连续梁桥悬臂施工控制监测技术研究

连续梁桥悬臂施工控制监测技术研究

徐伟葛豆

江苏省交通工程集团有限公司江苏镇江212000

摘要：本文通过对连续梁桥施工过程中的线形进行控制，建立了一个合理的观测测量系统，对桥梁施工过程中的关键部位进行监测控制，对桥梁施工阶段的监测时间和监测项目进行探讨分析。

关键词：连续梁桥；监测控制；梁体线形；测量

一、监测要求

1、测量误差要求

主梁高程、里程、轴线测量误差应小于±2mm。采用振弦式应变计进行应变测量，量程采用±1000～1500μm，要求综合精度高于±0.5%，年漂移量小于±0.5%，经温度补偿后温度漂移小于±1%/10℃。采用振弦式索力传感器的精度为±2%，结构温度场监测误差小于±1℃，环境温度监测误差小于±1℃。

2、其他要求

钢管拱肋合龙后，其线形和内力受温度影响较大，测试应在一天气温较为平稳的夜间时段进行，所有监测项目测试应基本同时进行;测量时严格控制施工临时荷载，材料堆放要求定点、定量;线形测量工作由施工方和监控方分别进行，同时监理方进行监督;所有观测试的记录录须注明施工阶段、日期、时间、天气、气温、特殊施工荷载和其它突变因素;每一施工工况完成后，由有关方进行测试，确认测量结果无误后方可进行下一工况的施工。

二、连续梁拱桥监测技术

1、监测内容

连续刚构桥主梁施工监测包括以下主要内容:应变监测、线形监测、温度监测、吊杆索力监测。

2、应变监测

2.1测试仪器

选用质量高的埋入式混凝土应变计、钢筋应变计和配套的综合频率接收仪作为应变观测仪器。该应变计的温度误差小、性能稳定、抗干扰能力强，特别适合于长期观测。

2.2监测断面

对边跨、中跨的梁体进行应力监测。在主梁边跨跨中，中跨L/4、L/2及中墩支点等关键截面布置应力观测点，共9个测试断面。

3、线形监测

3.1主梁线形监测

主梁线形控制的实质是保持主梁底板线形平顺且满足设计要求。本桥主梁测点布置于箱梁顶板上，每个箱梁横断面顶面横向布置3个测点，布置在桥梁中心线位置以及两侧翼板外承托的根部。顺桥向每节段设置一个测试截面，在每节段箱梁浇筑完成后还应测量顶底高差，以便计算箱梁底面高程。

3.2拱肋线形监测

连续拱桥还需对拱肋进行线形监测。拱肋线形包括平面外的线形和平面内的线形，通过设置在拱肋上测点的水平位置与高程来反映。采用全站仪测量各测试断面上测点的三维坐标，以确定拱肋各位置高程和水平向偏转，测点安装棱镜时须保证棱镜处于竖直状态且与拱肋连接牢固。

4、温度监测

温度是影响主梁挠度的主要因素之一。温度变化包括季节性温变和日温变化两部分。日温变化比较复杂，尤其是日照作用，会引起主梁顶底板温度差，使主梁产生挠曲。选择早晨太阳出来前对挠度进行观测，可以有效地消除日照温差的影响。季节温差对主梁挠度的影响比较简单，其变化相对均匀。在控制截面上埋置温度传感器进行温度监测，温度测试断面和测点布置同应力监测布置。

三、连续梁监测控制方案

对连续梁在施工阶段进行精确合理的观测，能够有效控制施工阶段梁体线形的变化，使桥梁结构顺利合龙，控制器变形误差。

1、位移测点的布置

位移的观测是控制梁体线形的依据，将控制监测断面设置在每一块段的端部，0#块的控制测点是以后各块段施工的基准点，主要控制顶板高程，由于长度较长，在每个0#块各布置7个监控测点，如图1所示，在中间悬臂浇筑的块段上，每个块段端部布置两个对称的监测点，布置尽量靠近腹板位置，不影响施工及挂篮操作，同时观测对称两点的高程，判断梁体是否出现扭转变形，测点布置如图2所示。

2、监测时间及监测项目

为了减少温度对观测结果的影响，位移的监测时间选择在早晨太阳出来之前，每个阶段的变形观测依据施工进度自由确定，梁体施工过程中的主要监测内容如下：1）每个梁段混凝土浇筑前的高程测量；2）每个梁段混凝土浇筑后、预应力张拉前的高程测量；3）每个梁段预应力张拉后、挂篮行走前的高程测量；4）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）边、中跨合龙前后的高程测量。施工控制监测模型图如图3所示。

标高测量仪器选用精密水准仪或者全站仪进行观测。

四、观测方案在实际桥梁线形控制中的应用

以某（48+80+48）m连续梁桥为例，进行施工控制，悬臂施工段共有10个块，主梁为单箱单室变截面直腹板形式梁高纵向按圆弧变化，梁体节段分为4个悬臂施工段，两个边跨合理段，一个中跨合龙段。梁体挠度测点布置如图4所示。

对该桥在施工过程按上述观测测量系统进行施工控制，梁体顺利合龙，且合龙误差都在规范允许范围内。悬臂段最后一个施工段10#段预应力张拉后梁体线形理论计算和实际测量对比如图5所示。边跨合龙后梁体线形线形理论计算和实际测量对比图如图6所示。

按照施观测测量系统对连续梁在悬臂施工阶段进行施工控制，控制梁体变形误差，使得桥梁结构顺利合龙，由合龙阶段梁体线形对比图可知，合龙阶段线形的理论计算值和实际测量值差距较小，均在允许误差范围内，观测控制方案能够有效控制梁体施工阶段的线形，达到了监控控制的目的。

结束语

依据本监测方案对一座（48+80+48）m的连续梁桥进行施工控制监测，桥梁结构顺利合龙，且合龙后梁体线形平顺，和理论计算值所差无几，能够有效提高连续梁施工过程中的梁体线形误差，为桥梁结构的施工控制提供了有效的参考依据。

参考文献

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[2]李建爽.大跨度连续梁桥施工控制及基于响应面法的参数敏感性分析[D].北京交通大学,2014.

[3]杨宇仃.基于光纤监测的连续梁桥变形数值模拟研究[D].河南工业大学,2014.

[4]王绍阳.连续梁桥悬臂浇筑施工监控研究与实践[D].内蒙古科技大学,2014.