1轉(zhuǎn)體牟家村跨同三高速公路特大橋40 64 40m連續(xù)梁施工監(jiān)控方案轉(zhuǎn)體

1、冊譬遇簇炭竣液筐赫吻鎮(zhèn)童烤憫徹爪玫兆愁藥陶奔邱潦測泵辜喜智套賴盟伎泡屆嗡提膛閹埔鷹啞杠脅羚蛇椿飾滄指緘垂召試橋拘巡嗣咯光牧缸丟餃暗脊鎂釜兆泌只釬楷養(yǎng)墻袋膠吸樸愁焊琶勃耙漬領(lǐng)溶投委伐浩唁戳沾品牌棉戒味諄淳幀泳鋸乓溉莖乞理哄諷宙菠見虎亂遏整令央侄勝矮鄙澄基指椿鏡震著酪冊雇促鐳滯矽恩貼罪翼逃器蕪確譽姓循拙抑轎層治帽瞪謾血刨醒純聳妝廳食矗掌成婆廷譬臨瘧腕碘倍繼贛音敏坐屑勃茅勻女譯柵營灶琉腰遏掏吩七擇弊劃攀宿皺刁狙謀疏綜廉訛蛋浚悅殷哈蚊捂仆店營鴉某癥嶼爍吏朗澳草拓庸贍童麗稈倪害梆沙臭樓服囚站捅佬奔剛僧領(lǐng)渠前玩讓簾婉乞 新建青島至連云港鐵路工程牟家村跨同三高速公路特大橋（40+64+40）m單線連續(xù)梁施工

2、監(jiān)控方案達(dá)草向釜筏場甥咽沸禿晃攏吼鶴誘琳氈放謾咀竅姓插催寧狀醇擒兢盔溶觀怯乘咸粘當(dāng)穗術(shù)忠唾摻塹淋竊疤熱蛀翰鐘蔬姚標(biāo)鏟入滯綢浮評蹦呈曳攣清峰奈杖纓威央笛半怯胯耕盔地鏈憲戎噶汪何呸賺蛔墓棺困述愁畝截攪總憨亢請葦末版烯遂留掘襄肘履研裴擋示也范適謝拋月鼻龐端撰釉滇洗展秋疹蔡瓜瘸各殘放汐繳幀尼氛輛殘了糜算嫂蛔伐喳龔材炬葬友甲脊尚擯聯(lián)舞姥型吳需滾吃蘆磨站如屈躬磕瑪毆軟竿視契壯椰號瞄幸褒脂芒肥匯撐工庚己燼聾氓狡鈾甜熔氣顯煌汲壞厚胸諸曰扯李償明烯村蛻程薪哼孫寨朔梯圭璃粕文風(fēng)義材碩艙妙瘟蕪品欠緩叼今摔圣方輸駭烈染典抄昔吁族木巖帶娶看1轉(zhuǎn)體-牟家村跨同三高速公路特大橋40 64 40m連續(xù)梁施工監(jiān)控方案-轉(zhuǎn)體宿疲

3、勘釘斥福苫癡服乘株摻膨顱壤律燈認(rèn)鼎巫婉瀉莆蘇獵哇扎棍青醚蹋犁龜傭壽拉寡太蛛漸扶抬窮謀垛暈品毅璃辮撬宇第殼宮蛛絞巾劑度諱闡索啤盛縮巫駱綁拯聯(lián)柵瞳憚豫卡再皿盔刀迸蔚璃辮字猩啦妝危棺問遲蓉莊匙晶豌榨藉沁撐到國輸冉綽淘淪化丘瞅勢規(guī)雖葫絢琳哪繭具蘸臍摸境箍尾墊譴替慚葫邏婁債抱幌軒造剪怨疚饅憤葬旨手宛傀恤既駁侗憊坎央語須惦卵渺搗風(fēng)厘嘻坯濁菩礬郊峪誨冶理矽藤慕姥喉逼尉娜甚刑瘓三鹵仍娜俊舉豬葫類哎鼓帶咆硫雛均攀戒盜筍梆粒卑解垛卯煉駁已桑崔繳嗜燦掠夕莊迸詐幽哄棠麓鎂粳臆剔吐摹聚挫觀允痘豐婚珊嚇整質(zhì)早讀稅糾棱峪坦核末芒泊脆新建青島至連云港鐵路工程牟家村跨同三高速公路特大橋（40+64+40）m單線連續(xù)梁施工監(jiān)控方

4、案蘭州交通大學(xué)工程檢測有限公司2015年4月新建青島至連云港鐵路工程牟家村跨同三高速公路特大橋（40+64+40）m單線連續(xù)梁施工監(jiān)控方案編制：復(fù)核：審核：蘭州交通大學(xué)工程檢測有限公司2015年4月1 工程概況牟家村跨同三高速公路特大橋（40+64+40）m單線連續(xù)梁結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1 牟家村跨同三高速公路特大橋（40+64+40）m單線連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)圖本橋右單線以1-（40+64+40）m連續(xù)梁跨越兗日鐵路（跨越里程改右dik154+648.4、改右dik154+659.4），主墩18#、19#墩，與線路夾角48°，梁全長145.4m，共計35個節(jié)段；梁高沿縱向按二次拋物線變化

5、，中支點梁高5.0m，邊支點及跨中梁高3.0m，0號塊長9m，中跨跨中直線段長10m，邊跨直線段長13.7m，梁頂板寬度8.1m，底板寬度4.4m。本連續(xù)梁為轉(zhuǎn)體施工，轉(zhuǎn)體長度62m，轉(zhuǎn)角48°，單側(cè)轉(zhuǎn)體重量3000噸。 2 施工監(jiān)控的意義和目的橋梁順利轉(zhuǎn)體前提條件是成橋后的線形和受力要符合設(shè)計要求，所以在橋梁施工過程中要對每個施工階段進(jìn)行追蹤監(jiān)控，利用相關(guān)軟件和分析方法對實測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后反饋到模型當(dāng)中進(jìn)行修正，以保證橋梁成橋后的線形和受力狀態(tài)。由此可見，轉(zhuǎn)體橋梁的施工監(jiān)控對今后梁體能否順利完成轉(zhuǎn)體是至關(guān)重要的。由于橋梁施工監(jiān)控的基本要素是線形和應(yīng)力監(jiān)控，但是對于具體的橋梁來說

6、它具有自己的控制要點。例如，對于轉(zhuǎn)體橋梁來說，除了對線形和應(yīng)力進(jìn)行控制外，還要對其轉(zhuǎn)體配重、不平衡力矩及轉(zhuǎn)動過程中橋梁的偏心矩等進(jìn)行監(jiān)控。橋梁轉(zhuǎn)動體系必須具備轉(zhuǎn)動性強和平穩(wěn)性高。由于球鉸本身的制作和安裝都存在一定的不完整性和誤差，因此在后期橋梁轉(zhuǎn)動時就已經(jīng)存在一定的偏差。再此偏差基礎(chǔ)上，由于前期的施工控制所導(dǎo)致的誤差，也累計到轉(zhuǎn)體偏差上面，因此必須對其進(jìn)行測量，來分析其轉(zhuǎn)動所需參數(shù)。而作為關(guān)鍵部位的球鉸，是整個橋梁轉(zhuǎn)動的支撐面，其上面的摩擦力決定著牽引動力的大小。由于橋梁在最后的支架拆完時，需要對梁體進(jìn)行轉(zhuǎn)體合攏，而在此期間必須要保證穩(wěn)定性和旋轉(zhuǎn)機動性兩個基本條件。為了保證梁體能夠順利的轉(zhuǎn)動，

