桥梁施工沉降监测

施工体系 张拉预应力、挂篮 前移、浇筑混凝土
施工现场
设计体系
现场测试体系
实时测量体系 物理测 温度 时间 线形测量 主梁线型 力学测量 应力测量
设计计算
砼容重、弹模、 块件重量、尺 寸、施工荷载、 偶然荷载
设计指 定参数
实测值
现场测试参数
核 对
参数识别、修正
施工控制计算参数 施工控制计算体系 施工控制预测计算 比较 施工控制实时计算
架桥机(运梁车)通过 桥梁主体工程完工
至少进行 2 次通过前后的 观测 岩石地基的桥梁，一般不 宜少于 2 个月
注：观测墩台沉降时，应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。 表 2-6-11 墩台观测频率表
观测频次 观测阶段 观测期限 混凝土浇筑 预、初张拉 终张拉前 终张拉后 架梁完成 二期恒载上桥 / / / 全程 全程 全程 观测周期 / / 实时 1 次 实时 1 次，其余 1 次/周 1 次/周 1 次/2 周 设置观测点 备 注
钢 筋
锚 固 砂 浆
图 2-6-1 （ห้องสมุดไป่ตู้）观测精度
桥梁变形观测点设置参考图
桥梁基础沉降变形的观测精度为±1mm，读数取位至 0.1mm。 （3）观测频次 ①墩台观测频次见下表 2-6-10： ②混凝土预制箱梁徐变观测频次见表 2-6-11。 表 2-6-10 墩台观测频率表
观测频次 观测阶段 观测期限 墩台基础施工完成 墩台混凝土施工 制梁前 桥位 施工 上部结构施工 中 附属设施施工 / 全程 或 1 次/周 全程 全程 全程 全程 ≥6 个月 轨道铺设前 轨道铺设期间 全程 0～3 个月 轨道铺设完成后 24 个 月 4～12 个月 13～24 个月 1 次/天 1 次/月 1 次/3 个月 1 次/6 个月 工后沉降长期观测 1 次/周 荷载变化前后各 1 次或 1 次 /周 荷载变化前后各 1 次或 1 次 /周 前后各 1 次 1 次/周 观测周期 / 荷载变化前后各 1 次 设置观测点 承台回填时，测点应移至 墩身或墩顶 备 注
[10 剪刀撑
图 2-6-5
托架静载试验沉降观测点布置
C 挂篮静载试验沉降观测点布设 通过预压的手段检验挂篮的整体稳定性和检测挂篮自身的弹性变形和非弹性变 形、整个系统在各种工况下的结构受力以及机具设备的运行情况，确保系统在施工过 程中绝对安全和正常运行。挂篮全部构件安装完毕，底板底模、腹板侧模、翼缘板底 模安装完毕后进行挂篮预压工作（不装内膜）。沉降观测在挂篮两侧后锚、底模上分 别对称布置沉降观测点，共计 6 个点。按照支架预压的方法分级加载和卸载测得挂篮 主桁架及模板的弹性和非弹性变形。 图 2-6-6 为挂篮测点布置图 （图示右侧沉降点， 左侧沉降点布置方法与右侧相同） 。 由于挂篮底板在预压中堆满砂袋，所以挂篮底板测点依然使用吊垂球方法，同支 架/托架测量方法。 考虑到桥梁施工过程中高程监测的重要性，桥梁对称施工过程中高程均需要在温 度较为恒定时间段持续监测。
表 2-6-9
观测阶段 墩台基础施工完成 墩台混凝土施工 架梁前 预制梁架设 预制梁桥 附属设施施工 制梁前 上部结构 施工中 附属设施施工 架桥机(运梁车)通过 桥梁主体工程完工 无碴轨道铺设前 无碴轨道铺设期间
墩台沉降观测频次
观测频次 观测周期 / 荷载变化 前后各 1 次 或 1 次/周 1 次/周 前后各 1 次 荷载变化 前后各 1 次 或 1 次/周 1 次/周 荷载变化前后各 1 次或 1 次/周 荷载变化前后各 1 次或 1 次/周 前后各 1 次 备 注
观测期限 / 全程 全程 全程 全程 全程 全程 全程 全程
设置观测点 承台回填时， 测点应移至墩 身或墩顶
桥位施 工桥梁
≥6 个月 全程 0～3 个 月 2~4 4～12 个 个月 月 13～24 个月
1 次/周 1 次/天 1 次/月 1 次/3 个月 1 次/6 个月
至少进行 2 次通过前后 的观测 岩石地基的桥 梁，一般不宜 少于 2 个月
