。通过对这些特殊工况进行详细计算，分析结构力学效应，保障桥梁施工过程的安全。3.4.1.5 成桥运营状态验算根据各施工各阶段以及成桥状态的实测结果，利用有限元程序计算桥梁的成桥状态恒载内力。并按照设计规范进行运营状态验算，得出运营阶段荷载组合内力情况，并与设计成桥内力和线形比较，做出施工监控评价。3.4.2 参数识别与调整计算参数误差分析和参数识别是建立在大量的测量和计算分析的基础上，可采用的方法包括统计分析，卡尔曼滤波和预测，最小二乘法等。针对本桥而言结构参数误差与识别主要包含以下几个方面:（1）梁体自重根据混凝土实测容重及截面尺寸确定梁体重量。（2）混凝土弹性模量及徐变特性根据混凝土弹性模量及徐变试验的数据，监控计算采用有效合理的徐变计算模式分析徐变效应。（3）施工荷载变动应建立严格的管理制度控制施工荷载的变动情况，按规定堆放荷载，随时记录荷载的位置、大小和变化情况。（4）温度场的影响对于大跨度混凝土桥梁，大悬臂施工阶段温度场对主梁线形的影响显著。根据需要布置温度测试断面和测点，并选择典型的天气状况进行连续温度场测试，掌握温度场变化规律。结合计算分析，可以了解结构内力状态和线形随温度场变化的规律。3.4.3 误差分析与控制施工控制是一个预测和反馈控制不断循环的过程。施工过程中及时跟踪测量结构的线形和应力，当测量结果超过限值时，就要引起施工控制人员重视，及时分析原因，必要时要求现场停工，待确定调整处理方案后重新开始施工。与此同时还应制定一些特殊情况（如恶劣天气、突发事故）的预案，确保结构的安全。某一控制工况下施工完毕，应该根据现场反馈得到的当前结构状态和识别后的参数进行计算分析，预测后续施工过程目标状态及成桥状态。实际施工中由于测量手段、施工工艺的限制，仍然会存在一定的偶然误差，这就需要进行滤波、预测和调整。建立合适的状态方程，采用目前较成熟的卡尔曼滤波法进行滤波和预测，可以得到目前结构状态的滤波估计值，和下一步施工参数的预测估计值。根据合理的预测值可以及时采取措施，减小后续施工过程中结构偏差。对于已存在的偏差，根据最小二乘法理论，采用适当手段进行最优调整，做到既能最大化减小结构偏差，又方便施工。3.5 施工监测施工监测就是通过在施工现场设立的实时测量体系，对施工过程中主梁等关键部位的应力、位移和温度进行现场实时跟踪测量，为施工监控计算提供实测数据，以保证主梁施工过程结构的安全及为监控计算提供实测结构参数和校核。也就是说，通过对这些测量数据进行计算、分析和比较以判断结构是否符合设计的要求，结构的状态是否和监控的阶段目标相一致，结构是否处于安全状态，并根据需要对结构的参数和状态及监控目标做出必要的调整，以确定成桥时线形状态，实现设计理想目标状态。3.5.1 主梁线形监测由于预应力混凝土连续刚构桥采用悬臂施工法，每施工节段的标高即每个节点坐标位置的变化与偏离都可能造成合龙困难，影响最终成桥线形。为保证连续刚构桥线形符合设计要求，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：（1） 主梁线形控制网的测定及高程控制基准点的定期复测主桥线形控制网按规范要求测设主桥高程控制基准点，其为理论不动点，由水准基点引测其高程。为防止测点位置移动或破坏，需对高程控制基准点进行定期复核，要求每两个月复测一次。测量采用水准仪进行。主梁高程控制点位以施工单位的布点为准，采用水准仪测量，从高程控制基准点引测。主梁高程控制点设在墩顶中线处，要求每月复测一次。（2） 中轴线偏位测量根据现场施工梁段的中轴线标志，采用TPS-601(±1秒)型全站仪进行中轴线的空间坐标测量。