内容提要：结合兰渝铁路白龙江一号特大桥，对高墩、大跨度连续刚构桥悬臂施工的应力、线形控制方法进行了研究。连续刚构桥是墩梁固接的连续梁桥。它是在连续梁桥和T型刚构桥的基础上发展起来的大跨径桥梁最常用的形式之一，具有跨越能力大，行车舒适，无需大型支座等特点。该类桥梁特别适合于跨越深谷、大河、急流的桥位。今年以来，在西部大开发的交通建设中，穿越山岭重丘区架设在陡坡深谷之间的高墩大跨度桥梁日益增多，给高墩、大跨度连续刚构桥的发展带来了新的机遇；同时，如何有效地提高该类桥梁的施工控制水平，确保结构的安全和稳定，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，是施工中特别需要关注的问题。

关键词：高墩、大跨度、连续刚构、施工控制

1、 工程概况

兰渝铁路白龙江特大桥上部结构采用（65+2×112+65）m连续刚构结构，梁部结构采用悬臂法浇筑施工，梁部结构概图如图1所示。 

图1 白龙江1号特大桥(65+2×112+65)m连续刚构桥上部结构图

梁体采用变高度变截面箱梁，一长355.6m，边支座中心至梁端距离0.80m，计算跨度为（65+2×112+65）m，箱梁断面形式采用单箱单室直腹板，边支点及跨中梁高为4.5m，中支点梁高8.30m，梁底下缘曲线采用二次抛物线，箱梁顶宽11.49m，箱底宽6.0m。顶板厚0.40～0.65m，底板厚0.48～1.00m，按折线变化，腹板厚0.50～1.30m，支座中心横向间距为4.7m，全联在刚构墩顶和边支点及跨中处设置横隔板，横隔板均设置过人孔，刚构墩处设置两道横隔梁，厚度均为1.2m；边支点横隔板厚1.5m，跨中横隔板厚0.6m。箱梁两侧腹板与顶底板相交处均采用圆弧倒角过渡。本桥位于R=3500m的圆曲线上，线间距为4.53m，梁体中心线与线路左线中心线平行，相应的梁体轮廓尺寸均为沿线路左线中心线的展开尺寸，梁体轮廓、普通钢筋、预应力钢束及管道等均以线路左线中心线为基准线沿径向依据曲率进行相应的调整，支座亦按径向布置，施工放线时以线路左线为准。

梁段按照施工顺序划分为19种95个梁段，刚构墩顶处为0、0’号段，该梁段长11m，1～5号梁段长3.0m，6～8号梁段长3.5m，9～14号梁段长4.0m，15号梁段长3.0m，为边跨侧非对称悬臂施工超打阶段，16、16’号梁段为合拢段，梁段长2.0m，17号梁段为边支点现浇段，梁段长5.8m，其中采用挂篮施工的最重梁段为1号梁段，重约180t。 梁体设计为纵、横、竖三向预应力体系，纵向按全预应力构件设计，纵、横向预应力采用钢绞线，竖向采用预应力混凝土用螺纹钢筋。本桥采用挂篮悬臂施工方式，悬臂施工法是预应力混凝土连续刚构桥的主要施工方法，对于预应力混凝土连续梁桥、连续梁来说，采用悬臂施工方法虽有许多优点，但是这类桥梁的形成要经过一个复杂的过程，当跨数增多，跨径较大时，为保证合拢前两悬臂端竖向挠度的偏差不超过容许范围，须对该类桥梁的施工过程进行控制。

2、 施工监控的目的与原则

连续刚构体系在施工过程中要经历多次体系转换，结构单元数量、荷载逐步变化，是一种复杂的超静定结构。为了保证工程施工质量，就需要有一个科学合理的施工控制系统，来综合考虑各种影响因素，严格监控整个施工过程中结构的变形、应力情况，达到指导施工的目的，以确保桥梁的成桥线形及结构受力状态符合设计要求。其控制原则为：

(1)施工过程中以截面的应力和内力为主要控制对象；

(2)悬臂段合拢相对高差控制在20mm以内；

(3)桥面线形调整引起的桥面垫层厚度增减绝对值最小，平均值符合设计要求；

(4)桥面预拱度满足二期恒载、1/2活载作用和设计混凝土徐变年限内的徐变变形要求。

3、 施工监控的方法

施工监控方法主要可以分为两个部分：施工过程模拟分析和参数调整。参数调整方面，白龙江一号特大桥运用了参数识别和灰色理论预测相结合的方法进行监控。

3.1　施工过程模拟分析方法

施工过程模拟分析是桥梁监控的理论依据，由工程实际建立理论模型，对结构各阶段的内力和挠度进行计算。在施工控制计算中，将各主梁离散成梁单元，三个墩底视为固结，两边跨端视为链杆支承。将单元几何信息及各施工阶段的荷载、徐变、收缩、预加力等信息输入数据文件，先进行前进分析计算，再进行倒退分析计算。白龙江一号特大桥的施工仿真计算采用了目前能够应用于施工监控的大型空间有限元软件MIDAS/Civil进行施工仿真计算，图2为白龙江一号特大桥的全桥三维数值模型：