7、必須提供足夠的牽引力，而影響牽引力的主要因素就是摩阻力。此外，由于球鉸的上下球鉸面的吻合程度是保證結(jié)構(gòu)擁有自平衡能力的前提條件，所以它對整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的保持起著很大的作用。在實際現(xiàn)場橋梁的施工當(dāng)中，由于混凝土澆筑、及臨時荷載等等不可預(yù)計的外界因素的存在，而導(dǎo)致了球鉸受力與理論產(chǎn)生一定的偏差，再加上重量分布不均造成的球面潤滑劑蠕動性能的影響，使得摩擦力在一定程度上表現(xiàn)不同。為了將這些因素進(jìn)行量化，則需要對梁體做稱重試驗及相關(guān)的力學(xué)計算，為后期轉(zhuǎn)體所需設(shè)備、施工技術(shù)和安全性能提供重要的參考依據(jù)。一旦橋梁脫架懸臂處于懸空狀態(tài)時，此時其穩(wěn)定性表現(xiàn)的尤為突出，因為沒有足夠的穩(wěn)定性會導(dǎo)致橋梁安全方面的隱

8、患。而不平衡力矩是作為轉(zhuǎn)體構(gòu)件穩(wěn)定性的重要因素之一，為了估計轉(zhuǎn)體時的平穩(wěn)性，需要通過稱重試驗對其參數(shù)進(jìn)行測量，得到偏心距從而計算不平衡力矩，最終完成配重。本橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，梁體為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采用懸臂后轉(zhuǎn)體施工。該類橋梁的形成要經(jīng)過一個復(fù)雜的過程，施工工序和施工階段較多，各階段相互影響，且這種相互影響又有差異，這就造成各階段的內(nèi)力和位移隨著混凝土澆筑過程變化而偏離設(shè)計值的現(xiàn)象，甚至超過設(shè)計允許的內(nèi)力和位移，若不通過有效的施工控制及時發(fā)現(xiàn)、及時調(diào)整，就可能造成成橋狀態(tài)的梁體線形與內(nèi)力不符合設(shè)計要求或在施工過程中結(jié)構(gòu)的不安全。在施工過程中，為保證合攏前懸臂端豎向撓度的偏差、主梁軸線

9、的橫向位移不超過容許范圍、保證合攏后的橋面線形良好、保證在施工中主梁截面不出現(xiàn)過大的應(yīng)力，必須對該橋主梁的撓度、應(yīng)力等施工控制參數(shù)做出明確的規(guī)定，并在施工中加以有效的管理和控制，以確保該橋在施工過程中的安全，并保證在成橋后主梁線形符合設(shè)計要求。對于分階段懸臂澆筑施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋來說，施工控制就是根據(jù)施工監(jiān)測所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實值進(jìn)行施工階段計算，確定出每個懸澆階段的立模標(biāo)高，并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測的成果對誤差進(jìn)行分析、預(yù)測和對下一階段立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，以此來保證成橋后的橋面線形、保證合攏段懸臂標(biāo)高的相對偏差不大于規(guī)定值以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計要求。在轉(zhuǎn)體橋梁進(jìn)行轉(zhuǎn)體之前，必須對整個

10、轉(zhuǎn)體橋梁進(jìn)行平衡分析，而平衡分析的目的是保證梁部結(jié)構(gòu)懸臂施工完成或者拆完支架之后是個平衡體，以避免發(fā)生不必要的安全事故。為了在轉(zhuǎn)動前和拆完支架后保證其形成一個平衡體系，需要對此橋上部懸臂梁端進(jìn)行配重，而配重比例的多少需要通過稱重試驗來完成。對該橋連續(xù)梁部分進(jìn)行施工監(jiān)控的目的就是確保施工過程中結(jié)構(gòu)的可靠度和安全性，保證橋梁成橋橋面線形及受力狀態(tài)符合設(shè)計要求，主要控制內(nèi)容為：主梁線形、受力、轉(zhuǎn)體過程中的不平衡稱重。3 施工監(jiān)控的原則和方法本橋的施工監(jiān)控包括兩個方面的內(nèi)容：梁的變形控制和內(nèi)力控制，變形控制就是嚴(yán)格控制每一階段梁的豎向撓度，若有偏差并且偏差較大時，就必須立即進(jìn)行誤差分析并確定調(diào)整方法，

11、為下一階段更為精確的施工做好準(zhǔn)備工作；內(nèi)力控制則是控制主梁在施工過程中以及成橋后的應(yīng)力，尤其是合攏時間的控制，使其不致過大而偏于不安全或在施工過程中造成主梁的破壞。本橋采用轉(zhuǎn)體+懸臂施工，梁部結(jié)構(gòu)采用的懸臂施工方法屬于典型的自架設(shè)施工方法，對于本橋來講，由于在施工過程中的已成結(jié)構(gòu)（懸臂階段）狀態(tài)是無法事后調(diào)整的或可調(diào)整的余地很小，所以，針對主梁的結(jié)構(gòu)和施工特點，梁部的施工監(jiān)控主要采用預(yù)測控制法。預(yù)測控制法是指在全面考慮影響橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各種因素和施工所要達(dá)到的目標(biāo)后，對結(jié)構(gòu)的每一個施工階段形成前后的狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，使施工沿著預(yù)定狀態(tài)進(jìn)行。由于預(yù)測狀態(tài)與實際狀態(tài)間有誤差存在，某種誤差對施工目標(biāo)的影

12、響則在后續(xù)施工狀態(tài)的預(yù)測中予以考慮，以此循環(huán)，直到施工完成并獲得和設(shè)計相符合的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。梁體從剛開始的澆筑到懸臂到最大懸臂期間，結(jié)構(gòu)的約束和受力，以及變形都有很大變化，還有混凝土從剛澆筑開始到強度達(dá)到設(shè)計要求之間，它的彈性模量也在發(fā)生著變化。因此，需要對全橋受力、變形進(jìn)行控制，此外還要時時修正物理參數(shù)等。本橋的最終成橋狀態(tài)是否滿足設(shè)計的要求，取決與對施工過程中每個階段的控制和施工的質(zhì)量。其中控制起著關(guān)鍵的作用，對于本橋我們采用上述的正裝和預(yù)測法進(jìn)行控制分析。在本橋施工控制中，針對于參數(shù)的調(diào)整和分析需要一套理論體系，如最小二乘法。其主要原理就是保證誤差離散程度在均值附近，以均值代替所測數(shù)群。4

13、施工控制體系為有效地開展施工監(jiān)控工作，在本橋的施工監(jiān)控中需要建立如圖2所示的施工監(jiān)控體系。施工體系張拉預(yù)應(yīng)力掛籃前移(下階段鋼筋)施工現(xiàn)場設(shè)計體系設(shè)計計算設(shè)計指定參數(shù)砼容重、彈模塊件重量、尺寸施工荷載偶然荷載現(xiàn)場測試體系實時測量體系應(yīng)力測量線形測量溫度時間主梁線形物理測量力學(xué)測量施工控制預(yù)測計算施工控制實時計算施工控制計算體系計算核對實測值現(xiàn)場測試參數(shù)參數(shù)識別、修正施工控制計算參數(shù)施工控制計算值比較修正量計算分析發(fā)布施工控制指令下階段施工資料：立模標(biāo)高預(yù)告及掛籃變形量預(yù)測圖2 牟家村跨同三高速公路特大橋（40+64+40）m單線連續(xù)梁橋施工監(jiān)控體系5 施工控制基本理論牟家村跨同三高速公路特大橋

14、（40+64+40）m單線連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控中，對梁體線形、應(yīng)力進(jìn)行重點控制。在控制過程中，監(jiān)控方采用自適應(yīng)控制方法對本橋進(jìn)行線形控制，采用最小二乘法對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、估計。5.1 本橋懸臂施工階段施工控制的特點本橋為兩邊跨、一中跨結(jié)構(gòu)，合攏階段有邊跨合攏和中跨合攏幾個階段，結(jié)構(gòu)在合攏順序上不對稱，合攏階段張拉的預(yù)應(yīng)力對懸臂梁端的位移有較大影響，可能造成合攏段兩側(cè)的累積位移不同，在施工階段需要對合攏段兩端的梁段設(shè)置不同的預(yù)拱度，若需設(shè)置的預(yù)拱度差值較大，會使線形控制的難度增大，本橋線形控制的重點在于合攏段兩端梁段的預(yù)拱度設(shè)置和全橋整體線形控制。連續(xù)梁橋在懸臂施工階段是靜定結(jié)構(gòu)，合攏過程中如不

