段辉
中国水利水电第五工程局江习高速公路总承包部，四川 成都
摘要：结合青龙咀连续刚构桥的施工，简述了刚构桥施工过程中的施工监测。
关键词：刚构桥 施工监测
1、工程概况
青龙咀大桥位于重庆市江津区柏林镇水浒村，大桥跨越一常年流水冲沟，为跨沟桥。该桥分左右幅，左线起止桩号K56+373.0~K 56+710.0，桥长337.0m，跨径布置为87+150+87m，桥面宽度12.00m，最大桥高119.00m，设计桥面高程：634.99~642.22m，桥面纵坡为2.0%；右线起止桩号 K56+397.5~K 56+734.5，桥长337.0m，跨径布置为87+150+87m，桥面宽度12.00m，最大桥高113.00m，设计桥面高程：634.50~641.70m，桥面纵坡为1.96%。
桥梁上部结构采用预应力混凝土连续刚构，下部结构采用空心薄壁墩、承台桩基础，桥台为U型台扩大基础。
2 施工监控目的
大跨径桥梁设计要求和实际施工是矛盾的统一体，由于结构是逐节段、长期施工形成的，如实际施工材料的力学参数及预应力损失等都会与设计有一定差异，节段立模、测量误差以及环境变化对结构变形的影响等因素在设计过程中是考虑不到的。因此，为保证桥梁在成桥时的内力和线形状态可知且符合设计要求，针对不同桥型特点、不同的施工方案，通过现场实测、计算分析，使施工实际与设计的误差对结构的影响达到最小，使结构的线形符合设计，内力状态处于最优，确保桥梁在施工和营运阶段的安全和使用耐久性。
3 施工监控原则
连续刚构桥成桥线形符合设计要求及主梁应力在安全范围之内是连续刚构桥施工监控的基本原则。
施工监控主要是通过对施工过程的实时监控，实时调整、修正所有影响成桥目标实现的因素，保证桥梁施工过程安全和设计成桥状态目标的实现，确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。在连续刚构桥的整个施工过程中对主梁的标高、应力实施双项控制；主梁施工阶段以控制标高为主，兼顾结构应力控制以确保施工安全。
通过现场监测和监控计算等手段，对主梁施工过程中的结构内力和位移状态进行有效地监测、分析、计算和预测，为施工提供施工监控信息，以保证整个结构在施工过程的安全并最终达到设计成桥状态。
3.1 受力要求
主梁、墩的截面内力（或应力）反应了连续刚构桥的主要受力内容。控制这些截面的受力都在规范规定范围之内。
3.2 线形要求
线形主要是指主梁的整体标高和局部平顺性要求。成桥后（二期恒载完成后）主梁的标高要满足上述两方面的设计标高要求。
3.3 主梁平面位置要求
主要是指节段主梁的实际桥轴线与理论桥轴线值的偏差应符合设计和公路工程质量评定等的要求。
4 施工监控方案
4.1 理论计算
首先复核设计计算所确定的成桥状态和施工状态。按照施工和设计所确定的施工工序，以及设计所提供的基本参数，对施工过程进行一次正装计算，得到各施工状态下的结构受力和变形等控制数据，与设计相互校对确认无误后作为连续刚构施工监控的理论数据。计算项目包括：
（1）各施工状态下以及成桥状态下状态变量的理论数据；主梁标高、控制截面应力应变；
（2）施工监控数据理论值：立模标高；
（3）运营阶段的移动荷载分析，确保大桥建成后处于安全的运营状态。必要时还应该对大桥进行局部应力分析，确保大桥的安全性。
大桥的施工监控工作应该是在大桥施工过程安全的情况下进行的，因此首先根据设计文件对大桥进行结构计算分析，验证大桥在常规荷载以及确定的施工方案情况下的结构安全性，以确保施工安全，同时为现场监测、危险预告提供预警控制值。
4.2 施工监测
施工过程的适时监测是施工监控赖以进行的基础，是施工监控的重要组成部分。通过测试获得连续刚构的施工阶段的内力、变形、温度等的实测值，是施工调整、确保施工安全的依据。
本桥监控内容主要包括如下几个方面：
（1）根据施工方案，合理选择计算参数，对桥梁结构进行验算；
（2）高墩垂直度监控、基础沉降变形及提供墩顶标高参数；
（3）上部悬浇过程预拱度控制，提供悬浇施工时挂篮定位标高；
（4）结构应力监控：验算及跟踪施工过程中各断面（主梁及墩柱）的截面应力；
（5）主梁线形监控；
