1、新建铁路合福线合肥至福州段 预应力混凝土连续梁桥(悬灌施工)48m+280m+48m施工监控技术方案兰 州 交 通 大 学2009年3月目 录施工监控技术方案31 工程概况42 施工控制的目的与依据63 施工监控的原则和方法64 施工控制体系75 施工控制基本理论8 5.1 连续梁桥施工控制的特点8 5.2 自适应控制系统8 5.3 参数识别96 桥梁施工控制结构分析10 6.1 结构分析依据及计算参数的确定10 6.2 施工监控结构计算12 6.3 计算过程22 6.4 立模标高的确定227应力监测287.1 应力测试仪器及测试原理287.2 监测断面及仪器布置287.3 测试内容317.42、应力监测技术317.5应力测试数据分析328线形监测358.1 线形控制工作程序358.2位移测点布置368.3观测时间与项目368.4悬臂阶段测量工作内容388.5测量仪器409温度监测4010误差分析与识别4011施工控制实施流程4148m+280m+48m 预应力混凝土连续梁桥(悬灌施工)施工监控技术方案1 工程概况48+280+48m连续梁桥的桥型布置如图1图1 48m+280m+48m连续梁桥型布置时速350km/h客运专线(48+280+48)m预应力混凝土连续梁桥,采用悬臂施工，边支座中心线至梁端0.75m,梁全长257.5m,梁体为单箱单室，变高度、变截面结构, 箱梁底板下缘按3、二次抛物线变化，梁底抛物线方程为。中支点梁高6.65m，边支点及跨中梁高3.85m，中跨跨中直线段长2.00m，边跨直线段长9.75m。 ()截面构造(48+280+48)m桥跨截面采用单箱单室直腹板形式，顶板厚度除梁端和支点附近外均为40cm，腹板厚48110cm，底板厚度从跨中到端部由42cm加厚至100cm，在中支点处加厚至260cm。顶板宽12.0m，底板宽度6.7m。箱梁两侧腹板与顶底板相交处均采用圆弧倒角过渡。箱梁支点处设置横隔板，共设置7道横隔板，横隔板厚度：边支座处1.4m，中支座处1.90m。横隔板及梁端底板设有孔洞，供检查人员通过。桥面采用整体桥面形式。（）主体结构建筑材料4、梁体采用C50混凝土，预应力采用纵向、横向及竖向三向预应力体系，连续梁梁体纵向预应力采用符合现行国家标准预应力混凝土用钢绞线（GB 5224）规定的钢绞线,锚固体系采用与之对应规格的群锚装置，张拉采用与之配套的机具设备，采用金属波纹管成孔。横、竖向预应力筋采用32mmPSB830预应力砼用高强精轧螺纹钢筋，抗拉强度标准值fpk830Mpa，锚具采用JLM锚具锚固，采用内径为50mm铁皮管成孔。普通钢筋采用符合现行国家标准钢筋混凝土用热扎光圆钢筋（GB 13013）Q235和钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB 1499）HRB335钢筋,支座采用GTQZ支座,伸缩缝采用TSSF160。（3） 设计技5、术标准 双线铁路桥，位于直、曲线上，最小曲线半径8000m，双线线间距5.0m ； 速度目标值：350km/h； 设计活载：列车竖向荷载采用ZK活载； 地震动峰值加速度：0.1g（相当于基本烈度7度）； 本设计适用环境条件为碳化T2级。（4）合龙顺序桥合龙顺序为：先合中跨，张拉中跨顶板和底板预应力束；合龙边跨，张拉所有剩余预应力束。（5）施工方法本桥采用挂篮悬臂施工方式。悬臂施工法是预应力混凝土连续梁桥、连续刚构的主要施工方法，对于预应力混凝土连续梁桥、连续刚构来说，采用悬臂施工方法虽有许多优点，但是这类桥梁的形成要经过一个复杂的过程，当跨数增多、跨径较大时，为保证合龙前两悬臂端竖向挠度的偏差6、不超过容许范围和成桥后线形的合理，须对该类桥梁的施工过程进行控制。2 施工监控的意义和目的本桥梁体为预应力混凝土连续箱梁，采用悬臂施工。该类桥梁的形成要经过一个复杂的过程，施工工序和施工阶段较多，各阶段相互影响，且这种相互影响又有差异，易造成各阶段的内力和位移随着混凝土浇筑过程变化而偏离设计值的现象，甚至超过设计允许的内力和位移，若不通过有效的施工控制及时发现、及时调整，就可能造成成桥状态的梁体线形与内力不符合设计要求，或引起施工过程中结构的不安全。在施工过程中，为保证合龙前悬臂端竖向挠度的偏差、主梁轴线的横向位移不超过容许范围、保证合龙后的桥面线形良好、保证在施工中主梁截面不出现过大的应力，7、必须对该桥主梁的挠度、应力等施工控制参数做出明确的规定，并在施工中加以有效的管理和控制，以确保该桥在施工过程中的安全，并保证在成桥后主梁线形符合设计要求。对于分阶段悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续梁桥来说，施工控制就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算，确定出每个悬浇阶段的立模标高和结构内力，并在施工过程中根据施工监测的挠度和应力成果，对误差进行分析、预测或对下一阶段立模标高进行调整，以此来保证成桥后的桥面线形、保证合龙段悬臂标高的相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。对桥连续梁部分进行施工监控的目的就是确保施工过程中结构的可靠度和安全性，保证桥梁成桥桥面线形及受力状态8、符合设计要求，主要控制内容为：主梁线形、受力。3 施工监控的原则和方法本桥的施工监控包括两个方面的内容：梁的变形控制和内力控制，变形控制就是严格控制每一阶段梁的竖向挠度，若有偏差并且偏差较大时，就必须立即进行误差分析并确定调整方法，为下一阶段更为精确的施工做好准备工作；内力控制则是控制主梁在施工过程中以及成桥后的应力，尤其是合龙时间的控制，使内力不致过大而偏于不安全或在施工过程中造成主梁的破坏。梁部结构采用的悬臂施工方法属于典型的自架设施工方法，对于本桥来讲，由于在施工过程中的已成结构（悬臂阶段）状态是无法事后调整的或可调整的余地很小，所以，针对主梁的结构和施工特点，梁部的施工监控主要采用预测9、控制法。预测控制法是指在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标后，对结构的每一个施工阶段形成前后的状态进行预测，使施工沿着预定状态进行。由于预测状态与实际状态间有误差存在，某种误差对施工目标的影响则在后续施工状态的预测中予以考虑，以此循环，直到施工完成并获得和设计相符合的结构状态。