具体做法是：采用设置在两岸稳定的的基准点，配合反光棱镜，测量梁段测点中线偏差。（3） 主梁标高测量每节段施工完成后，测量该节段的标高及相邻3个节段的标高变化，测点布置见图3.1。测点采用16的短钢筋制作，底部焊于钢筋笼上，顶部磨圆露出砼面1cm，采用我公司制作的线形监控测点标示牌标记（根据现场实际条件，也可采用钢钉做测点）。图3.1 梁体标高测点布置图（4） 箱梁横向位移及扭转变形和墩顶转角测量箱梁的扭转变形测试截面布置同主梁的标高测点截面布置，而墩顶转角测试截面布置在上下游墩顶梁体两侧处，测点布置见图3.2。扭转变形和墩顶转角测点布置方法同标高测点的布置。图3.2 梁体扭转及墩顶转角测点布置图（5） 合龙前后线形24小时联测中边跨合龙前进行一次24小时联测，以观测主梁线形随温度变化情况。另外在具体施工时，视监控计算与监测结果的对比需要，进行温度对线形的影响观测。（6） 成桥线形测量成桥后（合龙后，二期恒载铺装前）测量全桥线形，每5m布置两个测点（上下游各一个），测量主梁成桥线形。主梁线形测试包括主梁顶面标高测量和主梁中线测量两部分内容。主梁线形测试按以下3个工况进行：n 混凝土浇筑前n 混凝土浇筑后n 张拉预应力后3.5.2 主梁应力监测（1） 测试原理影响混凝土应力测试的因素很复杂，除荷载作用引起的弹性应力应变外，还与收缩、徐变、温度有关。目前国内外混凝土应力测试一般通过应变测量换算应力值，即： 弹=E·弹式中：弹为荷载作用下混凝土的应力； E为混凝土弹性模量；弹为荷载作用下混凝土的弹性应变。通过应变计实际测出的混凝土应变则是包含温度、收缩、徐变变形影响的总应变。即：=弹+无应力式中：弹为弹性应变；无应力为无应力应变。钢弦式应变计是利用应变计内部钢弦频率的变化来反映混凝土的应变。钢弦式应变计的输出信号为钢弦的振动频率，其频率与应变的关系为： 式中：钢弦自振频率，Hz；钢弦长度，cm；钢弦所受应力，；钢弦材料密度；实际使用中是将钢弦式应变计进行标定，得到f的关系曲线，根据实测的振动频率和标定曲线即可求出应变。应变是包含其它变形影响的总应变。即：=弹性+徐变+温度+自身+温差+收缩=应力+无应力其中应力为在混凝土内产生应力的应变，无应力为与结构受力状态无关的无应力应变。为了补偿混凝土内部温度应变并消除温度、收缩、徐变影响，在布置应力测点时同时浇筑补偿块，在补偿块内部布置应力测点，放置在现场同等条件下养护。所得结果即为无应力应变无应力，按上述公式即可得到扣除了温度和收缩影响的应变，但仍然包含着混凝土徐变部分。而徐变成分分离较为复杂。当混凝土受力不超过强度的0.4倍时，一般都假定徐变与应力成正比，即线性徐变，适用叠加原理。（2） 测点布置在实际监控中，应本着“完整性、代表性、实用性”的原则选取应力测试截面。全桥应力选取截面如图4.2所示，表4-1为截面编号及截面测点布置示意图。图4.3为各个截面测点布置示意图。应力测试以一幅桥为主（含所有测试截面），另一幅为辅（含2-2、3-3、4-4、7-7、8-8截面）。主梁应力测量在以下工况进行：n 每节段混凝土浇筑后n 每节段预应力张拉完成；n 合龙段浇筑前后；n 合龙段预应力张拉前后；n 边跨合龙后；n 中跨合龙后；n 二恒铺装后。单位：cm图3.3 XX特大桥应力测试截面示意图（a） 测试截面应力测点示意图（b） 测试截面应力测点示意图图3.3 各测试截面应力测点示意图表3-1 测试截面位置及测点布置测试截面截面位置截面测点布置备注1-1左边跨跨中图3.3（a）2-229#墩左侧图3.3（b）3-329#墩右侧图3.3（b）4-4中跨左L/4处图3.3（b）5-5中跨左L/2处图3.3（a）6-6中跨右L/2处图3.3（a）7-730#墩左侧图3.3（a）8-830#墩右侧图3.3（a）9-9右边跨跨中图3.3（a）3.5.3 主梁温度监测（1） 监测方法环境温度的测量采用电子温度计，设置2个温度、湿度监测站。