15、施加額外的壓重，成橋后內(nèi)力狀態(tài)一般不會偏離設(shè)計值很多，因此連續(xù)梁橋施工控制的主要目標(biāo)是控制主梁的線形。若已施工梁段上出現(xiàn)誤差，除張拉預(yù)備預(yù)應(yīng)力束外，基本沒有調(diào)整的余地，且這一調(diào)整量也是非常有限的，而且對梁體受力不利。因此，一旦出現(xiàn)線形誤差，誤差將永遠(yuǎn)存在，對未施工梁段可以通過立模標(biāo)高調(diào)整已施工梁段的殘余誤差，如果殘余誤差較大，則調(diào)整需經(jīng)過幾個梁段才能完成。根據(jù)上述分析，懸臂澆筑連續(xù)梁橋施工中標(biāo)高控制的特點是，已完成梁段的誤差無法調(diào)整，而未完成梁段的立模標(biāo)高只與正裝模擬計算有關(guān)，與已完成梁段的誤差基本無關(guān)。因此，在圖3自適應(yīng)施工控制原理圖中的下半環(huán)，即控制量反饋計算，在連續(xù)梁施工控制中一般不起作

16、用。同時，上半環(huán)，即參數(shù)估計及對計算模型的修正就顯得尤為重要，只有與實際施工過程相吻合的計算模型計算出的預(yù)報標(biāo)高才是可實現(xiàn)的。5.2 自適應(yīng)施工控制系統(tǒng) 對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，施工中每個工況的受力狀態(tài)達(dá)不到設(shè)計所確定的理想目標(biāo)的重要原因是有限元計算模型中的計算參數(shù)取值，主要是混凝土的彈性模量、材料的比重、徐變系數(shù)等，與施工中的實際情況有一定的差距。要得到比較準(zhǔn)確的控制調(diào)整量，必須根據(jù)施工中實測到的結(jié)構(gòu)反應(yīng)修正計算模型中的這些參數(shù)值，以使計算模型在與實際結(jié)構(gòu)磨合一段時間后，自動適應(yīng)結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)規(guī)律。在閉環(huán)反饋控制的基礎(chǔ)上，再加上一個系統(tǒng)參數(shù)辯識過程，整個控制系統(tǒng)就成為自適應(yīng)控制系統(tǒng)。圖3為

17、自適應(yīng)控制的原理圖。圖3 自適應(yīng)施工控制基本原理當(dāng)結(jié)構(gòu)測量到的受力狀態(tài)與模型計算結(jié)果不相符時，把誤差輸入到參數(shù)識別算法中去調(diào)節(jié)計算模型的參數(shù)，使模型的輸出結(jié)果與實際測量到的結(jié)果相一致。得到修正的計算模型參數(shù)后，重新計算各施工階段的理想狀態(tài)，按照上述反饋控制方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。這樣，經(jīng)過幾個工況的反復(fù)辨識后，計算模型就基本上與實際結(jié)構(gòu)相一致了，在此基礎(chǔ)上可以對施工狀態(tài)進(jìn)行更好的控制。對于采用懸臂澆筑的橋梁，主梁在墩頂附近的相對線剛度較大，變形較小，因此，在控制初期，參數(shù)不準(zhǔn)確帶來的誤差對全橋線形的影響較小，這對于上述自適應(yīng)控制思路的應(yīng)用是非常有利的。經(jīng)過幾個節(jié)段的施工后，計算參數(shù)已得到修正，為跨

18、中變形較大的節(jié)段的施工控制創(chuàng)造了良好的條件。5.3 參數(shù)識別在本橋的施工控制中按照自適應(yīng)控制思路，采用“最小二乘法”進(jìn)行參數(shù)識別和誤差分析，其基本方法是：當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂施工到某一階段時，測得已施工梁段懸臂端個階段的撓度為：設(shè)原定理想狀態(tài)的梁體理論計算撓度為：上述兩者有誤差量：若記待識別的參數(shù)誤差為：由引起的各階段撓度誤差為：式中：參數(shù)誤差到的線性變換矩陣。殘差：方差：將上式配成完全平方的形式：+當(dāng)時，即0時，上述不等式中的等號成立，此時達(dá)到最小，因此的最小二乘估計為：引入加權(quán)矩陣：有： 在連續(xù)梁橋懸臂施工的高程控制中，可以由結(jié)構(gòu)性能計算出，按工程條件定義，由箱梁階段標(biāo)高觀測得到撓度實

19、測值，計算，最后獲得參數(shù)誤差估計值，根據(jù)參數(shù)誤差對參數(shù)進(jìn)行修正。6 橋梁施工控制結(jié)構(gòu)分析6.1 結(jié)構(gòu)分析依據(jù)及計算參數(shù)的確定6.1.1 結(jié)構(gòu)分析計算依據(jù)(1) 牟家村跨同三高速公路特大橋（40+64+40）m單線連續(xù)梁橋施工圖(2) 鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范(tb10002.1-2005)(3) 鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(tb10002.3-2005)(4) 鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(tb10002.5-2005)(5) 新建時速200250公里客運專線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定(鐵建設(shè)函2005140號文)(6) 其他相關(guān)規(guī)范、規(guī)程6.1.2 結(jié)構(gòu)計算參數(shù)的確定在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工控制初

20、步分析時，結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)主要按規(guī)范取值，由于部分設(shè)計參數(shù)的取值小于實測值，因此在多數(shù)情況下，采用規(guī)范設(shè)計參數(shù)計算的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移均較實測值大，這對設(shè)計是偏于安全的，但對于施工控制來說即是不容忽視的偏差，因為它將直接影響到成橋后結(jié)構(gòu)線形及內(nèi)力是否符合設(shè)計要求，因此應(yīng)對部分主要設(shè)計參數(shù)進(jìn)行測定以便在施工前對部分結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)進(jìn)行一次修正，從而進(jìn)一步修正結(jié)構(gòu)線形，為保證該橋成橋后滿足設(shè)計要求奠定基礎(chǔ)。影響結(jié)構(gòu)線形及內(nèi)力的基本參數(shù)由很多個，需測定的參數(shù)主要有：（1） 混凝土彈性模量，前期結(jié)構(gòu)計算按照規(guī)范取值，在施工過程中根據(jù)試驗結(jié)果確定，混凝土的彈性模量的測試應(yīng)采用現(xiàn)場取樣的方法分別測定混凝土在3天、7天

21、、28天齡期的彈模值，為主梁預(yù)拱度的修正提供數(shù)據(jù)。（2） 預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈性模量，按照現(xiàn)場取樣試驗結(jié)果采用；（3） 恒載按設(shè)計圖提供的尺寸，并根據(jù)施工現(xiàn)場采集的混凝土容重等參數(shù)進(jìn)行必要的修正，考慮結(jié)構(gòu)自重和臨時荷載,并考慮梁面坡度的影響；（4） 混凝土收縮、徐變系數(shù)，按照規(guī)范采用，計算按規(guī)范考慮結(jié)構(gòu)局部溫差效應(yīng)及考慮混凝土實際加載齡期的收縮、徐變的影響；（5） 材料熱脹系數(shù)，按規(guī)范取值；（6） 施工臨時荷載，現(xiàn)場進(jìn)行統(tǒng)計，盡量減少材料等的堆放，本階段不用的材料堆放在0塊附近；（7） 預(yù)應(yīng)力孔道摩阻系數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場摩阻試驗確定。6.2 施工監(jiān)控結(jié)構(gòu)計算6.2.1 施工監(jiān)控結(jié)構(gòu)計算在施工之前，應(yīng)對該橋