4 施工控制体系为有效地开展施工监控工作，在本桥的施工监控中需要建立如图2所示的施工监控体系。施工体系张拉预应力挂篮前移(下阶段钢筋)施工现场设计体系设计计算设计指定参数砼容重、弹模块件重量、尺寸施工荷载偶然荷载现场测试体系实时测量体系应力测量线形测量温度时间主梁线形物理测量力学测量施工控制预测计算施10、工控制实时计算施工控制计算体系计算核对实测值现场测试参数参数识别、修正施工控制计算参数施工控制计算值比较修正量计算分析发布施工控制指令下阶段施工资料：立模标高预告及挂篮变形量预测图2 48+280+48m连续梁桥施工监控体系5 施工控制基本理论在连续梁桥的施工监控中，对梁体线形、应力进行重点控制。在控制过程中，监控方采用自适应控制方法对本桥进行线形控制，采用最小二乘法对结构参数进行调整、估计。5.1 连续梁桥施工控制的特点连续梁桥在悬臂施工阶段是静定结构，合龙过程中如不施加额外的压重，成桥后内力状态一般不会偏离设计值很多，因此连续梁桥施工控制的主要目标是控制主梁的线形。若已施工梁段上出现误差，11、除张拉预备预应力束外，基本没有调整的余地，且这一调整量也是非常有限的，而且对梁体受力不利。因此，一旦出现线形误差，误差将永远存在，对未施工梁段可以通过立模标高调整已施工梁段的残余误差，如果残余误差较大，则调整需经过几个梁段才能完成。根据上述分析，悬臂浇筑连续梁桥施工中标高控制的特点是，已完成梁段的误差无法调整，而未完成梁段的立模标高只与正装模拟计算有关，与已完成梁段的误差基本无关。因此，在图3自适应施工控制原理图中的下半环，即控制量反馈计算，在连续梁施工控制中一般不起作用。同时，上半环，即参数估计及对计算模型的修正就显得尤为重要，只有与实际施工过程相吻合的计算模型计算出的预报标高才是可实现的。12、5.2 自适应施工控制系统 对于预应力混凝土连续梁桥，施工中每个阶段的受力状态达不到设计所确定的理想目标的重要原因是有限元计算模型中的计算参数取值，主要是混凝土的弹性模量、材料的容重、徐变系数等，与施工中的实际情况有一定的差距。要得到比较准确的控制调整量，必须根据施工中实测到的结构反应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。在闭环反馈控制的基础上，再加上一个系统参数辩识过程，整个控制系统就成为自适应控制系统。图3为自适应控制的原理图。图3 自适应施工控制基本原理当实测到的结构受力状态与模型计算结果不符时，把误差输入到参数识别算法中去调节计13、算模型的参数，使模型的输出结果与实际测量到的结果相一致。得到修正的计算模型参数后，重新计算各施工阶段的理想状态，按照上述反馈控制方法对结构进行控制。这样，经过几个工况的反复辨识后，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。对于采用悬臂浇筑的桥梁，主梁在墩顶附近的相对线刚度较大，变形较小，因此，在控制初期，参数不准确带来的误差对全桥线形的影响较小，这对于上述自适应控制思路的应用是非常有利的。经过几个节段的施工后，计算参数已得到修正，为跨中变形较大的节段的施工控制创造了良好的条件。5.3 参数识别在本桥的施工控制中按照自适应控制思路，采用“最小二乘法”进行参数识别14、和误差分析，其基本方法是：当预应力混凝土连续梁悬臂施工到某一阶段时，测得主梁悬臂端个节段的挠度为：设原定理想状态的梁体理论计算挠度为：上述两者有误差量：若记待识别的参数误差为：由引起的各阶段挠度误差为：式中：参数误差到的线性变换矩阵。残差：方差：将上式配成完全平方的形式：+当时，即0时，上述不等式中的等号成立，此时达到最小，因此的最小二乘估计为：引入加权矩阵：有： 在连续梁桥悬臂施工的高程控制中，可以由结构性能计算出，按工程条件定义，由箱梁阶段标高观测得到挠度实测值，计算，最后获得参数误差估计值，根据参数误差对参数进行修正。6 桥梁施工控制结构分析6.1 结构分析依据及计算参数的确定6.1.115、 结构分析计算依据(1)无碴轨道预应力混凝土连续梁通用设计施工图；(2)合福施（桥）参18双线（48+280+48）m预应力砼连续梁（挂篮悬臂浇筑施工）施工图；(3)高速铁路设计规范(试行) （TB10621-2009）；(4)新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定（铁建设函【2003】205号）；(5)铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）；(6)铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）；(7)铁路桥涵地基和基础设计规范（TB10002.5-2005）；(8)铁路工程抗震设计规范（GB50111-2006）；(9)铁路混凝土工程施工质量验收标准（T16、B10424-2010）；(10)无碴轨道铁路客运专线设计指南（铁建设【2005】754号）；(11)高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）；(12)铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南（TZ 324-2010）；(13)其他相关规范、规程。6.1.2 结构计算参数的确定本桥施工控制计算主要参考施工图纸，并结合施工单位提出的主梁施工方案来确定。在主梁施工开始之前进行了施工控制的初步计算，监控方在施工开始初期根据初步计算结果对梁的线型进行控制。（1） 恒载：按设计图提供的尺寸，并根据施工现场采集的参数进行必要的修正，考虑结构梁体自重N=26.5kN/m3；二期17、恒载 140160kN/m和临时荷载,并考虑了桥面排水坡度2%的影响；（2） 温度及混凝土收缩、徐变影响：计算中按设计及规范考虑了结构局部温差效应及考虑混凝土实际加载龄期的收缩、徐变的影响。其中：环境条件按野外一般条件计算，相对湿度取70；徐变系数终极极值：2.0(混凝土龄期5天)；徐变增长速率：0.0055；收缩速度系数：0.00625；收缩终极系数；0.00016；（3） 预应力损失影响：按规范计入预应力损失,按设计图分阶段进行张拉。