主梁温度场的测量采用数字式测温传感器进行测试。（2） 测点布置大体积混凝土工程施工过程中，在内部因素（温度收缩、水化收缩、弹性模量增长、抗拉强度增长）、外部环境条件（气温变化、风速、湿度）、基础约束条件及施工工艺等多种因素的共同影响下，可能产生三类裂缝：表面裂缝、深层裂缝及贯穿裂缝。为确保大体积混凝土结构施工质量，必须根据工程的实际情况，准确进行温度预测，详尽地进行温度应力分析，合理地制定温控方案，才能避免、防止裂缝的产生。主梁梁体温度场采用在梁体内埋设智能型温度传感器结合点温计进行。对XX特大桥温度场现场观测最终将测试截面选择29#墩右侧，截面的选取要避开变截面。测试截面的布置如图3.4所示。图3.4 XX特大桥温度场测试截面示意图测试截面共布置23×246个温度测点，其中包括一个箱内温度测点、两个箱外温度测点，温度测点的编号见图3.5。图3.5 XX特大桥温度场测试截面测点示意图主梁温度场应在以下时间测量：1）选择气温变化较大的一天进行全天测试。每隔2个小时测试一次，分析温度场随气温变化的规律；2）在合龙时，对温度场进行一次全天测试；3）在进行线形及主梁应力测量时。3.5.4 墩顶位移和墩身垂直度监测对墩顶的位移和墩身的垂直度进行观测，了解在箱梁悬臂施工的过程中桥墩的变形情况，也可以检验施工过程中T构两侧的对称情况。在墩顶左右幅设一二个测点，测点位置选在墩顶便于观测的可靠位置处。在桥墩顶上四角布设测点控制桥墩的垂直度，见图3.6。用钢筋16预埋，控制点须用标识牌标明且编号，并采取相应的保护措施。桥墩垂直度观测点墩顶位移观测点图3.6 墩顶位移和桥墩垂直度观测控制点示意图利用大桥两岸导线控制点，用全站仪测出各控制点的坐标，并以首次获得的坐标值作为初始值，监理单位、监控单位和施工单位按每两月一次进行测量。3.5.5 主墩承台沉降监测桥墩承台沉降会影响桥梁的受力、变形与线形，对其沉降进行跟踪观测，对于保证桥梁的工程质量具有重要意义。承台沉降观测控制点设置位于承台的4个角点处，如图3.7所示的A、B、C和D，用钢筋16预埋，控制点须用红油漆标明编号，并采取相应的保护措施。ABCD图3.7 承台沉降观测控制点示意图利用大桥两岸导线控制点，用自动安平水准仪测出各控制点的标高，并以首次获得的标高值作为初始值，监理单位、监控单位和施工单位按每两月一次进行测量。4 施工监控技术指标（1）变形控制通过对桥梁实施线形控制，使其结构在施工过程中的实际位置（平面位置、立面位置）与预期状态之间的误差在规范允许范围之内，保证桥梁顺利合龙、成桥线形符合设计要求。（2）应力控制通过对结构主要截面的应力监控，实时了解结构的实际应力状态，使之在允许范围之内变化，避免发生工程施工事故。（3）稳定控制桥梁结构的稳定性关系到桥梁结构的安全。通过稳定分析计算（稳定安全系数），并结合结构应力、变形的监测数据综合评定、确保施工过程中各阶段结构的稳定性。（4）安全控制通过桥梁施工全过程监控，掌握桥梁施工过程中自重、施工以及由于安装误差和其它不定因素产生的结构内力，得出成桥状态的实际受力状态，评定结构的受力安全性。（5）数据控制通过桥梁施工全过程监控，为优化桥梁的施工工序提供可靠的数据。根据公路工程质量检验评定标准 (JTG F8012004)和本标段施工设计图的相关规定，本标段施工监控控制技术指标见表4.1。