新丰铁路大桥施工监控分析

一、工程概况

新丰铁路大桥（见图1）为跨越京杭运河的一座铁路桥，大桥桥轴线与航道正交，孔跨布置为：165米+（384米-64米-384米）+16.5米，全桥长186.62米；桥宽12.4米，主梁采用单箱单室变高度混凝土箱梁，箱梁中支点梁高430米，跨中18米直线段及边跨15.4米直线段梁高为3.0米。底板按圆曲线变化。全联在端支点、中跨跨中及中支点处共设5个横隔板，横隔板设有孔洞。大桥主桥设计采用三向预应力体系。设计荷载：中活载。

二、施工监控的目的

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。

三、施工监控的内容及测点布置

1几何变形监测

桥梁结构在施工过程中总要产生变形，并且结构的变形受到诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置偏离预期状态，使桥梁难以顺利合拢，或成桥线形形状与设计要求不符，所以必须对桥梁实施控制，使其结构在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容讦范围和成桥线形状态符合。

结合该桥的结构特点及施工安排，全桥共设置28个截面作为观测截面，同一截面上横向布置2个梁底挠度测点（见图2），通过测量梁项预埋的钢筋头的标高及对应的梁底标高，建立梁底与梁顶测点的标高关系，这样已浇梁段的梁底标高可通过梁顶标高的测量值反馈出来。

2应力应变监测

桥梁结构在施工过程中以及在成桥状态的受力情况是否与设计相符合时施工控制要明确的重要问题。在桥梁施工过程中可通过结构应力监测来了解实际应力状态，及时发现实际应力状态与理论应力状态的差别，使之控制在允许范围之内，测点布置见图3

本次监控在大桥墩顶及合拢段等控制截面布置应力测点，以观察在施工过程中这些截面的应力变化和应力分布情况，及时反馈信息，以确定是否在本施工阶段对可调变量实施调整。

3温度监测

大体积砼在施工期间，温度应力及温度控制具有重要意义。一方面由于水泥水化热引起砼的前期温度升高，产生各种温差，从而在砼表面产生很大的温度应力，导致砼裂缝：另一方面外界气温骤降引起了砼内外温差，也将使砼表面产生很大的温度应力，形成表面裂缝并往往发展为贯穿性裂缝。砼裂缝将坏结构的整体性，严重的影响工程安全。结合新丰大桥的实际情况，本次测试选择墩顶及合拢段为控制断面，测点布置见图4。

从监测数据可知，成桥后线形误差为24-38mm之间，在容许范围（±5C㈣之内：

大桥边跨合拢时最大相差为5mm中跨合拢时相差为14mm因误差较小，能够满足设计及施工要求。

2应力分析

采用J~四-215型埋入式智能弦数码应变计对各测点位置实际施工状态时箱梁内的应力进行测试，并为此来对结构安全进行校核。本次施工监控主要以墩顶0号块、合拢段为控制断面，B-B、D-D-F、H-H断面为分析参考断面。每浇注下一块都必须对O号块产生的数据变化进行监测，并及时反馈到专家组，以确定能否进行下节段施工。根据各施工阶段各断面应力监测数据可以看出，实际施工过程中各施工阶段实测应力与理论控制数据相差不大，这说明设计是合理的，施工方法得当。实测的混凝土弹性模量、混凝土强度等均表明，施工过程中混凝土质量比较稳定，材料质量满足规范要求。同时，从各阶段的实测应力数据可以看出，大桥纵向预应力张拉偏离设计值不大。

3温度分析

温度监测是从混凝土浇筑后1个小时开始，先期主要测试混凝土水化热，每隔2小时测试一次，连续测3天，后期测试不同环境下的温度场。测试时间选择施工期有代表性的

四、监控成果分析

1几何变形监测

在施工过程中，采用精密水准仪对每个截面在进行立模、混凝土浇筑前后、钢筋张拉前后的标高进行观测，汇集该节段的监控情况与计算理论值进行比较反馈分析，下达下一梁段的施工监控指令。全桥施加二期恒载后各节段梁底测点标高与设计标高对照见表l。天气，如：每个季节选择一个晴天、多云天、阴雨天。根据测试数据，绘制箱梁底板混凝土水花热温度曲线，典型截面#3墩#0块断面d5测点温度曲线。可以看出，箱梁底板中心温度随混凝土的龄期发展经历了温度上升阶段和温度下降阶段，在浇筑初期约40小时内部温度增涨很快，具有一般大体积混凝土水热化温度曲线的典型特征，底板最高温度实测值为53度，是混凝土浇筑后33h达到的。