（6）复核施工单位合龙方案计算结果及合龙顶推力等参数；
（7）对0#块支架、挂篮、现浇段支架预压过程中的变形监测；
（8）施工程序及异常情况对策；
（9）施工全过程的软件分析：对各阶段的施工监控参数进行预测；
（10）成桥标高拟合。
4.2.1 主墩基础沉降、垂直度监测
①基础沉降监测
基础沉降变形测点全桥各个承台各布置4个，布置在承台的4个角端上；测点用沉降观测标志在浇筑承台砼时进行预埋，约高出砼1cm。全桥各个主墩。基础沉降观测频率承台砼浇筑完后至全桥二期恒载施工完期间每月观测一次。
②主墩垂直度监测
连续刚构桥墩垂直度依据《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）中规定进行监测：竖向斜度不超过3H/1000，且不大于20mm的要求。
具体监测与控制方法如下：墩身每个面设2个测点，共8个测点。墩身放样时以控制墩身截面角点坐标为主，辅以激光垂准仪器观测校核，以此实现控制高墩垂直度的目的。
测量范围：全桥各主墩;
测量频率：每模砼观测1次，也可根据模板高度和主墩数量调整。
4.2.2 结构几何线形观测
几何线形观测为结构各状态理论值及实测值对比分析、对结构情况的把握、施工技术决策以及结构位移及内力（或应力）控制提供重要的数据依据。为保证施工阶段结构安全、施工放样的准确性及成桥线形符合设计要求，对各施工阶段的控制截面的变形进行准确的测量就显得尤为重要。几何线形的观测主要包括几个方面：
① 主梁标高观测
主梁的标高观测是大桥施工监控的一项重要工作，它将反映主梁在整个施工过程中的竖向位移变化情况，为结构控制参数识别，后期施工状态预测及成桥线形控制起着重要的控制作用。
预应力混凝土连续刚构桥的主梁施工监控存在主梁标高和应力控制等两个问题，也即是所谓的“双控问题”，最理想的情况是主梁标高和应力均控制在精度的范围之内，但是由于主梁超重、施工误差等其它不确定因素的影响，双控一般很难实现，为此，施工过程中采用“现实双控（以控制标高为主，兼顾应力），主梁标高和应力控制标准可以采用不同的控制原则，即主梁标高控制在精度范围之内，而主梁应力则控制在安全范围之内。因此主梁标高观测采用如下要求进行：
1）测点布置
在岸上设置永久性的水准点并加以保护，同时在0#块件中心位置设一参照水准点，以方便主梁的变形测量。
2）采集频率
A、每施工一个悬臂节段一般要进行如下3个测次（观测范围为当前节段及相邻2个节段，即连续3个节段进行观测）：
1)混凝土浇筑前；2）混凝土浇筑后；3）预应力张拉后；
B、每施工四个节段后还需要进行一次全桥线形测量。
3）主梁截面标高观测控制点
施工单位在进行立模标高放样时，每个主梁标高观测截面横断面应采用5点控制（桥面上3个控制点和底模上2个控制点），在主梁0＃块位置设置水准点，且要求该水准点应在每隔半个月校核一次，保证主梁标高满足观测精度。主梁标高观测断面测点布置。
4.2.3 应力监测
①主墩应力监测
应力监测是结构安全控制的一个必须手段，从施工安全预警的角度来看，它是施工监控的必须工作。主墩应力观测布置截面为墩底及墩顶两个截面，每个截面共2支应力传感器。青龙咀大桥左右幅都为空心墩，共有2个主墩，埋设16个应力传感器。
1）墩底应力监测
墩底应力计埋设位置：每个墩在墩底竖向埋设2个传感器（埋置在桥梁纵向的两个面），传感器距墩底（承台顶面）3m；传感器在绑扎墩身钢筋时埋设。为保证桥梁交工后、运营前墩身应力基准数据，应变计导线应用PVC管加以保护。
测量频率为在墩身施工阶段每模砼观测1次，可根据模板高度调整观测次数，主梁悬臂施工阶段；0#块完成观测1次，然后每完成3个节段观测1次。合龙段施工阶段在各合龙段张拉后对应的2个主墩观测1次。二期恒载施工阶段各主墩墩底在桥面、护栏施工完成观测1次作为监控交工观测。
2）墩顶应力监测
墩顶传感器埋设距墩顶（0#块底面）1.5m；传感器在绑扎墩身钢筋时埋设，传感器导线应引入0#块箱内，便于数据采集。青龙咀大桥主墩应力监测截面及传感器布置图如图4.4所示。
5 结束语
通过施工过程中的监测工作，为青龙咀大桥的施工提供过程施工依据，青龙咀大桥的成桥线型及应力监测结果均在设计及规范范围之内。