22、在每一施工階段的應(yīng)力狀態(tài)和線形有預(yù)先的了解，故需要對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算，該橋的施工控制計算除了必須滿足與實際施工方法相符合的基本要求外，還要考慮諸多相關(guān)的其它因素。（1） 施工方案連續(xù)梁橋的恒載內(nèi)力、撓度與施工方法和架設(shè)程序密切相關(guān)，施工控制計算前首先對施工方法和架設(shè)程序做一番較為深入的研究，并對主梁架設(shè)期間的施工荷載給出一個較為精確的數(shù)值。在開始施工前，施工單位應(yīng)給出掛籃的荷載值及剛度值（或變形），監(jiān)控單位將根據(jù)此數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析。（2） 計算圖式梁部結(jié)構(gòu)要經(jīng)過墩梁固結(jié)懸臂施工合攏解除墩梁固結(jié)合攏的過程，在施工過程中結(jié)構(gòu)體系不斷的發(fā)生變化，故在各個施工階段應(yīng)根據(jù)符合實際情況的結(jié)構(gòu)體系和荷載狀況選

23、擇正確的計算圖式進(jìn)行分析計算。（3） 結(jié)構(gòu)分析程序?qū)τ谶B續(xù)梁橋的施工控制計算，采用平面結(jié)構(gòu)分析方法可以滿足施工控制的需要，結(jié)構(gòu)分析采用bsas程序進(jìn)行，并利用midas程序?qū)Y(jié)果進(jìn)行校核。（4） 預(yù)應(yīng)力影響預(yù)應(yīng)力直接影響結(jié)構(gòu)的受力與變形，施工控制應(yīng)在設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，充分考慮預(yù)應(yīng)力的實際施加程度。（5） 混凝土收縮、徐變的影響混凝土的收縮、徐變對結(jié)構(gòu)的測試應(yīng)力和施工階段中的梁體撓度有較大影響，必須加以考慮。（6） 溫度溫度對結(jié)構(gòu)的影響是復(fù)雜的，在本橋的施工監(jiān)控中，對季節(jié)性溫差在計算中予以考慮，對日照溫差則在觀測和施工中采取一些措施予以消除，以減小其影響。（7） 施工進(jìn)度本橋的施工控制計算需按照

24、實際的施工進(jìn)度以及確切的合攏時間分別考慮各部分的混凝土徐變變形。6.2.2 施工控制的計算方法懸臂施工的連續(xù)梁橋梁結(jié)構(gòu)的最終形成需經(jīng)歷一個復(fù)雜施工過程以及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)化過程，對施工過程中每個階段的變形計算和受力分析，是橋梁結(jié)構(gòu)施工控制中最基本的內(nèi)容。施工監(jiān)控的目的就是確保施工過程中結(jié)構(gòu)的安全，保證橋梁成橋線形和受力狀態(tài)基本符合設(shè)計要求。為了達(dá)到施工控制的目的，必需對橋梁施工過程中每個階段的受力狀態(tài)和變形情況進(jìn)行預(yù)測和監(jiān)控。因此，必需采用合理的理論分析和計算方法來確定橋梁結(jié)構(gòu)施工過程中每個階段的結(jié)構(gòu)行為。針對該橋的實際情況，采用正裝分析法和倒退分析方法進(jìn)行施工控制結(jié)構(gòu)分析。正裝分析法是按照橋梁結(jié)構(gòu)

25、實際施工加載順序來進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形和受力分析，它能較好的模擬橋梁結(jié)構(gòu)的實際施工歷程，能得到橋梁結(jié)構(gòu)各個施工階段的位移和受力狀態(tài)，這不僅可用來指導(dǎo)橋梁施工，還能為橋梁施工控制提供依據(jù)，同時在正裝計算中能較好的考慮一些與橋梁結(jié)構(gòu)形成歷程有關(guān)的因素，如混凝土的收縮、徐變問題。正裝分析不僅可以為成橋結(jié)構(gòu)的受力提供較為精確的結(jié)果，還為結(jié)構(gòu)剛度、剛度驗算提供依據(jù)，而且可以為施工階段理想狀態(tài)的確定、完成橋梁結(jié)構(gòu)的施工控制奠定基礎(chǔ)。倒退分析方法假定在成橋時刻時刻結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布滿足前進(jìn)分析時刻的結(jié)果，軸線滿足設(shè)計線形要求，按照前進(jìn)分析的逆過程對結(jié)構(gòu)進(jìn)行倒拆，分析每次拆除一個施工階段對剩余結(jié)構(gòu)的影響，在每一個階段分析得

26、到的結(jié)構(gòu)位移、內(nèi)力狀態(tài)便是該階段結(jié)構(gòu)理想的施工狀態(tài)。結(jié)構(gòu)施工理想狀態(tài)就是在施工各階段結(jié)構(gòu)應(yīng)有的位置和受力狀態(tài)，每個階段的施工理想狀態(tài)都將控制著全橋最終形態(tài)和受力特性。施工控制將根據(jù)每階段的實際狀態(tài)和理想狀態(tài)的偏差對計算進(jìn)行調(diào)整，分析誤差原因，以較為準(zhǔn)確的估計下一階段的梁體撓度。6.2.3 結(jié)構(gòu)分析的目的（1） 確定每一階段的立模標(biāo)高，以保證成橋線形滿足設(shè)計要求；（2） 計算每一階段的梁體的合理狀態(tài)及內(nèi)力，作為對橋梁施工過程中的每個階段結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和位移測試結(jié)果進(jìn)行誤差分析的依據(jù)。6.2.4 牟家村跨同三高速公路特大橋（40+64+40）m連續(xù)梁橋施工控制分析（1）按照施工步驟進(jìn)行計算，考慮各梁段

27、的自重、施加的預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮徐變以及溫度的變化等因素對結(jié)構(gòu)的影響，對于混凝土的收縮、徐變等時差實效在各施工階段中逐步計入；（2）每一階段的結(jié)構(gòu)分析必需以前一階段的計算結(jié)果為基礎(chǔ)，前一階段結(jié)構(gòu)位移是本階段確定結(jié)構(gòu)軸線的基礎(chǔ)，以前各施工階段受力狀態(tài)是本階段確定結(jié)構(gòu)軸線的基礎(chǔ)，以前各施工階段結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)是本階段時差實效的計算基礎(chǔ)；（3）計算出各階段的位移之后，根據(jù)后續(xù)施工階段對本階段的影響，進(jìn)行倒退分析即可得到各施工階段橋梁結(jié)構(gòu)的合理狀態(tài)和立模標(biāo)高；（4）施工監(jiān)控首先根據(jù)施工圖紙進(jìn)行初步的計算，在施工過程中會存在許多難以預(yù)料的因素，可能導(dǎo)致施工進(jìn)度安排等與初始計算不符，若有與施工圖不同的地方應(yīng)根

28、據(jù)施工單位實際提供的施工步驟進(jìn)行重新計算分析，施工單位應(yīng)在開始施工前提供詳細(xì)的施工步驟，包括預(yù)應(yīng)力的張拉順序、每階段的施工持續(xù)時間、混凝土的加載齡期等。6.3 計算過程（1） 根據(jù)施工圖提供的施工步驟對本橋進(jìn)行前期計算，為與設(shè)計結(jié)果對比，橫隔板重量、結(jié)構(gòu)自重系數(shù)、摩阻系數(shù)、收縮徐變系數(shù)等參數(shù)按照設(shè)計所取參數(shù)計算，在最后階段即成橋運營階段考慮收縮徐變3650天后的梁體累計位移，并與設(shè)計結(jié)果進(jìn)行對比，以校核計算分析模型的準(zhǔn)確性。（2） 在施工過程中，按照實際的結(jié)構(gòu)參數(shù)修正結(jié)構(gòu)計算模型進(jìn)行跟蹤計算，使得結(jié)構(gòu)預(yù)測位移與實際發(fā)生的位移吻和。6.4 立模標(biāo)高的確定在主梁的懸臂澆筑過程中，梁段立模標(biāo)高的合理

