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摘要：淡水河大桥（主跨为80m+120m+80m）是佛山至东莞城际轨道交通工程FGZH-4标跨越淡水河的一座连续梁桥。根据连续梁的实际特点，跟踪连续梁的截面应变以及温度分布情况，实时控制施工方案及进度，确保桥梁各项指标符合要求。
关键词：连续梁 监测 控制
1 工程概况
淡水河大桥（主跨80m+120m+80m）为三向预应力体系双线连续梁，使用C60高性能混凝土，采用悬臂浇筑法施工，为单箱单室、变高度、变截面结构。梁顶宽11.6m、底宽6.5m、顶板厚0.45m，腹板厚度按折线变化，底板厚度按圆曲线变化，中支点及跨中处设横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。悬臂浇筑时下方通航孔水位按最高通航水位3.16m时计算，通航水面净高最小为10m，不会影响过往船舶正常通航要求。
本连续梁采用菱形挂篮施工，先施工0号块，预应力完成后，安装挂篮，然后进行预压，再施工1号块段以及其他块段。在施工标准节块的同时，完成边跨现浇段的墩旁支架搭设以及混凝土浇筑。按照“先边跨合拢、后中跨合拢”的顺序，完成连续梁的主体施工。
淡水河大桥主跨连续梁（80+120+80m）整体布置图（单位：cm）
2 施工监测的方法和流程
2.1 施工监测的目的
（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。
（3）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。
2.2 施工监测的方法和流程
本项目主要采用自适应控制法和最大宽容度法来进行施工控制。具体流程为采取理论计算预测→按预测进行节段施工作业→节段施工作业完成后实测应力和线型数据反馈→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。
3 施工监测的实施
3.1仿真计算
仿真计算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）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。
3.2 线型监控
3.2.1 主梁线形控制网的测定及高程控制基准点的定期复测
主梁线形控制网由施工方测定，要求施工方每两个月复测一次。
主梁高程控制基准点由施工方提供，以后施工方和监控方一起每月复测一次。
3.2.2 主梁平面线形控制
主桥平面线形控制主要是控制每施工一个箱梁节段主桥轴线、翼缘等实际平面坐标是否与设计平面坐标吻合，防止箱梁横向出现偏差。本桥主梁平面布置为直线，因此施工单位在施工过程中按照设计平面坐标控制箱梁平面线形即可。
3.2.3 墩顶箱梁偏位测量
墩顶箱梁偏位测量主要是为了了解在上部结构施工过程中主墩墩身的偏位情况，防止主墩身出现较大的偏心。墩顶箱梁偏位测量测点与主梁0#块高程测量点重合，只需要测量其点三维坐标即可。
3.2.4 主梁高程控制
（1）主梁立模标高与截面尺寸的放样监测
在施工挂篮移动到位，底模固定后，用极坐标法测出每节段的桥轴线及底板两边点。根据设计及施工监控计算所提供的资料在立模前计算出挂篮每块前端的底板和顶板主要控制点，利用全站仪直接控制各主要点的平面位置，再根据水准控制点用水准仪来控制各主要点的高程。控制好各主要点后用钢尺来控制细部尺寸，在保证每块箱梁的平面和高程的基础上还要保证局部尺寸和位置。
（2）主梁高程控制
为便于分析实测结果，将每一个箱梁节段施工分为4个阶段：（1）立模；（2）混凝土浇筑前；（3）混凝土浇筑后；（4）张拉预应力。测量时4个阶段均要有实测数值。挠度观测安排在清晨6：00～8：00时间段内观测并完成，同时记录空气温度和箱内温度，多座大跨度连续悬臂箱梁挠度—温度观测试验结果表明，在该时间段内，悬臂箱梁正好处于夜晚温度降低上挠变形停止和白天温度上升下挠变形开始之前，是悬臂箱梁温度—挠度变形的相对稳定时段，可以最大限度地减小温度对观测结果的影响和施工对观测工作的影响。
3.3 线型监控
3.3.1 应力监测的方法
应力监测可直接反映桥梁在各种施工状态下的应力，是保证结构安全的重要预警措施。为了排除非受力应变，在埋入工作应力计的同时，也埋设无应力计，测试混凝土的非应力应变，再根据混凝土的应力应变关系，可以推算混凝土在不同应力状态下的单轴应变计算公式，从而计算混凝土的应力。
应力测试元件在施工至相应测试截面时埋入混凝土中，并在以后的各施工阶段进行测试。通过以前的测量经验和对国内组件及仪器综合分析比较，测量组件选用了长沙金码的钢弦式记忆智能应变传感器，测读仪器为JMZX-3006型综合频率仪。
3.3.2 应力测点布置
本主桥应力测试断面的选择主要考虑以下因素：①结构受力的关键截面；②施工流程；③本桥自身特点；④结构的对称性。基于此，在箱梁上各布置5个应力测试断面，每个断面布置7个应力测点，全桥合计70个。详见下图3。
3.4 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
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。温度测点的布置要能够反映这种梯度的变化情况。
3.5 裂缝观测
在施工过程中，需对已完成梁段进行裂缝观测。对检查出的裂缝，详细调查其分布情况，并对裂缝进行定性分析，查明裂缝产生的原因，提出相应的处理意见。裂缝宽度测试主要使用智能裂缝测宽仪。
4 结语
通过参加淡水河大桥连续梁施工监测实践，主要有以下收获：
大型桥梁的施工监测是一项系统工程，参加的业主、设计、监理、施工、监控等单位的分工不同，这就需要协调好各方，才能有效地发挥各自作用，高质量的完成大桥的建设任务。
桥梁的发展对结构的安全要求越来越高，以人工为主的施工监测，很难满足日常要求，无法对桥梁的整体性和安全性做出全面、准确、系统的评价。为了确保结构安全，对其进行长期安全监测和状态评估是完全必要的，并应借助于现代化的手段，搜集、存储、分析并提供所需的信息，以便达到预期的监测目的。
参考文献：
（1）本项目连续梁施工图设计及相关技术文件，合同文件等；
（2）《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）；
（3）《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）；
论文作者:胡依宇
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
标签：应力论文; 线形论文; 温度论文; 高程论文; 桥梁论文; 测量论文; 截面论文; 《基层建设》2017年4期论文;