图2为白龙江一号特大桥的全桥三维数值模型

3.2  参数调整理论

在桥梁的实际施工中， 由理论模型计算的某一施工阶段的内力、挠度等会与实际量测结果存在一定偏差，为了确保施工质量，必须将偏差控制在容许范围内，当偏差超出容许范围时，就必须对理论模型中的主要设计参数进行识别。设计参数识别是根据施工中结构线形或内力的实测值对主要设计参数进行识别，寻找产生偏差的原因。然后将修正过的设计参数反馈到仿真数值模型中去，重新给出施工中内力和挠度的理论期待值，以消除理论值和实测值不一致的主要部分，最后达到内力和挠度双控的目标。至于灰色预测控制，则是将各控制点的标高理论计算值减去实测值得到误差序列，建立误差序列的GM(1,1)模型，求得误差函数，得到误差估计值，将误差估计值和理论值相加得到预测值。

灰色理论的特点在于预测，通过数据处理功能对误差进行预测。参数估计是参数识别理论的核心，参数识别法把握了控制参数产生偏差的主要因素。由于连续刚构桥悬臂施工中对线形误差的纠正措施比较少，控制误差的产生就显得尤其重要。鉴于此，在预应力混凝土梁桥挠度控制过程中可以将这两种理论相结合，充分发挥各自的所长。其思路是：在施工阶段，根据状态变量（控制点位移、控制截面内力）的实测值和相应理论值，运用参数识别法对影响参数进行识别和修正，重新给出理论期望值；然后根据理论期望值和实际值的差别运用灰色预测法对下一节段的误差进行预测。这样既消除了产生偏差的主要因素，又将控制系统本身的误差及其他难以精确计算的随机因素的影响降到最小。

4、 施工监控的主要内容

施工监控的主要内容有：（1）箱梁高程线形监控；（2）箱梁平面线形监控；（3）箱梁和薄壁墩控制断面应力监控；（4）箱梁温度监控。对于大型大桥一般采用线形监控为主和应力监控为辅的双控措施。

在白龙江1号特大桥（65+2×112+65）m连续刚构桥的施工监控中，对梁体线形、应力进行重点控制。在控制过程中，监控方采用自适应控制方法对本桥进行线形控制，采用最小二乘法对结构参数进行调整、估计。

4.1连续梁桥施工控制的特点 

4.1.1多跨分次合拢

本桥为两边跨、两中跨结构，跨数较多，合拢阶段有边跨合拢、中跨合拢几个阶段，合拢阶段张拉的预应力、临时支座的拆除顺序等因素对悬臂梁端的位移有较大影响，可能造成合拢段两侧的累积位移不同，在施工阶段需要对合拢段两端的梁段设置不同的预拱度，若需设置的预拱度差值较大，会使线形控制的难度增大；合拢段两端的位移差随着跨度的增大及跨数的增加而加大；本桥线形控制的重点在于合拢段两端梁段的预拱度设置和全桥整体线形控制。

4.1.2曲线悬臂施工桥

本桥为3500m半径曲线桥，在施工过程中梁体存在竖向变形及扭转变形两种变形，在立模标高的调整中曲线内外侧预拱度不同，在利用自适应控制方法控制过程中需要调整结构的竖向变形及扭转变形两个方面；另外临时支座承受双向弯矩，受力与直线桥不同。

4.1.3误差调整

连续刚构桥在悬臂施工阶段是静定结构，合拢过程中如不施加额外的压重，成桥后内力状态一般不会偏离设计值很多，因此连续梁桥施工控制的主要目标是控制主梁的线形。若已施工梁段上出现误差，除张拉预备预应力束外，基本没有调整的余地，且这一调整量也是非常有限的，而且对梁体受力不利。因此，一旦出现线形误差，误差将永远存在，对未施工梁段可以通过立模标高调整已施工梁段的残余误差，如果残余误差较大，则调整需经过几个梁段才能完成。