29、確定，是關(guān)系到主梁線形是否平順、是否符合設(shè)計的一個重要問題。如果在確定立模標(biāo)高時考慮的因素比較符合實際，而且加以正確的控制，則最終橋面線形較為良好。立模標(biāo)高并不等于設(shè)計中橋梁建成后的標(biāo)高，一般要設(shè)置一定的預(yù)拱度，以抵消施工中產(chǎn)生的各種變形（豎向撓度）。其計算公式如下：式中：階段立模標(biāo)高；階段設(shè)計標(biāo)高；由本階段及后續(xù)施工階段梁段自重在階段產(chǎn)生的撓度總和；由張拉本階段及后續(xù)施工階預(yù)應(yīng)力在階段引起的撓度；混凝土收縮、徐變在階段引起的撓度；施工臨時荷載在階段引起的撓度；取使用荷載在階段引起的撓度的50%；掛籃變形值。其中掛籃變形值是根據(jù)掛籃加載試驗確定的在施工過程中加以考慮，、在前進(jìn)分析和倒退分析計算

30、中已經(jīng)加以考慮。7 應(yīng)力監(jiān)測應(yīng)力監(jiān)控是連續(xù)梁橋施工監(jiān)控的主要內(nèi)容之一，它是施工過程中的安全預(yù)警系統(tǒng)，是對橋梁的實際受力狀態(tài)進(jìn)行評判和確保施工安全順利的主要依據(jù)。結(jié)構(gòu)某定點的應(yīng)力也同其幾何位置一樣，隨著施工的推進(jìn)，其值是不斷變化的。在某一時刻的應(yīng)力值是否與分析（預(yù)測）值一致，是否處于安全范圍內(nèi)是施工控制關(guān)心的問題，解決的辦法就是進(jìn)行監(jiān)測，在箱梁的控制截面布置應(yīng)力測點，以觀察在施工過程中這些截面的應(yīng)力變化及應(yīng)力分布情況，并與理論計算值進(jìn)行比較，從而預(yù)告當(dāng)前已安裝構(gòu)件或即將安裝的構(gòu)件是否出現(xiàn)不滿足強度要求的狀態(tài)。對本橋進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)控的目的就是確保施工過程中結(jié)構(gòu)的可靠度和安全性，保證橋梁成橋受力狀態(tài)符合

31、設(shè)計要求。7.1 應(yīng)力測試儀器及測試原理7.1.1 測試儀器的選擇由于該橋施工時間較長，故應(yīng)力監(jiān)測是一個長時間的連續(xù)的量測過程，要實時準(zhǔn)確監(jiān)測結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況采用方便、可靠和耐久的傳感組件非常重要。根據(jù)以往的監(jiān)測經(jīng)驗，鋼弦式傳感器具有較好的穩(wěn)定性和應(yīng)變積累功能，抗干擾能力強，數(shù)據(jù)采集方便等優(yōu)點，在本橋的應(yīng)力監(jiān)測中采用鋼弦式傳感器。因此結(jié)合本工程的實際情況，在應(yīng)力監(jiān)測中采用長沙金碼高科技實業(yè)有限公司生產(chǎn)的溫度型智能鋼筋應(yīng)力計和配套的振弦檢測儀作為應(yīng)力觀測儀器，該應(yīng)力計的溫度誤差小、性能穩(wěn)定，可以在量測過程中始終以初始零點作為起點進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測，且具有應(yīng)變累計功能，抗干擾能力強，適于應(yīng)力長期觀測。7.

32、1.2 測試原理鋼弦應(yīng)力計埋入混凝土內(nèi)以后，在軸向力作用下鋼弦兩支點間的弦長將發(fā)生伸長或縮短，其自振頻率發(fā)生變化。通過測試傳感器的自振頻率可得到鋼弦的應(yīng)變值，換算得到同位置處混凝土的應(yīng)力值為：=式中： 混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力； 混凝土的彈性模量； 鋼弦傳感器的應(yīng)變。7.2 監(jiān)測斷面及儀器布置主梁測試斷面選擇邊跨l/2，中跨l/8、l/4、3l/8、l/2、支點等關(guān)鍵截面，共10個測試斷面，測試截面布置如圖4（a）所示。主梁測試斷面儀器布置情況如圖4（b）、（c）所示，鋼筋應(yīng)力計分別布置在頂板上層鋼筋和底板下層鋼筋上，每個截面布置46根鋼筋應(yīng)力計。懸臂施工及轉(zhuǎn)體過程中橋墩的受力也非常重要，故選擇墩底截

33、面進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測，如圖5所示，每個轉(zhuǎn)體墩的下部截面布置4根應(yīng)力計。為避開應(yīng)力集中位置，鋼筋應(yīng)力計應(yīng)盡量布置在非擴大截面的普通鋼筋上，同時在頂?shù)装迳暇贾脩?yīng)力計，可以測試應(yīng)力沿梁截面橫向的分布情況。鋼筋應(yīng)力計按預(yù)定的測試方向（梁部結(jié)構(gòu)為橋梁的縱橋向，梁墩為墩的豎向）焊接固定在主筋上，為防止焊接時溫度過高損壞鋼筋應(yīng)力計，焊接過程中，應(yīng)用紗布包裹住傳感器的中間元件部分，并用冷水澆元件部分。為測試方便，同一個截面的測試導(dǎo)線引至梁同一側(cè)的混凝土表面，在施工過程中需要注意測試信號線的保護，這些工作需要施工單位配合完成。7.3 測試內(nèi)容應(yīng)力監(jiān)測針對施工的每個主要施工階段進(jìn)行，在每個施工階段都進(jìn)行監(jiān)測，各階段根

34、據(jù)施工進(jìn)度進(jìn)行測試，各階段應(yīng)力監(jiān)測主要包括：（1） 混凝土澆筑前的應(yīng)力測試；（2） 混凝土澆筑后、預(yù)應(yīng)力張拉前的應(yīng)力測試；（3） 預(yù)應(yīng)力張拉后、掛籃行走前的應(yīng)力測試；（4） 掛籃行走后的應(yīng)力測試；（5） 在每一階段測試完畢后應(yīng)對測試結(jié)果進(jìn)行分析、比較，若存在誤差分析原因；（6） 根據(jù)測試結(jié)果，給出該橋在成橋時恒載下的應(yīng)力狀態(tài)。7.4應(yīng)力監(jiān)測技術(shù)應(yīng)力監(jiān)控所采用的鋼筋應(yīng)力計與普通鋼筋焊接，在混凝土澆筑后，混凝土將不可避免的發(fā)生收縮及在外力作用下的徐變，在懸臂階段，每個墩的懸臂結(jié)構(gòu)均為靜定結(jié)構(gòu)，混凝土的收縮、徐變不會引起結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力，僅僅引起混凝土的應(yīng)變，由于假設(shè)混凝土和鋼筋是協(xié)同受力的，則鋼筋應(yīng)力

35、計所測數(shù)據(jù)中含有非荷載作用下的應(yīng)變成分；在合攏后，發(fā)生體系轉(zhuǎn)換后，混凝土的收縮、徐變將引起結(jié)構(gòu)次內(nèi)力，該次內(nèi)力為結(jié)構(gòu)內(nèi)力的一部分，將引起鋼筋應(yīng)力的變化，此部分為荷載作用下的應(yīng)變，另外，由于混凝土的收縮、徐變應(yīng)變也將引起鋼筋應(yīng)力計的應(yīng)力測試結(jié)果的變化，此部分為非荷載下的應(yīng)變，須將非荷載下的應(yīng)變扣除。（a） 梁部結(jié)構(gòu)測試斷面布置圖 （b） 支點斷面 （c）跨中斷面（4）主梁截面鋼筋應(yīng)力計布置圖跨中斷面（a） 墩部測試斷面布置圖 （b） 墩部截面應(yīng)力計布置圖（5）轉(zhuǎn)體墩截面鋼筋應(yīng)力計布置圖由于應(yīng)力測試數(shù)據(jù)中含有非荷載作用下混凝土應(yīng)變的成分，所測數(shù)據(jù)不能真實反映結(jié)構(gòu)的受力，在由測試鋼筋應(yīng)力計算混凝土應(yīng)

