连续梁(双线)施工监控方案

双线连续梁施工线性监控方案一、工程概况 (3)（一）桥梁概况 (3)（二）技术标准 (3)（三）主梁设计参数 (4)（四）主梁材料 (5)二、施工监控的目的及意义 (5)（一）施工监控的目的 (5)（二）施工监控的意义 (6)三、施工监控的原则及实施方法 (6)（一）施工监控原则 (6)四、施工监控主要工作内容 (11)（一）理论分析预测 (11)（二）施工监测 (15)（三）施工控制 (17)五、施工监控工作步骤 (18)六、施工监控技术依据及精度要求 (18)（一）技术依据 (18)（二）精度要求 (19)七、分工及相关要求 (19)（一）施工与监控分工 (19)（二）相关要求 (20)河北天鸿道桥科技有限公司连续梁施工监控方案双线连续梁施工线性监控方案一、工程概况（一）桥梁概况新建时速250公里青岛至荣成城际铁路北珠岩跨绕城高速公路特大桥（60+100+60）m、（32+48+32）m连续梁、青烟直通线跨外夹河特大桥（48+80+48）m连续梁，按有砟轨道设计。

（二）技术标准1、设计速度：设计最高行驶速度250km/h。

2、线路情况：双线正线，直、曲线，曲线半径2000m，线间距4.6m，有砟轨道。

3、设计荷载：⑴恒载结构构件自重：按《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）采用。

⑵活载列车活载：纵向计算采用ZK标准荷载。

横向计算采用ZK特种荷载。

离心力、横向摇摆力、人行道及栏杆荷载分别根据《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009）选取办理。

⑶附加力风力：按《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）第4.4.1条计算。

温度荷载：根据《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）计算。

⑷特殊荷载：列车脱轨荷载：根据《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009）第7.2.12条规定办理。

地震力：按《铁路工程抗震设计规范》（2009版）（GB50111-2006）规定计算。

施工荷载：施工挂篮、模板、机具、人群等临时施工荷载按800kN 计。

4、环境类别及作用等级：一般大气条件下无防护措施的地面结构，环境类别为碳化锈蚀环境T1、T2。

5、设计使用年限：正常使用条件下梁体结构设计使用寿命为100年。

6、施工方法：挂篮悬臂浇筑施工。

7、地震烈度：七度震区及以下地区（地震动峰值加速度≤0.1g）。

8、养护维修方式：桥上不设人行道检查车，桥面行车时不允许人员上桥。

（三）主梁设计参数两桥梁体均为单箱单室、变高度、变截面直腹板形式。

箱梁顶宽为12.2m，底宽6.7m。

北珠岩跨绕城高速公路特大桥（60+100+60）m连续梁顶板厚度除梁端附近为65cm外，余均为40cm，腹板厚60～80～100cm，按折线变化，底板厚度由跨中的40 cm变化至支点根部的120cm，按直线变化，梁端附近为80cm。

（32+48+32）m连续梁顶板厚除梁端厚度为60cm外，余均为40cm；底板厚度40～80cm，按折线变化，其中端支点为60cm；腹板厚48～60～80cm,按折线变化，中支点处腹板局部加厚到145cm，端支点处腹板厚为60cm。

青烟直通线跨外夹河特大桥（48+80+48）m连续梁顶板厚度除梁端附近外均为40cm，底板厚度由跨中的40 cm变化至根部的100cm，腹板厚48～110cm，按折线变化。

全桥在端支点、中跨中及中支点处共设置5个横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。

计算跨度为60+100+60m连续梁，梁体全长221.5m，中支点处梁高7.85m，跨中10m直线段及边跨15.75m直线段梁高为4.85m；计算跨度为32+48+32m连续梁，梁体全长113.5m，中支点处梁高4.05m，跨中8.4m直线段及边跨12.95m直线段梁高为3.05m；计算跨度为48+80+48m连续梁，梁体全长177.5m，中支点处梁高6.65m，跨中9m直线段及边跨13.25m直线段梁高为3.85m；本桥施工采用节段悬灌的施工方法。

（四）主梁材料1、混凝土：梁体采用C50混凝土，封锚采用C50补偿收缩混凝土，挡砟墙及人行道栏杆底座采用C40混凝土，防水层的保护层采用C40纤维混凝土。

2、预应力体系⑴纵向预应力体系预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用自锚式拉丝体系，预应力管道采用镀锌金属波纹管成孔。

⑵横向预应力体系横向预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线；锚固体系采用BM15-5、BM15 P -5扁形锚具，预应力管道采用内径90×19mm扁形金属波纹管成孔。

⑶竖向预应力体系钢筋采用φ25mm预应力混凝土用螺纹钢筋，型号PSB830，抗拉强度标准值为830MPa，管道形成采用内径35mm铁皮管成孔。

二、施工监控的目的及意义（一）施工监控的目的悬臂浇注施工法是一种自架设体系施工法，即将桥梁的上部结构分节段和分层进行施工，后期节段或后层是靠已浇注节段或已浇层来支撑，逐步完成全桥的施工，它不需设立支架，而靠自身结构进行施工。

自架设体系施工方法的采用，必然给桥梁结构带来较为复杂的内力和位移变化，对于超静定的连续梁桥结构更是如此。

为了保证桥梁施工质量和桥梁施工安全，桥梁施工监控是不可缺少的。

由于混凝土材料是非匀质材料，且材料特性不稳定；同时它还受到温度、湿度、时间等因素的影响；再加上采用自架设体系施工方法，各节段混凝土相互影响，且这种相互影响又有差异。