其中:纵向预应力：管道摩阻系数取：0.23；管道偏差系数取：0.0025；一端锚具回缩：6mm；松弛损失：0.024；竖向预应力：管道摩阻系数取：0.35；管18、道偏差系数取：0.003；一端锚具回缩：1mm；松弛损失：0.05；（4） 材料特性施工控制前期计算所采用的主要材料特性值见表1。表1 计算所用材料特性材料类型弹性模量（）线膨胀系数容重（）混凝土抗压标准强度（）混凝土抗拉标准强度（）混凝土C503.55E40.0000126. 533.53.1钢绞线1.98E50.000012其中，混凝土的弹性模量、钢绞线的弹性模量取自铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB10002.3-2005)。（5）混凝土加载龄期每个悬臂现浇梁段的加载龄期为7天。在施工过程中，混凝土加载龄期等参数可能与实际情况不符，将根据实际情况进行调整。（6） 挂篮重量19、（含施工机具，人员等）挂篮按照70T考虑，合拢段悬吊支架按照15T考虑。（7） 建议施工单位对以下参数进行现场测试： 混凝土弹性模量；混凝土的弹性模量的测试应采用现场取样的方法分别测定混凝土在3天、7天、28天龄期的弹模值，为主梁预拱度的修正提供数据。 预应力钢绞线弹性模量； 混凝土容重；混凝土的容重也应采用现场取样，在实验室用常规方法测定。 混凝土收缩、徐变系数； 材料热胀系数； 预应力孔道摩阻系数； 施工临时荷载。在进行结构设计和施工控制初步分析时，结构设计参数主要按规范取值，由于部分设计参数的取值小于实测值，因此在多数情况下，采用规范设计参数计算的结构内力及位移均较实测值大，这对设计是偏20、于安全的，但对于施工控制来说即是不容忽视的偏差，因为它将直接影响到成桥后结构线形及内力是否符合设计要求，因此应对部分主要设计参数进行测定以便在施工前对部分结构设计参数进行一次修正，从而进一步修正结构线形，为保证该桥成桥后满足设计要求奠定基础。在主梁施工开始后，对主梁进行施工过程中的跟踪计算分析，跟踪计算分析中的各类参数按照施工中的实际情况考虑影响结构线形及内力的基本参数由很多个，基本参数的选取和需现场测定的参数主要有：（1） 混凝土弹性模量，前期结构计算按照规范取值，在施工过程中根据试验结果确定，混凝土的弹性模量的测试应采用现场取样的方法分别测定混凝土在3天、7天、28天龄期的弹模值，为主梁预21、拱度的修正提供数据。（2） 预应力钢绞线弹性模量，按照现场取样试验结果采用；（3） 恒载按设计图提供的尺寸，并根据施工现场采集的混凝土容重等参数进行必要的修正，考虑结构自重和临时荷载,并考虑桥面坡度的影响；（4） 混凝土收缩、徐变系数，按照规范采用，计算按规范考虑结构局部温差效应及考虑混凝土实际加载龄期的收缩、徐变的影响；（5） 材料热胀系数，按规范取值；（6） 施工临时荷载，现场进行统计，尽量减少材料等的堆放，本阶段不用的材料堆放在0块附近；（7） 预应力孔道摩阻系数，根据现场摩阻试验确定。6.2 施工监控结构计算6.2.1 施工监控结构计算在施工之前，应对该桥在每一施工阶段的应力状态和线形22、有预先的了解，故需要对其进行结构计算，该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它因素。（1） 施工方案连续梁桥的恒载内力、挠度与施工方法和架设程序密切相关，施工控制计算前首先对施工方法和架设程序做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。在开始施工前，施工单位应给出挂篮的荷载值及刚度值（或变形），监控单位将根据此数据进行计算分析。（2） 计算图式梁部结构要经过墩梁固结悬臂施工合龙解除墩梁固结合龙的过程，在施工过程中结构体系不断发生变化，故在各个施工阶段应根据符合实际情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。 23、计算模型根据设计图反映的内容，对全桥总体结构建立能反映施工荷载的有限元模型，对该桥进行了正装分析，得到各阶段主梁变形状态。计算模型中根据悬臂施工梁段的划分、支点、跨中、截面变化点等控制截面将全桥划分为113个结点和112个单元。全桥总体计算模型如图4示。图4 桥计算模型图4为成桥阶段模型，3墩设置固定支座，其余墩设置活动支座。图4示出了预应力钢束。施工阶段划分根据设计图纸所示施工阶段及需完成工作将本桥划分为49个施工阶段，各施工阶段的施工工作内容及施工工期如表2所示。表2 施工阶段划分表阶段号施工工期（天）计算简图工作内容1150#块施工阶段21张拉零号块预应力T1,T2,F1,F2315安装24、挂篮，按照50t考虑47浇筑1块混凝土，养护51张拉1块预应力T3,F3,F4续表2 施工阶段划分表阶段号施工工期（天）计算简图工作内容63移动挂篮，绑2块钢筋77浇筑2块混凝土养护81张拉2块预应力T4,F5,F693移挂篮，绑3块钢筋107浇筑3块混凝土，养护续表2 施工阶段划分表阶段号施工工期（天）计算简图工作内容111张拉3块预应力T5,F7123移挂篮，绑4块钢筋137浇筑4块混凝土，养护141张拉4块预应力T6,F8153移挂篮，绑5块钢筋续表2 施工阶段划分表阶段号施工工期（天）计算简图工作内容167浇筑5块混凝土，养护171张拉5块预应力T7,F9183移挂篮，绑6块钢筋19725、浇筑6块混凝土201张拉6块预应力束T8,F10续表2 施工阶段划分表阶段号施工工期（天）计算简图工作内容213移挂篮，绑7块钢筋227浇筑7块混凝土，养护231张拉7块预应力束T9247浇筑边跨现浇段A8257拆除挂篮，安装悬吊支架续表2 工阶段划分表阶段号施工工期（天）计算简图工作内容2610浇筑8,8号块271张拉锚固T10,B10-B12束283拆除临时固结291张拉锚固B7-B9束303拆除边跨现浇支架续表2 施工阶段划分表311安装中跨悬吊支架3210浇筑跨中合拢段331张拉锚固T11,B1-B6 B13341拆支架3533二期恒载120kN/m361500收缩徐变1500天37326、83940414243444546474849（3） 结构分析程序对于连续梁桥的施工控制计算，采用平面结构分析方法可以满足施工控制的需要，结构分析采用BSAS程序进行，并利用桥梁博士3.0程序对结果进行校核。（4） 预应力影响预应力直接影响结构的受力与变形，施工控制应在设计要求的基础上，充分考虑预应力的实际施加程度。（5） 混凝土收缩、徐变的影响混凝土的收缩、徐变对结构的测试应力和施工阶段中的梁体挠度有较大影响，必须加以考虑。