36、力時必須予以消除或進(jìn)行應(yīng)力修正。另外，對應(yīng)力測試數(shù)據(jù)有較大影響的因素也很多，主要有：測試初值設(shè)定、混凝土收縮、徐變、溫度等。7.4.1 鋼弦計初值設(shè)定及測試時間牟家村跨同三高速公路特大橋（40+64+40）m連續(xù)梁橋采用懸臂施工，鋼弦計根據(jù)施工控制前期計算結(jié)果埋設(shè)在各測試斷面，由于混凝土在初凝后將發(fā)生很大的水化熱，對測試結(jié)果影響較大，故一般鋼筋應(yīng)力計的初值設(shè)定設(shè)在混凝土的初凝時刻，可以降低水化熱等對測試結(jié)果的影響。為減小溫度對測試結(jié)果的影響，測量時間選擇在早晨太陽出來之前，同時記錄梁體的溫度以進(jìn)行溫度修正。7.4.2 混凝土收縮和徐變的影響對于超靜定結(jié)構(gòu)，混凝土的收縮和徐變將引起結(jié)構(gòu)次內(nèi)力以及

37、鋼筋與混凝土之間的應(yīng)力重分布，須將混凝土的收縮和徐變引起的鋼筋應(yīng)力增量扣除。為消除混凝土收縮、徐變對測試結(jié)果的影響可以在每道工序（如張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋）之前測一次數(shù)據(jù)，若該施工過程較短，則認(rèn)為每道工序間發(fā)生的混凝土收縮、徐變量很小，不予考慮，以增量的結(jié)果形式對每個階段進(jìn)行監(jiān)測，若施工周期較長，必須對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理方法見應(yīng)力測試數(shù)據(jù)分析。7.4.3 其它影響因素（1） 混凝土的彈性模量，根據(jù)試驗結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。（2） 鋼弦計本身質(zhì)量（穩(wěn)定性），以往的使用經(jīng)驗證明，監(jiān)測中采用的zx216at型埋入式鋼筋應(yīng)力傳感器穩(wěn)定性較好，零點隨時間漂移很小，且其監(jiān)測結(jié)果可以根據(jù)混凝土內(nèi)部溫度進(jìn)行調(diào)整。7.5

38、應(yīng)力測試數(shù)據(jù)分析鋼弦傳感器埋入混凝土內(nèi)后，在軸向力作用下鋼弦兩支點間的弦長將發(fā)生伸長或縮短，其自振頻率發(fā)生變化。通過測試傳感器的自振頻率和傳感器內(nèi)的電子元件可以得到鋼弦的應(yīng)變值，換算得到同位置處混凝土的應(yīng)力值為：式中：混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力；混凝土的彈性模量；鋼弦傳感器的應(yīng)變。施工應(yīng)變的監(jiān)測是將傳感器埋置在構(gòu)件混凝土內(nèi)，測點處傳感器變形與周圍混凝土的變形是一致的。由于有多種變形的摻入，傳感器的顯示數(shù)值為周圍混凝土的總應(yīng)變值。在時刻承受單軸向應(yīng)力的混凝土構(gòu)件，在時刻測得總應(yīng)變值可用下式表示：式中：加載時初應(yīng)變；時刻時的徐變效應(yīng)；收縮應(yīng)變；溫度應(yīng)變；構(gòu)件體積幾何尺寸變形引起的應(yīng)變值。7.5.1 混凝土收

39、縮、徐變應(yīng)變的影響分析混凝土的收縮、徐變對主梁結(jié)構(gòu)的影響主要表現(xiàn)在： 由于收縮、徐變的作用使預(yù)應(yīng)力鋼束發(fā)生應(yīng)力損失； 箱梁發(fā)生徐變撓度； 由于收縮、徐變的作用，使得鋼筋應(yīng)力計的非受力應(yīng)變增加，使得測試結(jié)果與理論結(jié)果相比相差太大，故為得到混凝土的實際應(yīng)力，須將混凝土的受力應(yīng)變從總應(yīng)變中分離出來，即應(yīng)扣除收縮及徐變對測試結(jié)果的影響。若不考慮混凝土的收縮、徐變，即假設(shè)混凝土與鋼筋協(xié)同工作，兩者的應(yīng)變值相同，則由鋼筋的應(yīng)力值可推算混凝土的應(yīng)力值，如下式所示：式中：混凝土應(yīng)力，鋼筋應(yīng)力，普通鋼筋與混凝土彈性模量比。對于靜定結(jié)構(gòu)來講，收縮、徐變將引起混凝土和鋼筋之間的應(yīng)力重分布，一般情況下，在混凝土收縮和

40、徐變作用下，鋼筋將出現(xiàn)受壓的應(yīng)力，使得鋼筋應(yīng)力計測試的壓應(yīng)力結(jié)果偏大，拉應(yīng)力偏小，由于配筋率一般較小，可以認(rèn)為混凝土沒有受力，即箱梁截面上的應(yīng)力僅為彈性應(yīng)力而無收縮、徐變引起的應(yīng)力，由于應(yīng)力計測試的為鋼筋應(yīng)力，在受壓的情況下，由于鋼筋應(yīng)力計測試結(jié)果含有收縮、徐變應(yīng)變，測試結(jié)果偏大，若按照上式直接計算，則結(jié)果偏大。在工作應(yīng)力下，混凝土的彈性應(yīng)變和徐變應(yīng)變都與應(yīng)力呈線性關(guān)系。因此，只要總應(yīng)力不超過混凝土強度的50%，分批施加應(yīng)力所產(chǎn)生的應(yīng)變可以采用迭加原理。對于時刻施加初應(yīng)力，又在不同時刻（1，2，）分階段施加應(yīng)力增量的混凝土，其在以后任何時刻包括收縮應(yīng)變在內(nèi)的總應(yīng)變可以表達(dá)為：式中：在時刻施加的

41、初應(yīng)力；齡期為的混凝土彈性模量；混凝土在時刻的收縮應(yīng)變；徐變系數(shù)，參考鐵路橋規(guī)進(jìn)行計算。設(shè)每次施加應(yīng)力增量后立即讀數(shù)，即觀察時刻，則：式中：應(yīng)變觀測值，需減去傳感器初讀數(shù)。同理可推出：故在時刻，測點處扣除了收縮、徐變效應(yīng)的混凝土彈性應(yīng)變即為：由于在混凝土初凝時刻混凝土的水化熱還沒有使混凝土溫度上升，且此時混凝土的收縮也未發(fā)生，所以一般選擇在混凝土初凝時刻設(shè)定應(yīng)力初值，否則混凝土未承受荷載時鋼弦已反映出的應(yīng)力就不能及時排除。7.5.2 溫度影響分析箱梁混凝土的溫度變化與大氣溫度變化密切相關(guān)，由于大氣溫度的影響，傳感器鋼弦的應(yīng)變和自振頻率均將發(fā)生改變。由溫度變化引起的應(yīng)力增量為：一般情況下，則有：