3、施工进度安排及各专业工程施工组织衔接安排 3.1 施工进度安排原则 按“突出重点、兼顾一般、合理投入、均衡生产”的原则进行施工进度安排。 （1）坚持系统性、先进性、经济性、合理性与实用性相结合的原则。采用先进的 施工技术，应用科学的组织方法，合理地安排施工顺序和施工方案。 （2）倒排工期、整体推进、超前谋划、创造条件，确保各专业同步施工。尽量减 少过渡，确保一次到位。选择安全、可靠、经济、合理的施工方案，优化资源配置， 实现快速、连续、均衡生产。 （3）把握关键、突破重点，遵循质量至上的原则。根据本工程工期紧迫，点多面 广，技术标准高、施工质量高、科技含量高、开通速度高的特点，必须坚持统筹安排， 优先安排重点控制工程的原则；组织专家进行攻关，突破技术难点，确保施工质量。 （4）保持施组设计严肃性与动态控制相结合的原则。实施性施工组织设计一经制 定，应严格按其实施；由于铁路工程施工技术复杂，需随时掌握施工动态，对不能符 合施工现场要求的计划、方案要及时研究调整，保证施工组织科学有序进行。 （5）提高对施工准备期的重视程度，从实施性施组编制、“四通一平”、复测、 图纸审核、原材料进场的检验和试验、征地拆迁、机械调转调试等多角度、全方位的 统筹考虑，尽早安排，以缩短施工准备期的时间。 （6）以均衡法施工为基本方法，抓住有利季节，减少雨季、冬季等特殊季节及环 境影响，采取平行、流水、平衡的作业方法，积极谋划，超前运作。 3.2 开竣工日期和总工期及阶段工期 3.2.1 开竣工日期 招标文件要求本标段开工日期为 2015 年 11 月 18 日， 2020 年 10 月 30 日完成竣 工验收。 3.2.2 总工期 本标段招标文件要求总工期为 1809 天，开工日期为 2015 年 11 月 18 日，竣工日 期为 2020 年 10 月 30 日。架梁开始日期 2016 年 11 月 1 日，结束日期 2018 年 5 月 30 日，铺轨开始日期 2019 年 3 月 1 日，结束日期 2019 年 6 月 30 日。 本标段计划开工日期为 2015 年 11 月 18 日，架梁开始日期 2016 年 11 月 1 日，完 成时间 2018 年 4 月 29 日，无砟轨道完成日期 2019 年 2 月 16 日，满足铺轨要求，计 划竣工日期为 2020 年 10 月 30 日，工期满足招标文件的要求。
无碴轨道铺设完成后
工后沉降 长期观测
注：观测墩台沉降后，应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。 2.6.2.2.2 桥梁施工沉降监测 墩台施工沉降监测： 桥梁主体工程完工后，沉降观测期一般应不少于 6 个月；岩石地基等良好地质区 段的桥梁，沉降观测期应不少于 60 天。观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要 求时，应适当延长观测期。 （1）观测点的布置 ①墩台沉降观测点可在墩顶、墩身或承台上布置，每个墩、台的测点总数不应少 于 4 个。一般在墩、台、或承台四个角处。 ②桥梁变形观测桩可参考下图 2-6-1 埋设，观测点钢筋头为半球形，高出埋设表 面 3mm，表面做好防锈处理。
施工控制计算值
分析 修正量计算 下阶段施工资料：立模标高 预告及支架变形量预测 发布施工控制指令
图 2-6-2 监控流程图 ②主桥施工监测网的建立 为预应力混凝土箱梁（刚构）悬臂浇筑施工服务的测量控制网应一次建立在各墩 的承台上，而后再根据施工的进度安排将承台上的控制点转移到各主墩墩顶的梁段上。 高程控制网依托大桥已建立的控制网点，采用三等水准测量的方法，先在各主墩承台 上各设一个高程控制点，待墩顶梁段竣工后，将控制点引测至墩顶梁段顶面上。墩顶 梁段顶面的水准点即为箱梁悬臂浇筑施工的高程控制点。 工作基点是在水准基点的基础上设置的若干施工水准点，每个桥梁墩顶上设置两
图 2-6-7 温度测点布置图 2.6.2.2.3沉降观测结果的分析、评估 桥梁基础沉降分析评估采用曲线回归法。对于预制梁桥，基础沉降应按架梁前、 后两阶段进行；对于原位施工的桥梁等结构，基础沉降应根据实际施工状态及荷载变 化情况，划分多个阶段。 处于岩石地基等良好地质地质的桥梁，当墩台沉降值趋于稳定且设计及实际沉降
连续梁施工沉降监测： 大跨径预应力混凝土连续梁桥施工监测的目的就是在悬臂施工过程中，通过监测 主墩和主梁结构在各个施工阶段的应力和变形，来达到及时了解结构实际行为的目的。 根据监测所获得的数据，首先确保结构的安全和稳定，其次保证结构的受力合理和线 形平顺，为大桥安全、顺利地建成提供技术保障。 大跨径预应力混凝土连续梁桥的主梁在每一节段的施工过程中，都需要观测箱梁 顶面、底面的挠度，为控制分析提供实测数据。同时，在节段立模、混凝土浇筑、预 应力张拉前后，也需要观测主梁挠度变化和相应的应力变化，以便与分析预测值作比 较，并为状态修正提供依据。在进行这些观测的同时，还需要对梁体的温度进行观测， 对混凝土的弹性模量、徐变收缩系数及容重进行测试。 （1）监测内容 ①线形监测 在已成梁段距离端部某个位置的两侧腹板上设置观测点，做好标记、编号和记录， 通过测量测点处的标高，掌握结构实际线形，为下一节段的高程控制提供依据。 线形监测采用高精度水准仪观测，并在 T 构 0#块设置两个临时施工水准点作为沉 降参照点。 ②挂篮/支架预压 为了掌握挂篮变形的大小， 要根据挂篮形式， 按照不同梁段的重量及施工荷载 （模 板重量、施工人员数目等）分别计算相应变形。挂篮变形要通过预压试验才能最终获