根据上述分析，悬臂浇筑连续刚构桥施工中标高控制的特点是，已完成梁段的误差无法调整，而未完成梁段的立模标高只与正装模拟计算有关，与已完成梁段的误差基本无关。因此，在图3自适应施工控制原理图中的下半环，即控制量反馈计算，在连续梁施工控制中一般不起作用。同时，上半环，即参数估计及对计算模型的修正就显得尤为重要，只有与实际施工过程相吻合的计算模型计算出的预报标高才是可实现的。

4.2高程线形控制

对于高程线形监控，目前一般有卡尔曼滤波法、自适应控制法和人工网络神经（BP网络）等方法。由于自适应控制方法易于被广大工程技术人员理解和掌握，已在多座桥梁建设中成功应用，因此，白龙江一号特大桥在高程线形监控方面采用自适应控制方法。

4.2.1 自适应施工控制系统 

对于预应力混凝土连续梁桥，施工中每个工况的受力状态达不到设计所确定的理想目标的重要原因是有限元计算模型中的计算参数取值，主要是混凝土的弹性模量、材料的比重、徐变系数等，与施工中的实际情况有一定的差距。要得到比较准确的控制调整量，必须根据施工中实测到的结构反应修正计算模型中的这些参数值，以使计算模型在与实际结构磨合一段时间后，自动适应结构的物理力学规律。在闭环反馈控制的基础上，再加上一个系统参数辩识过程，整个控制系统就成为自适应控制系统。

图3为自适应控制的原理图

当结构测量到的受力状态与模型计算结果不相符时，把误差输入到参数识别算法中去调节计算模型的参数，使模型的输出结果与实际测量到的结果相一致。得到修正的计算模型参数后，重新计算各施工阶段的理想状态，按照上述反馈控制方法对结构进行控制。这样，经过几个工况的反复辨识后，计算模型就基本上与实际结构相一致了，在此基础上可以对施工状态进行更好的控制。对于采用悬臂浇筑的桥梁，主梁在墩顶附近的相对线刚度较大，变形较小，因此，在控制初期，参数不准确带来的误差对全桥线形的影响较小，这对于上述自适应控制思路的应用是非常有利的。经过几个节段的施工后，计算参数已得到修正，为跨中变形较大的节段的施工控制创造了良好的条件。

4.2.2参数识别 

在本桥的施工控制中按照自适应控制思路，采用“最小二乘法”进行参数识别和误差分析，其基本方法是： 当预应力混凝土连续梁悬臂施工到某一阶段时，测得已施工梁段悬臂端个阶段的挠度为：m个阶段的挠度为：

设原定理想状态的梁体理论计算挠度为：

上述两者有误差量：

若记待识别的参数误差为：

由θ引起的各阶段挠度误差为：

式中：Φ—参数误差θ到γ的线性变换矩阵。

残差：

方差：

将上式配成完全平方的形式：

当＝0时，即时，上述不等式中的等号成立，此时V达到最小，因此的最小二乘估计为：

引入加权矩阵：

有：

在连续刚构桥悬臂施工的高程控制中，可以由结构性能计算出Φ，按工程条件定义ρ，由箱梁阶段标高观测得到挠度实测值S，计算Y，最后获得参数误差估计值β，根据参数误差对参数进行修正。

自适应控制方法进行箱梁高程监控，其关键技术有三点：箱梁理论标高的计算；箱梁挠度测试方法；实测数据处理，参数识别，预测立模标高。现具体介绍如下：

4.2.3箱梁理论标高的计算

4.2.3.1结构分析计算依据 

(1)《白龙江1号特大桥（65+2×112+65）m连续刚构桥施工图》

(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)

(4)《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)

(5)《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设函[2005]285号文)

(6)《新建客货共线铁路设计暂行规定》(铁建设[2003]76号文)

(7)《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》(2003年6月颁布)

(8)其他相关规范、规程

4.2.3.2结构计算参数的确定 

在进行结构设计和施工控制初步分析时，结构设计参数主要按规范取值，由于部分设计参数的取值小于实测值，因此在多数情况下，采用规范设计参数计算的结构内力及位移均较实测值大，这对设计是偏于安全的，但对于施工控制来说即是不容忽视的偏差，因为它将直接影响到成桥后结构线形及内力是否符合设计要求，因此应对部分主要设计参数进行测定以便在施工前对部分结构设计参数进行一次修正，从而进一步修正结构线形，为保证该桥成桥后满足设计要求奠定基础。影响结构线形及内力的基本参数由很多个，需测定的参数主要有：

（1）混凝土弹性模量，前期结构计算按照规范取值，在施工过程中根据试验结果确定，混凝土的弹性模量的测试应采用现场取样的方法分别测定混凝土在3天、7天、28天龄期的弹模值，为主梁预拱度的修正提供数据。