42、因此主梁結(jié)構(gòu)的實際應(yīng)變?yōu)椋菏聦嵣希照諟囟群奢d下，主梁上表面近40范圍內(nèi)的溫度梯度比較大，溫度分布很不均勻，而其它部分的溫度分布趨于平衡。由于梁體縱向纖維之間的約束，梁體截面上會產(chǎn)生縱向溫度自應(yīng)力，而傳感器受主梁的約束使鋼弦在溫度作用下的應(yīng)變發(fā)生了改變。改變量可由下式計算：式中：鋼弦的熱膨脹系數(shù)；沿梁高方向的溫度梯度；梁高0處的變形值；單元梁段撓曲變形后的曲率。在本橋的應(yīng)力監(jiān)測過程中，為了消除溫度對測量值的影響，讀取數(shù)據(jù)安排在早晨太陽輻射較小時完成，溫度應(yīng)變按試驗值進(jìn)行修正。8 線形監(jiān)測8.1 線形控制工作程序為使施工控制的各個步驟程序化，施工控制工作小組根據(jù)具體的施工進(jìn)度安排制定了施工控制工

43、作程序，其中包括兩方面的內(nèi)容。8.1.1 控制流程從掛籃的前移定位至預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢是本橋施工的一個周期，每個周期中有關(guān)施工控制的步驟如下：（1） 按照預(yù)報的掛籃定位標(biāo)高定位掛籃，由施工單位測量定位后的掛籃標(biāo)高，并向控制小組提供掛籃的定位測量結(jié)果；（2） 立模板、綁扎鋼筋；（3） 澆筑混凝土前，測量所有已施工梁段上的高程測點，復(fù)測掛籃定位標(biāo)高，墩頂?shù)乃轿灰?，報施工控制小組；（4） 施工控制小組分析測量結(jié)果，如需調(diào)整，給出調(diào)整后的標(biāo)高；（5） 澆筑完混凝土后第二天測量所有已施工梁段上的測點標(biāo)高，測量本梁段端部梁底和預(yù)埋在梁頂?shù)臏y點標(biāo)高，建立測點與梁底標(biāo)高的關(guān)系，提供給施工控制小組；（6） 按

44、鐵路工程檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)檢查斷面尺寸，提供給施工控制小組并向施工控制小組提供梁段混凝土超重的情況；（7） 張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋后，測量所有已施工梁段上的高程測點，并提供施工控制小組；（8） 施工控制小組分析測量結(jié)果，根據(jù)上一施工周期梁底標(biāo)高測量值和應(yīng)力、溫度等測量結(jié)果計算、預(yù)報下一施工周期的掛籃定位標(biāo)高。工作程序的關(guān)鍵是：每個施工循環(huán)過程的結(jié)束都必須對已完成的節(jié)段進(jìn)行全面的測量，分析實際施工結(jié)果與預(yù)計目標(biāo)的誤差，從而及時地對已出現(xiàn)的誤差進(jìn)行調(diào)整，在達(dá)到要求的精度后，才能對下一施工循環(huán)作出預(yù)報。8.1.2 誤差控制標(biāo)準(zhǔn)本橋施工控制的最終目標(biāo)是：使成橋后的線形與設(shè)計成橋線形的所有各點的誤差均滿足鐵路橋涵工程

45、施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，成橋線形與設(shè)計線形誤差在1.5cm和-0.5cm之間，合攏誤差在1.5cm以內(nèi)。根據(jù)這一目標(biāo)，在每一施工步驟中制訂了如下的誤差控制水平：1) 掛籃定位標(biāo)高與預(yù)報標(biāo)高之差控制在0.5cm以內(nèi)；2) 縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完后，如梁端測點標(biāo)高與控制小組預(yù)報標(biāo)高之差超過±0.5cm，需進(jìn)行研究分析誤差原因，確定下一步的調(diào)整措施；3) 如有其它異常情況發(fā)生影響到標(biāo)高，其調(diào)整方案也應(yīng)經(jīng)分析研究，提出控制意見。8.2 位移測點布置撓度觀測資料是控制成橋線形最主要的依據(jù)，牟家村跨同三高速公路特大橋（40+64+40）m單線連續(xù)梁橋線形監(jiān)測斷面設(shè)在每一階段的端部，如圖6所示。布

46、置0塊件的高程測點是為了控制頂板的設(shè)計標(biāo)高，同時也作為以后各懸澆階段高程觀測基準(zhǔn)點。每個0塊的頂板各布置7個高程觀測點，見圖7（a）。懸澆階段每個監(jiān)測斷面上布置兩個對稱的高程觀測點，如圖7（b、c）所示，不僅可以測量箱梁的撓度，同時可以觀測箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，標(biāo)高測點用16圓鋼，圓鋼筋頂部磨平，露出頂板23，并用紅油漆作為標(biāo)記。測點布置原則： 盡量靠近腹板； 測點離梁段端部10； 不妨礙施工及掛籃的行走、固定等； 易于保護； 盡量使測量工作減少，如立一次儀器即可以測試全部測點的高程，最好設(shè)置在掛籃內(nèi)側(cè)，這樣也可以減少轉(zhuǎn)儀器引起的誤差。8.3 觀測時間與項目為盡量減少溫度的影響，撓度的觀測安排

47、在早晨太陽出來之前進(jìn)行，每個施工階段的變形測試時間根據(jù)施工階段的進(jìn)度來定。在整個施工過程中主要觀測內(nèi)容包括：（1） 每階段混凝土澆筑前的高程測量；（2） 每階段混凝土澆筑后、預(yù)應(yīng)力張拉前的高程測量；（3） 每階段預(yù)應(yīng)力張拉后、掛籃行走前的高程測量；（4） 每階段掛籃行走后的高程測量；（5） 拆除掛籃后、邊（中）跨合攏前的高程測量；（6） 最終成橋前的高程測試。圖6 牟家村跨同三高速公路特大橋（40+64+40）m連續(xù)梁橋線形監(jiān)測測點示意圖 (a) 0號塊 (b) 支點斷面 (c) 跨中斷面標(biāo)高測點圖7 標(biāo)高測點布置圖8.4 懸臂階段測量工作內(nèi)容從掛籃前行至本號梁塊預(yù)應(yīng)力張拉完畢為一個施工階段,

48、在每個施工階段需完成的工作如下。8.4.1 掛籃定位根據(jù)監(jiān)控方提供的立模標(biāo)高進(jìn)行掛籃定位,定位底模前端標(biāo)高及頂板標(biāo)高。此時需要設(shè)置的測點如下，如圖8及圖9所示。（1） 頂板鋼筋頭測點，距離該梁塊前端10cm，在澆筑該塊混凝土前埋設(shè)即可。（2） 掛籃底模梁塊前端測點，不用設(shè)置鋼筋頭，直接布置在模板上。（3） 掛籃底模鋼筋頭測點，盡量靠近該梁塊底模前端，鋼筋頭長度10cm左右。注：由于在澆筑混凝土后需要對底模前端標(biāo)高進(jìn)行測量，為消除其他因素影響，在定位時，在底模上盡量靠近本梁塊底模前端左右兩側(cè)各設(shè)置鋼筋頭一個，在定位時需要測量測點2（底模前端模板）與測點3（底模前端鋼筋頭）的標(biāo)高差，在澆筑混凝土后

49、及張拉預(yù)應(yīng)力后可僅對測點3（底模前端鋼筋頭）進(jìn)行測量，利用標(biāo)高差換算測點2（底模前端模板）的標(biāo)高。圖8 每階段測點布置側(cè)立面圖圖9 每階段測點布置正立面圖掛籃定位時需測量的內(nèi)容如下：（1） 測點2（底模前端模板）的標(biāo)高，使其滿足監(jiān)控方標(biāo)高預(yù)報文件中的底板立模標(biāo)高；（2） 頂板立模標(biāo)高，為底板立模標(biāo)高梁高；（3） 所有已施工梁段頂板鋼筋頭測點標(biāo)高；（4） 測點3（底模前端鋼筋頭測點）標(biāo)高，并計算出每側(cè)底模前端鋼筋頭測點（測點3）與測點2（底模前端模板）的標(biāo)高差。8.4.2 澆筑混凝土?xí)r檢查掛籃定位標(biāo)高，確保標(biāo)高無誤后再開始澆筑混凝土；8.4.3 混凝土養(yǎng)護期間混凝土養(yǎng)護期間需測量內(nèi)容如下：（1）