图 2-6-3 箱梁块段端部沉降测点横向布置
图 2-6-4 箱梁悬臂梁段沉降测点纵桥向布置 B 桥墩 0#块支架/托架静载试验沉降观测点布设 支架/托架搭设与立模作业程序完成后，开始沿桥梁纵向布置测点。 0#块支架沉降测点的布设方法，托架静载试验中的沉降测点布设为：在托架内外 两侧布置至少两道观测断面，每个观测断面布设 5 个点，底板底部设 3 个，翼板底部 各布设 1 个，测点数量视具体情况可加密；每个观测点上挂有钢丝及垂球。观测点布 设见图 2-6-5。
总量不大于 5mm 时，可判定沉降满足无砟轨道铺设条件。 满足以上条件的桥梁可铺设无砟轨道。 2.6.2.2.4观测资料整理及提交资料 （1）观测资料应齐全、详细、规范符合设计及相关规定要求。 （2）人工测试数据必须在观测当天及时输入计算机，核对无误后在计算机内备份； 自动采集测试数据应及时在计算机内备份。沉降观测资料及时输入沉降观测管理信息 系统，以保证各相关单位在观测过程中时时监控。观测中有沉降异常情况应及时通知 有关各方及时处理。 （3）按照提交资料要求及时整理、汇总、分析，按有关规定整编成册。主要由沉 降观测资料表、观测点的平面纵断面和横断面布置图及控制点与观测量、标石标志规 格及埋设图、仪器检测及校正资料、观测记录本(薄)、平差计算测量成果质量评定资 料等组成。 （4）无砟轨道铺设前以书面和电子文件将每个断面(点)的沉降观测资料、沉降观 测结果分析报送评估单位。
得。边跨直线段和各主墩顶梁段采用支架现浇的施工。在支架投入施工使用前，需进 行支架的静载试验。 ③应力监测 应力是反映主梁受力状态的直接表现，也是反映大桥安全的主要参数。因此，在 施工控制中必须随时监测主梁应力的变化，并与理论计算结果做比较。具体如下： 在选定的控制截面中埋设传感器，在每个悬臂施工节段混凝土浇筑前、浇筑后、 预应力张拉后几个主要工况进行测量。控制截面选择在 0#块与 1#块结合面附近的 1# 块内、L/4 截面、L/2 截面。 ④温度监测 温度是影响主梁挠度的最主要的因素之一，温度变化包括日温度和季节温度变化 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，使主梁发 生变形，为此，需要连续测试 24h 箱梁高程随时间变化的规律，供立模时使用。因此， 为了摸清箱梁截面内外温差和温度在截面上的分布情况，在梁体的顶板、腹板与底板 埋置温度传感器，获得施工过程中环境温度及各施工阶段的温度场。用于评估温度场 对施工过程中主梁变形及应力状态的影响。 （2）监测实施方法 ①主桥施工监测流程 监测流程见图 2-6-2。
图 2-6-6 挂篮静载试验沉降观测点布置 ④应力测点布设 施工过程中需对箱梁关键截面受力（应力）状态进行监测。关键控制截面选择为： 左、右幅 1 号块前端截面、中跨的 1/4 截面及中跨跨中截面、边跨跨中截面。 应力监测的内容为：按照设计图纸及规范的要求，在整个施工过程中连续监测关 键控制截面混凝土正应力是否在设计要求范围内，监测预应力钢束张拉锚固、体系转 换、二期恒载等作用下控制截面混凝土正应力变化情况等。 ⑤温度测点布置 因为所采用的应变传感器能够同时进行温度测量，故温度测量断面和应力测量断 面位置相同。在每座桥主梁上选择典型温度控制截面，传感器的埋设点详见图 2-6-7。
个工作基点，作为后期连续梁节段施工沉降观测与全桥通测的基本点，一个常用，另 外一个作为备用基点。基点埋设标准参照《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）； 工作基点的设置做好编号及备案登记，并定期进行相互校核。 ③几何观测点布设 A 悬臂施工梁段观测点布设 主梁混凝土节段施工中进行挠度（高程）监测，主梁挠度监测截面为每个桥每个 悬臂施工梁段的端部截面。从箱梁零号节段开始，在梁段前端距端面 10cm 断面（桥纵 向），沿横向对称布置 2 个挠度测点，测点距离两侧翼缘边界一定距离（这个距离由 各具体桥自行确定，且同一个桥要统一），且保证不妨碍行走挂篮。测点采用Ø12 钢 筋头预埋，钢筋底部与顶板钢筋网焊接，上端头打磨光滑，露出梁面 5mm，便于放置测 尺，并对测点喷红漆，并做好登记与编号；在混凝土施工中严禁踩踏、碰撞。测点布 设见图 2-6-3、图 2-6-4。