表4.1 施工监控技术指标序号检查项目规定值或允许偏差1轴线偏位(mm)L/100002悬臂梁段高程(mm)±103相邻节段顶面高差(mm)104断面尺寸（mm）高度+5，-10顶宽±30底宽±20顶板腹板厚+10，05合龙后同跨对称点高程差（mm）L/50006横坡（%）±0.157平整度（mm）88立模标高允许误差（mm）±59成桥后主梁线形(mm)±2010关键截面内力105 监控组织体系和实施体系5.1 组织体系施工控制涉及到业主、设计、施工、监理和监控等多个部门和单位，而且各个部门和单位在施工控制过程中也发挥着不同的作用。而施工控制工作是靠建桥各方密切合作、团结协调、共同努力来实现的。因此，为确保监控过程中各项工作的有序、协调、有效开展，必须事先建立完善的施工控制组织体系。为此，在施工控制阶段，成立由大桥的建设单位、设计单位、施工单位、监理单位和监控单位有关人员组成的“施工控制领导小组”，负责施工控制工作过程中的总体协调工作。为使本桥施工控制工作渠道畅通、令行禁止、高效运作、责权清晰，拟定各单位主要职责暂定如下：（1）业主单位 协调参与施工监控各单位的工作，定期主持召开施工监控会议。（2）设计单位提供结构计算数据文件、图纸等；会签施工监控指令；讨论决定重大设计修正。（3）监理单位组织会签施工监控指令单，并向各单位转发监控指令单；向施工单位传达施工监控指令，并监督执行；及时准确向监控单位提供施工信息。（4）施工单位编制施工组织设计及进度安排；施工荷载的调查及控制；测量材料弹模、容重、结构实际尺寸、混凝土浇注量的大小等；现场协助测试元(器)件的埋设和保护，并为现场测试提供便利条件；测量箱梁线形等施工参数，并及时提交监理单位，经监理单位签收后转发给监控单位。（5）施工监控单位制定施工监控方案；监测施工过程中的结构受力与环境参数，与施工单位协同监测结构变形；识别设计参数误差，并进行有效预测；优化调整分析；预告下阶段的控制参数，提交各梁段立模标高等参数，以监控指令单的形式发送至监理单位；发生重大修正及时向施工监控领导小组汇报并会同各单位提出调整方案；竣工后提交施工监控报告。5.2 实施体系施工监控工作实施体系见图5-1。从图5-1可见，桥梁的施工监控与桥梁设计、施工及监理是密切联系的。通过实时测量体系和现场测量体系，可以采集到桥梁施工过程中的各类控制所关心的数据信息。借助桥梁施工控制的计算体系，对采集的数据信息进行分析，尤其是对施工中各类结构响应数据（如变形、内力、应力、温度场等）的分析。可以对施工误差作出评价，并根据需要研究制订出精度控制和误差调整的具体措施。最后以施工控制指令的形式为桥梁的施工提供指导信息。图5-1 施工监控工作实施体系5.3 监控人员安排及项目管理选派经验丰富的技术人员参加本项目的工作。项目负责人由从事过多座连续梁和连续刚构桥施工控制的高级工程师担任，现场项目负责人由从事过多年连续梁和连续刚构桥施工监控工作的工程师担任，其他的监控人员均由具有监控、监测经验技术人员组成。此外，为了更好的提供监控服务，本项目部组织了数名长期从事连续梁和连续刚构桥施工监控的高级工程师担任本项目的技术顾问。人员安排及项目管理见图5-2。图5.2 人员安排及项目管理图6施工监控配合桥梁施工监控是一项较为复杂的系统工作，监控单位需有业主、设计、施工及监理单位的大力配合。为此，根据多座桥梁施工控制工作的成功模式，在施工控制阶段，成立由大桥的建设单位、设计单位、施工单位、监理单位和监控单位有关人员组成的“施工控制领导小组”，负责施工控制工作过程中的总体协调工作。主要事宜