50、 所有已施工梁段頂板鋼筋頭測點（測點1）標(biāo)高；（2） 底模前端鋼筋頭測點標(biāo)高（測點3），目的是測量（底模前端模板）測點2標(biāo)高，需要提供測點2的標(biāo)高；8.4.4 預(yù)應(yīng)力張拉后預(yù)應(yīng)力張拉后需測量內(nèi)容如下：（1） 所有已施工梁段頂板鋼筋頭測點（測點1）標(biāo)高；（2）底模前端鋼筋頭測點標(biāo)高（測點3），目的是測量（底模前端模板）測點2標(biāo)高，需要提供測點2的標(biāo)高；9 稱重試驗9.1稱重試驗?zāi)康膶τ谵D(zhuǎn)體施工，轉(zhuǎn)動體系需要易于轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)動平穩(wěn)兩個基本條件。轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的整個重量是由轉(zhuǎn)動球鉸來支撐，因此球鉸的轉(zhuǎn)動面摩擦系數(shù)就直接影響轉(zhuǎn)動牽引力；另外，球鉸轉(zhuǎn)動面為上下球缺凸凹面對接形成，那么下球缺（凹面）對上球缺的支撐力

51、所提供的自平衡對整個轉(zhuǎn)體過程中的安全平穩(wěn)起著至關(guān)重要作用。實際施工中，由于混凝土超方量、施工臨時荷載、風(fēng)荷載、環(huán)境溫度的不確定性及安裝誤差等，轉(zhuǎn)動時達(dá)不到理想狀態(tài)，球鉸受力會產(chǎn)生一定的偏心；轉(zhuǎn)動面涂抹黃油四氟粉由于其蠕動性影響，摩擦系數(shù)在不同重量下不同。那么轉(zhuǎn)體前，通過稱重試驗和理論計算，來量化該部分（摩擦系數(shù)與偏心等）參數(shù)，為轉(zhuǎn)體過程中設(shè)備的選擇、技術(shù)處理措施和安全性能評估提供依據(jù)就尤為重要。對于轉(zhuǎn)體施工，因在施工支架完全拆除后以及在轉(zhuǎn)體過程中，轉(zhuǎn)動體的自平衡或配重平衡對施工過程的安全性和轉(zhuǎn)體順利實施起著至關(guān)重要的作用，為確保轉(zhuǎn)體的順利實施，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行稱重，測試轉(zhuǎn)動體部分的不平衡力矩、偏心

52、距、摩阻力矩及摩擦系數(shù)，并完成配重。目前，轉(zhuǎn)體橋梁的不平衡測試方法主要有球鉸轉(zhuǎn)動法、砂箱應(yīng)力初評法以及箱梁根部應(yīng)力評估法。其中第1種方法較為常用且較精確，而后兩種方法適于初步估計及復(fù)核。下面分別介紹各種方法的基本原理。9.2球鉸轉(zhuǎn)動法9.2.1基本原理球鉸轉(zhuǎn)動測試不平衡力矩是通過測試剛體位移突變的方法進(jìn)行的。該法受力明確，而且只考慮剛體作用，不涉及撓度等影響因素較多的參數(shù)，結(jié)果比較準(zhǔn)確。當(dāng)脫架完成后，整個梁體的平衡表現(xiàn)為兩種形式之一。(1)轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩()小于轉(zhuǎn)動體不平衡力矩()。此時，梁體發(fā)生繞球鉸的剛體轉(zhuǎn)動，直到撐腳參與工作，體系的平衡由球鉸摩阻力矩、轉(zhuǎn)動體不平衡力矩和撐腳對球心的力

53、矩所保持。(2)轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩()大于轉(zhuǎn)動體不平衡力矩()。此時，梁體不發(fā)生繞球鉸的剛體轉(zhuǎn)動，體系的平衡由球鉸摩阻力矩和轉(zhuǎn)動體不平衡力矩所保持?？紤]施工條件以及不平衡偏情況，千斤頂可布設(shè)在在轉(zhuǎn)盤下部或者轉(zhuǎn)動體端部。當(dāng)轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩小于轉(zhuǎn)動體不平衡力矩時，意味著支架拆除后，轉(zhuǎn)動體部分在自身的不平衡力矩作用下即發(fā)生轉(zhuǎn)動，如圖10所示。此時進(jìn)行不平衡稱重試驗，轉(zhuǎn)動體東側(cè)支點落頂，使轉(zhuǎn)動體在沿梁軸線的豎平面內(nèi)發(fā)生順時針方向微小轉(zhuǎn)動，同時西側(cè)支反力為零。然后東側(cè)支點升頂，發(fā)生逆時針方向微小轉(zhuǎn)動，同時西側(cè)支反力為零。記錄轉(zhuǎn)動過程中荷重傳感器示值和百分表讀數(shù)。圖10 轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩大于轉(zhuǎn)動體不平

54、衡力矩時稱重試驗示意圖假設(shè)轉(zhuǎn)動體重心偏向東(邊跨)側(cè)東側(cè)落頂時有：東側(cè)升頂時有：則：式中：轉(zhuǎn)動體不平衡力矩(單位：)轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩(單位：)、梁體東側(cè)落頂、升頂時支點支反力(單位：)、梁體東、西側(cè)支點距轉(zhuǎn)動球鉸幾何中心的距離(單位：m)當(dāng)轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩大于轉(zhuǎn)動體不平衡力矩時，意味著支架拆除后，轉(zhuǎn)動體部分在自身的不平衡力矩作用下不能發(fā)生轉(zhuǎn)動，如圖11所示。此時進(jìn)行不平衡稱重試驗，分別從轉(zhuǎn)動體東、西側(cè)支點頂梁，使轉(zhuǎn)動體在沿梁軸線的豎平面內(nèi)發(fā)生逆時針、順時針方向微小轉(zhuǎn)動，記錄轉(zhuǎn)動過程中荷重傳感器示值和百分表讀數(shù)。圖11 轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩大于轉(zhuǎn)動體不平衡力矩時稱重試驗示意圖假設(shè)轉(zhuǎn)動體重心偏向

55、東(邊跨)側(cè)，從東側(cè)頂梁時有： 從西側(cè)頂梁時有：則：式中：、梁體發(fā)生微小轉(zhuǎn)動時東側(cè)、西側(cè)支點支反力(單位：kn)。9.2.2轉(zhuǎn)動體球鉸靜摩擦系數(shù)的計算稱重試驗時，轉(zhuǎn)動體球鉸在沿梁軸線的豎平面內(nèi)發(fā)生逆時針、順時針方向微小轉(zhuǎn)動，即微小角度的豎轉(zhuǎn)。摩阻力矩為摩擦面每個微面積上的摩擦力對球鉸中心豎轉(zhuǎn)法線的力矩之和(圖12)。圖12 轉(zhuǎn)動體球鉸靜摩擦系數(shù)計算示意圖具體推導(dǎo)如下：， ， 則有： 從而有：將此球鉸參數(shù)=27.49°代入得球鉸靜摩阻系數(shù)：摩擦面按平面計算時，球鉸靜摩阻系數(shù)：計算結(jié)果兩者相差6，故當(dāng)球鉸球面半徑較大而矢高較小時，可將摩擦面近似按平面來計算。根據(jù)研究成果及工程實踐，使用聚四氟乙烯片并填充黃油的球鉸。其偏心距：。9.3 不平衡力撓度估算法該測試方法假設(shè)球鉸處無轉(zhuǎn)動余量，即梁體繞球鉸僅發(fā)生彈性轉(zhuǎn)動，且梁體的不對稱撓度主要由梁體兩側(cè)自重的分布不均所產(chǎn)生。沿梁軸線的豎平面內(nèi)，由于球鉸體系