（6） 温 度温度对结构的影响是复杂的，在本桥的施工监控中，对季节性温差在计算中予以考虑，对日照温差则在观测和施工中采取一些措施予以消除，以减小其影响。（7） 施工进度本27、桥的施工控制计算需按照实际的施工进度以及确切的合龙时间分别考虑各部分的混凝土的徐变变形。6.2.2 施工控制的计算方法悬臂施工的连续梁桥梁结构的最终形成需经历一个复杂施工过程以及结构体系转化过程，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。施工监控的目的就是确保施工过程中结构的安全，保证桥梁成桥线形和受力状态基本符合设计要求。因此，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的结构行为。针对本桥的实际情况，采用正装分析法和倒退分析法进行施工控制的结构分析。正装分析法是按照桥梁结构实际施工加载顺序来进行结构变形和受力分析，它能较好的模拟桥梁结构28、的实际施工历程，能得到桥梁结构各个施工阶段的位移和受力状态，这不仅可用来指导桥梁施工，还能为桥梁施工控制提供依据，同时在正装计算中能较好的考虑一些与桥梁结构形成历程有关的因素，如混凝土的收缩、徐变问题。正装分析不仅可以为成桥结构的受力提供较为精确的结果，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、完成桥梁结构的施工控制奠定基础。倒退分析方法假定在成桥时刻时刻结构内力分布满足前进分析时刻的结果，轴线满足设计线形要求，按照前进分析的逆过程对结构进行倒拆，分析每次拆除一个施工阶段对剩余结构的影响，在每一个阶段分析得到的结构位移、内力状态便是该阶段结构理想的施工状态。结构施工理想29、状态就是在施工各阶段结构应有的位置和受力状态，每个阶段的施工理想状态都将控制着全桥最终形态和受力特性。施工控制将根据每阶段的实际状态和理想状态的偏差对计算进行调整，分析误差原因，以较为准确的估计下一阶段的梁体挠度。6.2.3 结构分析的目的（1） 确定每一阶段的立模标高，以保证成桥线形满足设计要求；（2） 计算每一阶段的梁体的合理状态及内力，作为对桥梁施工过程中的每个阶段结构的应力和位移测试结果进行误差分析的依据。6.2.4 48+280+48m连续梁桥施工控制分析（1）按照施工步骤进行计算，考虑各梁段的自重、施加的预应力、混凝土收缩徐变以及温度的变化等因素对结构的影响，对于混凝土的收缩、徐变30、等时差实效在各施工阶段中逐步计入；（2）每一阶段的结构分析必需以前一阶段的计算结果为基础，前一阶段结构位移是本阶段确定结构轴线的基础，以前各施工阶段受力状态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时差实效的计算基础；（3）计算出各阶段的位移之后，根据后续施工阶段对本阶段的影响，进行倒退分析即可得到各施工阶段桥梁结构的合理状态和立模标高；（4）施工监控首先根据施工图纸进行初步的计算，在施工过程中会存在许多难以预料的因素，可能导致施工进度安排等与初始计算不符，若有与施工图不同的地方应根据施工单位实际提供的施工步骤进行重新计算分析，施工单位应在开始施工前提供详细的施工步骤，包括31、预应力的张拉顺序、每阶段的施工持续时间、混凝土的加载龄期等。6.3 计算过程（1） 根据施工图提供的施工步骤对本桥进行前期计算，为与设计结果对比，横隔板重量、结构自重系数、摩阻系数、收缩徐变系数等参数按照设计所取参数计算，在最后阶段即成桥运营阶段考虑收缩徐变1500天后的梁体累计位移，并与设计结果进行对比，以校核计算分析模型的准确性。（2） 在施工过程中，按照实际的结构参数修正结构计算模型进行跟踪计算，使得结构预测位移与实际发生的位移吻合。6.4 立模标高的确定在主梁的悬臂浇筑过程中，梁段立模标高的合理确定，是关系到主梁线形是否平顺、是否符合设计的一个重要问题。如果在确定立模标高时考虑的因素比32、较符合实际，而且加以正确的控制，则最终桥面线形较为良好。立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高，一般要设置一定的预拱度，以抵消施工中产生的各种变形（竖向挠度）。其计算公式如下：式中：阶段立模标高；阶段设计标高；由本阶段及后续施工阶段梁段自重在阶段产生的挠度总和；由张拉本阶段及后续施工阶预应力在阶段引起的挠度；混凝土收缩、徐变在阶段引起的挠度；施工临时荷载在阶段引起的挠度；取使用荷载在阶段引起的挠度的50%；挂篮变形值。其中挂篮变形值是根据挂篮加载试验确定的在施工过程中加以考虑，、在前进分析和倒退分析计算中已经加以考虑。根据上述计算式和监控分析，可以计算出各梁段的预拱度（相对于设计标高），如图733、和表3 成桥阶段累计位移（1） 成桥阶段累积位移（48+280+48)m预应力混凝土连续梁桥成桥阶段累计位移如图5示，图中示出了成桥阶段即二期恒载铺装后和收缩徐变1500天后的累计位移。图5（48+280+48)m预应力混凝土连续梁桥累计位移 活载位移ZK活载（双线）作用下箱梁向下的位移如图6示。图6 ZK活载作用下箱梁最大竖向位移图7梁体预拱度图7预拱度计算结果不包括挂篮变形，在施工中需要计入挂篮变形对预拱度进行修正。图7和表3中预拱度是按照收缩徐变1500天后累计位移计算的。表3中预计挂篮变形需要根据挂篮预压试验与上阶段浇筑混凝土时梁体及挂篮的变形来估算。