连续梁线性监测

向莆铁路连续梁施工中实时监测的具体实施

摘要：

近年来我国铁路建设得到了迅猛的发展，而在施工中的实时监测就显得尤为重要。本文对向莆铁路FJ-5B标大樟溪台口特大桥（48+2×80+48）m连续梁施工中实时监测的实施进行了简单的介绍。

关键词: 向莆铁路；连续梁；实时监测

一、工程概况

向莆铁路FJ-5B标大樟溪台口特大桥位于永泰县洪山大桥下游1.5Km，起讫里程为FDK499+881.850~FDK500+614.655，全长732.805m。线路等级为I级，双线，线间距为4.6m，设计速度为200Km/h客货共线。其中，主跨孔跨布置为48+2×80+48m预应力混凝土连续梁。

该连续梁为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12.2m，顶板厚34cm，腹板厚50-75-100cm，底板厚50~100cm。在端支点、中支点和中跨跨中共设7个横隔板，隔板设有孔洞。连续梁共分12段，0#~10#段长为3×3m+4×3.5m+3×4m，高6.4~3.8m，合拢段（11#段）长2m，高3.8m，边跨现浇段（12#段）长7.65m，高2.8m。悬臂段最重的达150.8t。0#段、1#段和边跨现浇段采用支架法施工，其余梁段采用挂篮对称悬臂施工。

二、监测目的

第一，从施工现场获取第一手参数和数据，对桥跨结构进行实时理论分析和结构验算，既可以根据分析验算结果制定后续工序的施工控制参数，又可以通过分析验算校核设计和施工的可靠性，为以后的桥梁设计、施工及研究积累资料。

第二，在控制断面埋设应变或应力测试元件，实施监测结构应力变化情况，形成施工安全预警机制，做到心中有底，避免发生意外，并能够有效保证结构的受力和变形始终处于安全的范围内，从而使得成桥后的结构内力和线性符合设计要求。

三、监测内容

1、物理监测

物理监测包括对时间、温度等的实时监测。

连续梁施工中各工序的完成时间直接影响到对混凝土收缩徐变的计算。在设

计计算中，对于各工序的完成时间通常是按照施工技术水平进行估计。因此，对于因某种原因造成施工产生较长停顿时，应采用实时监测的施工时间，重新进行施工控制分析。

连续梁施工过程中，环境的温度及日照温差等会影响到结构体系内的内力分布，同时，结构的温度变化还会影响到施工的标高控制和测量精度。尤其是在夏季施工时，温度和温差对长悬臂的挠度影响十分突出。

2、力学监测

力学监测主要是对连续梁混凝土的应力进行实时监测。

通过对连续梁各施工阶段的混凝土应力进行测定，再与其他监测结果相结合，便能更全面地判断连续梁的内力状态，并形成一个很好的预警机制，从而更安全可靠地保障连续梁施工。

3、线形监测

线形监测包括对连续梁的高程和梁纵轴线等进行实时监测。

在梁段混凝土浇筑前后和预应力张拉前后，对梁段标高的测量能反映出实际施工时连续梁的挠度变化，这是进行施工控制的最重要因素之一；而对梁纵轴线进行测量，能够有效控制梁段的扭曲程度。

四、监测实施

1、建立实时监测体系

数据的准确采集和及时传递，是进行连续梁实时监测工作的有力保障，因此，本工程在连续梁开始施工之前就建立起精干的监测体系，其包括技术体系、组织体系和协调体系。

其中，技术体系应能够通过实时测量和现场测试，采集到连续梁施工过程中的各类数据信息，并对其进行分析，从而对施工误差做出评价，同时根据需要研究制定出精度控制和误差调整的具体措施；组织体系应能够根据技术体系制定的措施合理高效地组织施工单位进行实施；协调体系应能够保证信息传递的时效性、准确性、可靠性和通畅性，既要保证施工单位的施工数据能够技术传递到技术体系，又要保证技术体系的指令信息能够及时反馈到施工单位。

2、物理监测的实施

本工程对于连续梁各工序完成时间的数据，均通过对施工过程的严密监控来

进行收集。当然，也可以直接从施工单位获得。连续梁施工中的时间一般按照天或半天来进行计量。

对于连续梁的环境温度，本工程是按照常规的测温方法进行实时监测；而对于结构内部温度的实时监测，则是在梁段选择若干断面，预埋温度测试元件，测量结构内部的温度场，并综合理论分析，从而提供出施工控制的温度修正值。3、力学监测的实施

对于连续梁的力学监测，可以通过在连续梁的控制断面埋设应力测试元件，实时监测应力变化，从而保证连续梁的施工安全。

应力监测的主要元件有：钢弦式应变传感器、钢筋应力计、电阻应变片、光栅光纤传感器等。这些类型的元件均能够满足监测对应变测试的要求。考虑到采集系统的方便程度，本工程通过埋设钢弦式应变传感器来测定测点出的混凝土应力值。测量方法为绝对应力测试法和相对应力测试法相结合，该方法与常规的测试法相比，具有高效、准确、直接、不受施工加载过程因素限制、适于较长期观察的优点。本工程根据连续梁的特点，共设置12个应力监测断面，每个断面布置4个测点，设在箱梁的四角上。

应力测试工作主要包括测试元件的安装调试、施工期间的数据采集、测试数据的分析整理和测试结果的总结。在应力实时监测中，应严禁非测试人员擅自移动、打开测试元件和集线器；进行应力测试时，在测试元件及线路附近应避免使用高温或强电磁设备；严禁将液体物质倾倒于测试元件、线路及转接器上或其附近；严禁涂污线路和测点编号；严禁在测点附近堆放施工荷载。

4、线形监测的实施

连续梁的高程测量是为了反映各施工阶段的梁段标高，通过前后阶段的梁段标高变化计算出主梁的实际竖向挠度，以便与设计挠度值想比较，及时调整偏差，为工程施工提供保障。其测点在梁段的钢筋绑扎阶段进行预埋，测点顶面加工成半球形，冠顶高程混凝土面2cm。测点分为两种，位于箱梁中轴线处的为控制测点（2个），位于翼缘板端的为辅助测点（2个）。本工程在每个梁段的挂篮前移就位后、立模绑扎钢筋后、混凝土浇筑完成后均进行高程测量，并在施工过程中设置一定数量的标高通测和联测，以校核测量基点，在合拢前后及体系转换前后也安排标高通测。高程测量数据应进行温度修正后方可使用。