由此，这些影响因素必然造成各节段的位移随混凝土浇注过程变化而偏离设计值。

为了保证施工质量，必须对建桥的整个过程进行严格的施工监控，以使成桥的线形符合设计要求。

（二）施工监控的意义桥梁施工监控是桥梁施工的质量和安全保障。

当桥梁按预定的程序进行施工时，施工中的每一节段结构变形都是可以预计的，同时可通过监测手段得到各施工阶段结构的实际变形，从而可以跟踪掌握施工进程和发展情况。

当发现施工过程中监测实际值与计算的预计值相差过大时，就立即进行检查和分析原因，避免施工质量和安全事故的发生。

三、施工监控的原则及实施方法（一）施工监控原则施工监控的最终目标是确保成桥后结构受力和线形满足设计要求，施工监控中须遵循二个方面的原则：线形要求与线形的调控手段。

1、线形要求线形要求包括顺桥向主梁的梁顶标高。

在施工过程中，通过设置合理的预拱度，使成桥后恒载下主梁的标高满足设计标高的要求。

2、线形的调控手段在施工过程中，由于各种因素的影响，使得结构的实际状态可能会偏离设计状态，为了使成桥的线形满足设计要求，就必须采用有效的调控手段。

调整立模标高是主梁线形调整的直接手段。

将参数误差引起的主梁标高的变化通过立模标高的调整予以修正。

3、施工监控方法⑴施工监控流程施工监控流程见下图。

施工监控流程图在实际施工中，由于设计参数误差、施工误差、测量误差、结构分析误差等综合干扰因素，桥梁结构的实际状态与理想状态总存在着一定的误差。

施工监控所要解决的主要问题就是如何调整这些误差，使实际状态尽量接近理想状态。

大跨度桥梁施工监控所采用的理论和方法主要有：设计参数识别和调整、Kalman滤波法、灰色理论法和最小二乘法。

大量工程技术人员通过许多实践已发现，设计参数误差是引起大跨度桥梁施工误差的主要因素之一。

设计参数误差是指在进行桥梁结构分析时所采用的理想设计参数与结构实际状态所具有的相应设计参数值的偏差。

由于设计参数误差的存在，使通过结构分析得到的桥梁结构的理想状态与施工后的结构实际状态之间存在偏差。

桥梁施工监控要解决的就是如何通过修正设计参数误差使结构的实际状态达到或逼近结构的理想状态。

为达到这个目的，首先要确定引起桥梁结构偏差的主要实际参数，其次就是运用最小二乘理论来识别这些参数误差，最后要得到设计参数的正确估计值，通过修正设计参数误差，使桥梁结构的实际状态和理想状态相一致。

鉴于此，施工监控中，需要对设计参数识别和调整，利用最小二乘法进行参数估计。

采用自适应方法进行施工监控，自适应控制是在闭环反馈控制的基础上，再加上一个系统参数识别过程，是一个预告—施工—量测—计算—参数识别—分析—修正—预告的循环过程（图3-2）。

即在施工过程中，比较结构测量的受力状态与模型计算结果，依据两者的误差进行参数调整（识别），使模型的输出结果与实际测量的结果相一致。

利用修正的计算模型参数，重新计算各施工阶段的理想状态，按反馈控制方法对结构进行控制。

这样，经过几个工况的反复识别后，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。

具体流程如下图。

连续梁施工监循环过程框图①引起结构状态偏差的设计参数确定桥梁结构的设计参数主要是指能引起结构状态变化的要素。

在同一座桥梁结构中，不同的设计参数对结构状态的影响程度是不同的，而且，同一个设计参数对不同的结构体系有不同的影响程度，所以进行施工监控首先必须确定影响控制桥梁结构状态的主要设计参数。

对于大跨度桥梁主要的设计参数有：结构几何形态参数，如跨径、截面特性等参数，如主梁截面面积、抗弯刚度；与时间有关的参数，如温度、混凝土的收缩、徐变等；荷载参数，如混凝土容重、施工临时荷载、预加力等；材料特性参数，如材料的弹性模量E和剪切模量G等。

以上所述的设计参数在同一座桥梁的施工监控中，并不是每一个设计参数都同时出现的，而且不同的设计参数对桥梁结构状态的影响程度也不同。

对设计参数进行判别，一方面要确定设计参数的实际值，另一方面要判别对结构状态影响较大的设计参数即主要参数。

通过结构的计算分析，采用设计参数敏感性分析可确定其主要设计参数。

结构参数敏感性分析基本步骤如下：a.将参数变化幅度控制在10％附近。

b.选定监控目标，如桥梁结构跨中挠度，利用结构分析系统，修改设计参数值，计算成桥状态跨中挠度变化幅度，并建立各参数敏感性方程。

c.依据影响程度确定出主要设计参数和次要设计参数。

通过设计参数敏感性分析，确定出主要设计参数，在桥梁的施工监控中，只考虑主要设计参数的修正，忽略次要设计参数的影响。

对于连续梁桥，影响结构状态的主要设计参数是：材料的容重、弹模、截面尺寸以及收缩徐变参数。

②主要设计参数的估计和修正确定了主要设计参数之后，就可对主要设计参数进行正确的估计，根据参数估计的结果，对原假定设计参数进行修正。

参数估计的方法很多，常用的估计准则有：最小方差准则、极大似然准则、线性最小方差准则以及最小二乘准则。

我们采用最小二乘法对主要设计参数进行估计和修正。

最小二乘法是由K.F.Gauss 首先提出的。

他认为，对于未知的但要求估计的参数的最适宜的值是最可能的值，未知量的最可能值是这样的一个值，它使得实践值与计算值的差的平方乘以测量精度后所求得的和最小。