表3模标高计算表节点号X坐标底模设34、计标高成桥阶段累计位移收缩徐变1500天后位移活载最大竖向位移不考虑挂篮变形的预拱度不考虑挂篮变形的底模立模标高预计挂篮变形考虑挂篮变形的预拱度考虑挂篮变形的底模立模标高备 注10.00 0.0000 -0.0006 -0.0008 -0.0004 0.0010 0.0010 全桥左端部20.75 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 1#墩支座31.35 0.0000 0.0004 0.0006 -0.0004 -0.0004 -0.0004 41.65 0.0000 0.0007 0.0009 -0.0005 -0.0006 -0.0006 535、3.75 0.0000 0.0021 0.0029 -0.0018 -0.0021 -0.0021 左现浇段65.75 0.0000 -0.0208 -0.0195 -0.0029 0.0209 0.0209 12#块端部79.75 0.0000 -0.0458 -0.0437 -0.0049 0.0462 0.0462 11#块端部813.25 0.0000 -0.0406 -0.0381 -0.0064 0.0413 0.0413 10#块端部916.75 0.0000 -0.0329 -0.0302 -0.0073 0.0339 0.0339 9#块端部1020.25 0.0000 -036、.0275 -0.0251 -0.0079 0.0290 0.0290 8#块端部1123.25 0.0000 -0.0209 -0.0188 -0.0079 0.0228 0.0228 7#块端部1226.25 0.0000 -0.0157 -0.0139 -0.0077 0.0177 0.0177 6#块端部1329.25 0.0000 -0.0118 -0.0104 -0.0072 0.0140 0.0140 5#块端部1432.25 0.0000 -0.0090 -0.0081 -0.0064 0.0113 0.0113 4#块端部1535.25 0.0000 -0.0069 -0.037、065 -0.0054 0.0092 0.0092 3#块端部1637.75 0.0000 -0.0055 -0.0053 -0.0045 0.0076 0.0076 2#块端部1740.25 0.0000 -0.0043 -0.0043 -0.0036 0.0061 0.0061 1#块端部1842.75 0.0000 -0.0032 -0.0033 -0.0026 0.0046 0.0046 0#块端部1945.00 0.0000 -0.0021 -0.0022 -0.0016 0.0030 0.0030 续表3标高计算表节点号X坐标底模设计标高成桥阶段累计位移收缩徐变1500天后位移活载38、最大竖向位移不考虑挂篮变形的预拱度不考虑挂篮变形的底模立模标高预计挂篮变形考虑挂篮变形的预拱度考虑挂篮变形的底模立模标高备 注2047.25 0.0000 -0.0009 -0.0009 -0.0006 0.0012 0.0012 2147.55 0.0000 -0.0007 -0.0008 -0.0005 0.0010 0.0010 2248.75 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 2#墩支座2349.95 0.0000 0.0007 0.0008 -0.0007 -0.0004 -0.0004 2450.25 0.0000 0.0009 039、.0010 -0.0008 -0.0005 -0.0005 2552.50 0.0000 0.0023 0.0025 -0.0022 -0.0014 -0.0014 2654.75 0.0000 0.0039 0.0043 -0.0036 -0.0025 -0.0025 0#块端部2757.25 0.0000 0.0057 0.0064 -0.0052 -0.0038 -0.0038 1#块端部2859.75 0.0000 0.0075 0.0086 -0.0069 -0.0051 -0.0051 2#块端部2962.25 0.0000 0.0091 0.0106 -0.0087 -0.00640、3 -0.0063 3#块端部3065.25 0.0000 0.0106 0.0128 -0.0108 -0.0074 -0.0074 4#块端部3168.25 0.0000 0.0116 0.0145 -0.0130 -0.0080 -0.0080 5#块端部3271.25 0.0000 0.0117 0.0154 -0.0151 -0.0079 -0.0079 6#块端部3374.25 0.0000 0.0107 0.0153 -0.0171 -0.0068 -0.0068 7#块端部3477.25 0.0000 0.0086 0.0141 -0.0188 -0.0047 -0.0047 41、8#块端部3580.75 0.0000 0.0089 0.0152 -0.0206 -0.0049 -0.0049 9#块端部3684.25 0.0000 0.0070 0.0140 -0.0218 -0.0031 -0.0031 10#块端部3787.75 0.0000 0.0079 0.0152 -0.0225 -0.0039 -0.0039 11#块端部3888.15 0.0000 0.0091 0.0164 -0.0226 -0.0051 -0.0051 续表3模标高计算表节点号X坐标底模设计标高成桥阶段累计位移收缩徐变1500天后位移活载最大竖向位移不考虑挂篮变形的预拱度不考虑挂篮变42、形的底模立模标高预计挂篮变形考虑挂篮变形的预拱度考虑挂篮变形的底模立模标高备 注3988.45 0.0000 0.0091 0.0164 -0.0226 -0.0051 -0.0051 4089.05 0.0000 0.0089 0.0162 -0.0226 -0.0049 -0.0049 4189.35 0.0000 0.0088 0.0161 -0.0226 -0.0047 -0.0047 4289.75 0.0000 0.0074 0.0146 -0.0227 -0.0033 -0.0033 11#块端部4393.25 0.0000 0.0046 0.0114 -0.0224 -0.0043、02 -0.0002 10#块端部4496.75 0.0000 0.0048 0.0108 -0.0215 0.0000 0.0000 9#块端部45100.25 0.0000 0.0032 0.0082 -0.0201 0.0019 0.0019 8#块端部46103.25 0.0000 0.0045 0.0085 -0.0185 0.0007 0.0007 7#块端部47106.25 0.0000 0.0050 0.0082 -0.0167 0.0001 0.0001 6#块端部48109.25 0.0000 0.0048 0.0071 -0.0146 0.0002 0.0002 5#块端44、部49112.25 0.0000 0.0041 0.0057 -0.0124 0.0005 0.0005 4#块端部50115.25 0.0000 0.0031 0.0042 -0.0101 0.0009 0.0009 3#块端部51117.75 0.0000 0.0023 0.0029 -0.0082 0.0012 0.0012 2#块端部52120.25 0.0000 0.0014 0.0017 -0.0063 0.0014 0.0014 1#块端部53122.75 0.0000 0.0006 0.0007 -0.0044 0.0014 0.0014 0#块端部54125.00 0.00045、0 0.0002 0.0002 -0.0027 0.0011 0.0011 55127.25 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0011 0.0005 0.0005 56127.55 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0009 0.0004 0.0004 57128.75 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 3#墩支座续表3模标高计算表节点号X坐标底模设计标高成桥阶段累计位移收缩徐变1500天后位移活载最大竖向位移不考虑挂篮变形的预拱度不考虑挂篮变形的底模立模标高预计挂篮变形考虑挂篮变形的预拱度考虑挂篮变形的底模立模标46、高备 注58129.95 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0009 0.0004 0.0004 59130.25 0.0000 0.0000 0.0001 -0.0011 0.0005 0.0005 60132.50 0.0000 0.0003 0.0003 -0.0027 0.0010 0.0010 61134.75 0.0000 0.0008 0.0010 -0.0044 0.0012 0.0012 0#块端部62137.25 0.0000 0.0016 0.0020 -0.0063 0.0011 0.0011 1#块端部63 139.75 0.0000 0.0025 0.47、0033 -0.0082 0.0008 0.0008 2#块端部64 142.25 0.0000 0.0034 0.0046 -0.0101 0.0005 0.0005 3#块端部65 145.25 0.0000 0.0045 0.0063 -0.0124 -0.0001 -0.0001 4#块端部66 148.25 0.0000 0.0053 0.0077 -0.0146 -0.0004 -0.0004 5#块端部67 151.25 0.0000 0.0055 0.0088 -0.0167 -0.0005 -0.0005 6#块端部68 154.25 0.0000 0.0050 0.009248、 -0.0185 0.0001 0.0001 7#块端部69 157.25 0.0000 0.0038 0.0089 -0.0201 0.0012 0.0012 8#块端部70 160.75 0.0000 0.0054 0.0115 -0.0215 -0.0007 -0.0007 9#块端部71 164.25 0.0000 0.0051 0.0120 -0.0224 -0.0008 -0.0008 10#块端部72 167.75 0.0000 0.0079 0.0153 -0.0227 -0.0039 -0.0039 11#块端部73 168.15 0.0000 0.0093 0.0167 -49、0.0226 -0.0054 -0.0054 74 168.45 0.0000 0.0095 0.0169 -0.0226 -0.0055 -0.0055 75 169.05 0.0000 0.0096 0.0170 -0.0226 -0.0057 -0.0057 76 169.35 0.0000 0.0097 0.0171 -0.0226 -0.0058 -0.0058 续表3模标高计算表节点号X坐标底模设计标高成桥阶段累计位移收缩徐变1500天后位移活载最大竖向位移不考虑挂篮变形的预拱度不考虑挂篮变形的底模立模标高预计挂篮变形考虑挂篮变形的预拱度考虑挂篮变形的底模立模标高备 注77 16950、.75 0.0000 0.0084 0.0158 -0.0225 -0.0045 -0.0045 11#块端部78 173.25 0.0000 0.0075 0.0146 -0.0218 -0.0037 -0.0037 10#块端部79 176.75 0.0000 0.0093 0.0158 -0.0206 -0.0055 -0.0055 9#块端部80 180.25 0.0000 0.0091 0.0146 -0.0188 -0.0052 -0.0052 8#块端部81 183.25 0.0000 0.0111 0.0158 -0.0171 -0.0072 -0.0072 7#块端部82 151、86.25 0.0000 0.0121 0.0159 -0.0151 -0.0083 -0.0083 6#块端部83 189.25 0.0000 0.0119 0.0148 -0.0130 -0.0083 -0.0083 5#块端部84 192.25 0.0000 0.0109 0.0131 -0.0108 -0.0077 -0.0077 4#块端部85 195.25 0.0000 0.0093 0.0108 -0.0087 -0.0065 -0.0065 3#块端部86 197.75 0.0000 0.0077 0.0088 -0.0069 -0.0053 -0.0053 2#块端部87 252、00.25 0.0000 0.0059 0.0065 -0.0052 -0.0039 -0.0039 1#块端部88 202.75 0.0000 0.0040 0.0043 -0.0036 -0.0026 -0.0026 0#块端部89 205.00 0.0000 0.0024 0.0026 -0.0022 -0.0015 -0.0015 90 207.25 0.0000 0.0009 0.0010 -0.0008 -0.0006 -0.0006 91 207.55 0.0000 0.0007 0.0008 -0.0007 -0.0004 -0.0004 92 208.75 0.0000 0.53、0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 4#墩支座93 209.95 0.0000 -0.0007 -0.0008 -0.0005 0.0010 0.0010 94 210.25 0.0000 -0.0009 -0.0009 -0.0006 0.0013 0.0013 95212.50 0.0000 -0.0022 -0.0023 -0.0016 0.0031 0.0031 续表3模标高计算表节点号X坐标底模设计标高成桥阶段累计位移收缩徐变1500天后位移活载最大竖向位移不考虑挂篮变形的预拱度不考虑挂篮变形的底模立模标高预计挂篮变形考虑挂篮变形的预拱度考虑挂篮变形的底54、模立模标高备 注96 214.75 0.0000 -0.0033 -0.0034 -0.0026 0.0046 0.0046 0#块端部97 217.25 0.0000 -0.0044 -0.0044 -0.0036 0.0062 0.0062 1#块端部98 219.75 0.0000 -0.0057 -0.0054 -0.0046 0.0077 0.0077 2#块端部99 222.25 0.0000 -0.0072 -0.0066 -0.0054 0.0094 0.0094 3#块端部100 225.25 0.0000 -0.0093 -0.0084 -0.0064 0.0116 0.055、116 4#块端部101 228.25 0.0000 -0.0121 -0.0108 -0.0072 0.0143 0.0143 5#块端部102 231.25 0.0000 -0.0161 -0.0143 -0.0077 0.0182 0.0182 6#块端部103 234.25 0.0000 -0.0214 -0.0193 -0.0079 0.0233 0.0233 7#块端部104 237.25 0.0000 -0.0280 -0.0257 -0.0079 0.0296 0.0296 8#块端部105 240.75 0.0000 -0.0335 -0.0309 -0.0073 0.03456、6 0.0346 9#块端部106 244.25 0.0000 -0.0413 -0.0388 -0.0064 0.0420 0.0420 10#块端部107 247.75 0.0000 -0.0465 -0.0444 -0.0049 0.0469 0.0469 11#块端部108 251.75 0.0000 -0.0208 -0.0195 -0.0029 0.0210 0.0210 12#块端部109 253.75 0.0000 0.0021 0.0029 -0.0018 -0.0020 -0.0020 右现浇段110 255.85 0.0000 0.0007 0.0009 -0.0005 57、-0.0006 -0.0006 111 256.15 0.0000 0.0004 0.0006 -0.0004 -0.0004 -0.0004 112 256.75 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 5#墩支座113 257.50 0.0000 -0.0006 -0.0008 -0.0004 0.0010 0.0010 7 线形监测7.1 线形控制工作程序为使施工控制的各个步骤程序化，施工控制工作小组根据具体的施工进度安排制定施工控制工作程序，其中包括两方面的内容。7.1.1 控制流程从挂篮的前移定位至预应力钢束张拉完毕是本桥施工的一个周期，每58、个周期中有关施工控制的步骤如下：（1） 按照预报的挂篮定位标高定位挂篮，由施工单位测量定位后的挂篮标高，并向控制小组提供挂篮的定位测量结果；（2） 立模板、绑扎钢筋；（3） 浇筑混凝土前，测量所有已施工梁段上的高程测点，复测挂篮定位标高，报施工控制小组；（4） 施工控制小组分析测量结果，如需调整，给出调整后的标高；（5） 浇筑完混凝土后第二天测量所有已施工梁段上的测点标高，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，提供给施工控制小组；（6） 按铁路工程检验评定标准检查断面尺寸，提供给施工控制小组并向施工控制小组提供梁段混凝土超重的情况；（7） 张拉预应力钢筋后，测量所59、有已施工梁段上的高程测点，并提供施工控制小组；（8） 施工控制小组分析测量结果，根据上一施工周期梁底标高测量值和应力、温度等测量结果计算、预报下一施工周期的挂篮定位标高。工作程序的关键是：每个施工循环过程的结束都必须对已完成的节段进行全面的测量，分析实际施工结果与预计目标的误差，从而及时地对已出现的误差进行调整，在达到要求的精度后，才能对下一施工循环做出预报。 误差控制标准本桥施工控制的最终目标是：使成桥后的线形与设计成桥线形的所有各点的误差均满足高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）规定，悬臂梁端高程误差在15mm和-5mm之间，合龙前两悬臂端相对高差小于合龙段长的1/60、100，且不大于15mm。成桥后桥面高程在20mm以内。根据这一目标，在每一施工步骤中制订了如下的误差控制水平：1) 挂篮定位标高与预报标高之差控制在0.5cm以内；2) 纵向预应力钢束张拉完后，如梁端测点标高与控制小组预报标高之差超过0.5cm，需进行研究分析误差原因，确定下一步的调整措施；3) 如有其它异常情况发生影响到标高，其调整方案也应经分析研究，提出控制意见。7.2 位移测点布置挠度观测资料是控制成桥线形最主要的依据， 48+2*80+48m连续梁桥线形监测断面设在每一阶段的端部，如图8-1和所示。布置0块件的高程测点是为了控制顶板的设计标高，同时也作为以后各悬浇阶段高程观测基准点。61、每个0块的顶板各布置7个高程观测点，见图8-2（a）。悬浇阶段每个监测断面上布置两个对称的高程观测点，如图8-2（b、c）所示，不仅可以测量箱梁的挠度，同时可以观测箱梁是否发生扭转变形，标高测点用16圆钢，圆钢筋顶部磨平，露出顶板23，并用红油漆作为标记。测点布置原则： 尽量靠近腹板； 测点离梁段端部10； 不妨碍施工及挂篮的行走、固定等； 易于保护； 尽量使测量工作减少，如立一次仪器即可以测试全部测点的高程，最好设置在挂篮内侧，这样也可以减少转仪器（置镜点）引起的误差。7.3 观测时间与项目为尽量减少温度的影响，挠度的观测安排在早晨太阳出来之前进行，每个施工阶段的变形测试时间根据施工阶段的进62、度来定。在整个施工过程中主要观测内容包括：（1） 每阶段混凝土浇筑前的高程测量；（2） 每阶段混凝土浇筑后、预应力张拉前的高程测量；（3） 每阶段预应力张拉后、挂篮行走前的高程测量；（4） 每阶段挂篮行走后的高程测量；（5） 拆除挂篮后、边（中）跨合龙前的高程测量；（6） 最终成桥前的高程测试。图8-1 48+280+48连续梁桥线形监测测点 (a) 0号块 (b) 支点断面 (c) 跨中断面标高测点图8-2 48+280+48连续梁桥线形监测测点7.4 悬臂阶段测量工作内容从挂篮前行至本梁段预应力张拉完毕为一个施工阶段,在每个施工阶段需完成的工作如下。7.4.1 挂篮定位根据监控方提供的立模63、标高进行挂篮定位,定位底模前端标高及顶板标高。此时需要设置的测点如下，如图9及图10所示。（1） 顶板钢筋头测点，距离该梁块前端10cm，在浇筑该块混凝土前埋设即可。（2） 挂篮底模梁块前端测点，不用设置钢筋头，直接布置在模板上。（3） 挂篮底模钢筋头测点，尽量靠近该梁块底模前端，钢筋头长度10cm左右。注：由于在浇筑混凝土后需要对底模前端标高进行测量，为消除其他因素影响，在定位时，在底模上尽量靠近本梁块底模前端左右两侧各设置钢筋头一个，在定位时需要测量测点2（底模前端模板）与测点3（底模前端钢筋头）的标高差，在浇筑混凝土后及张拉预应力后可仅对测点3（底模前端钢筋头）进行测量，利用标高差换算测64、点2（底模前端模板）的标高。图9 每阶段测点布置侧立面图图10 每阶段测点布置正立面图挂篮定位时需测量的内容如下：（1） 测点2（底模前端模板）的标高，使其满足监控方标高预报文件中的底板立模标高；（2） 顶板立模标高，为底板立模标高梁高；（3） 所有已施工梁段顶板钢筋头测点标高；（4） 测点3（底模前端钢筋头测点）标高，并计算出每侧底模前端钢筋头测点（测点3）与测点2（底模前端模板）的标高差。8.4.2 浇筑混凝土时浇筑混凝土时需完成的测量工作如下：（1） 浇筑前检查挂篮定位标高，确保标高无误后再开始浇筑混凝土；（2） 混凝土浇筑即将完成后，按照标高预告表提供的混凝土浇筑即将完成时的顶板顶面（65、不考虑六面坡的标高）进行重新定位顶板顶面标高，六面坡尺寸不变，在标高预告表给出的顶板顶面（不考虑六面坡的标高）基础上重新定位六面坡。8.4.3 混凝土养护期间混凝土养护期间需测量内容如下：（1） 所有已施工梁段顶板钢筋头测点（测点1）标高；（2） 底模前端钢筋头测点标高（测点3），目的是测量（底模前端模板）测点2标高，需要提供测点2的标高；（3） 顶板顶面（不考虑六面坡，最低点）混凝土表面标高，如图11所示。图11 顶板顶面混凝土表面测点7.4.4 预应力张拉后预应力张拉后需测量内容如下：（1） 所有已施工梁段顶板钢筋头测点（测点1）标高；（2）底模前端钢筋头测点标高（测点3），目的是测量（底66、模前端模板）测点2标高，需要提供测点2的标高；7.4.4合拢阶段主要测量内容如下： 合拢前合拢段两侧的标高差； 加配重后顶板钢筋头测点（测点1）标高； 合拢后顶板钢筋头测点（测点1）标高； 张拉后顶板钢筋头测点（测点1）标高；合拢阶段梁上荷载发生变化时，需要测量顶板钢筋头测点（测点1）标高7.5 测量仪器高程测试用TC1800全站仪（测量精度0.1mm）或精密水准仪来进行测试。8 温度监测温度是影响主梁挠度的最主要的因素之一，在施工的过程中，可以通过温度型应力监测仪器（ZX-416AT）监测混凝土内部温度的变化情况，测量精度0.5。在施工控制中将按照实际的施工进度考虑季节性温差，对日照温差在观67、测中通过采取一些措施（如同一观测时间等）予以消除，减小其影响。9 误差分析与识别在每一施工阶段，对监测得到的应力和位移与理论值进行误差分析，并分析产生误差的原因，根据本阶段结果对下一阶段的误差进行预测、调整以及报告施工状态（预制梁段架设标高）等。10 施工控制实施流程施工控制按照施工量测识别修正预告施工的循环过程，其实质就是使施工按照预定的理想状态顺利推进。由于实际上不论是理论分析得到的理想状态还是实际施工都存在误差，所以，对本桥进行施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整，对结构未来状态做出预测。对于本桥，由于在梁段浇筑完成后，除张拉预备预应力索外，基本没有调整的余地，而只能针对68、已有误差在下一未浇筑梁段的立模标高上做出调整，所以，要保证本桥控制目标的实现，最根本的就是对立模标高做出尽可能准确的预测，依靠预测控制。鉴于本桥已完成阶段的不可控性以及施工中对线形误差的纠正措施的有限性，控制误差的发生就显得极为重要，所以施工中采用自适应控制法对其进行控制。基本思路为当结构的实测状态与模型计算结果不符时，通常将误差输入到参数辨别算法中去调整计算模型的参数，使模型的输出结果与实测结果一致，得到修正的计算模型参数后，重新计算各施工阶段的理想状态，经过几个阶段的反复识别后，计算模型就基本与实际结构一致，从而对施工过程进行有效控制。48+2*80+48m连续梁桥自适应施工控制流程图如图69、12所示。前期结构计算分析预告变位和立模标高施工测量误差分析修改计算参数结构计算主梁标高、悬臂端挠度、有效预应力、温度、弹性模量、收缩徐变系数主梁标高误差预应力张拉误差弹性模量误差温度影响徐变影响计算图式误差图12 48+280+48m连续梁桥自适应施工控制方法流程图附录；标高测量表格（1） 底板高程测量表(48+280+48)m连续梁桥高程测量记录表 墩 块位置点号挂篮定位后测点高程混凝土浇筑后测点高程预应力张拉后测点高程施工段号AB12AB12AB#块 侧施工段号CD34CD34CD#块 侧备注：1-4点为本段顶板埋设测点钢筋，A-D为本段底模前端测点, 1-4点为前两段顶板埋设测点钢筋。填表人： 日期： 审核人： 日期: （2） 顶板高程测量表(48+280+48)m连续梁桥顶板测点标高记录表 墩 块梁段号挂篮定位混凝土浇筑后预应力张拉后左右左右左右侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块侧 #块填表人： 日期： 审核人： 日期：