（2）预应力钢绞线弹性模量，按照现场取样试验结果采用；

（3）恒载按设计图提供的尺寸，并根据施工现场采集的混凝土容重等参数进行必要的修正，考虑结构自重和临时荷载,并考虑梁面坡度的影响；

（4）混凝土收缩、徐变系数，按照规范采用，计算按规范考虑结构局部温差效应及考虑混凝土实际加载龄期的收缩、徐变的影响；

（5）材料热胀系数，按规范取值；

（6）施工临时荷载，现场进行统计，尽量减少材料等的堆放，本阶段不用的材料堆放在0＃段附近；

（7）预应力孔道摩阻系数，根据现场摩阻试验确定。

4.2.4施工监控结构计算 

在施工之前，应对该桥在每一施工阶段的应力状态和线形有预先的了解，故需要对其进行结构计算，该桥的施工控制计算除了必须满足与实际施工方法相符合的基本要求外，还要考虑诸多相关的其它因素。

（1）施工方案 连续梁桥的恒载内力、挠度与施工方法和架设程序密切相关，施工控制计算前首先对施工方法和架设程序做一番较为深入的研究，并对主梁架设期间的施工荷载给出一个较为精确的数值。在开始施工前，施工单位应给出挂篮的荷载值及刚度值（或变形），监控单位将根据此数据进行计算分析。

（2）计算图式 梁部结构要经过墩梁固结→悬臂施工→合拢→解除墩梁固结→合拢的过程，在施工过程中结构体系不断的发生变化，故在各个施工阶段应根据符合实际情况的结构体系和荷载状况选择正确的计算图式进行分析计算。

（3）结构分析程序 对于连续梁桥的施工控制计算，采用平面结构分析方法可以满足施工控制的需要，结构分析采用BSAS程序进行，并利用MIDAS程序对结果进行校核。

（4）预应力影响 预应力直接影响结构的受力与变形，施工控制应在设计要求的基础上，充分考虑预应力的实际施加程度。

（5） 混凝土收缩、徐变的影响 混凝土的收缩、徐变对结构的测试应力和施工阶段中的梁体挠度有较大影响，必须加以考虑。

（6）温度 温度对结构的影响是复杂的，在本桥的施工监控中，对季节性温差在计算中予以考虑，对日照温差则在观测和施工中采取一些措施予以消除，以减小其影响。

（7）施工进度 本桥的施工控制计算需按照实际的施工进度以及确切的合拢时间分别考虑各部分的混凝土徐变变形。

4.2.5施工控制的计算方法 

悬臂施工的连续梁桥梁结构的最终形成需经历一个复杂施工过程以及结构体系转化过程，对施工过程中每个阶段的变形计算和受力分析，是桥梁结构施工控制中最基本的内容。施工监控的目的就是确保施工过程中结构的安全，保证桥梁成桥线形和受力状态基本符合设计要求。为了达到施工控制的目的，必需对桥梁施工过程中每个阶段的受力状态和变形情况进行预测和监控。因此，必需采用合理的理论分析和计算方法来确定桥梁结构施工过程中每个阶段的结构行为。针对该桥的实际情况，采用正装分析法和倒退分析方法进行施工控制结构分析。 正装分析法是按照桥梁结构实际施工加载顺序来进行结构变形和受力分析，它能较好的模拟桥梁结构的实际施工历程，能得到桥梁结构各个施工阶段的位移和受力状态，这不仅可用来指导桥梁施工，还能为桥梁施工控制提供依据，同时在正装计算中能较好的考虑一些与桥梁结构形成历程有关的因素，如混凝土的收缩、徐变问题。正装分析不仅可以为成桥结构的受力提供较为精确的结果，还为结构刚度、刚度验算提供依据，而且可以为施工阶段理想状态的确定、完成桥梁结构的施工控制奠定基础。

倒退分析方法假定在成桥时刻t=t0时刻结构内力分布满足前进分析时刻的结果，轴线满足设计线形要求，按照前进分析的逆过程对结构进行倒拆，分析每次拆除一个施工阶段对剩余结构的影响，在每一个阶段分析得到的结构位移、内力状态便是该阶段结构理想的施工状态。结构施工理想状态就是在施工各阶段结构应有的位置和受力状态，每个阶段的施工理想状态都将控制着全桥最终形态和受力特性。施工控制将根据每阶段的实际状态和理想状态的偏差对计算进行调整，分析误差原因，以较为准确的估计下一阶段的梁体挠度。

4.2.6结构分析的目的 

（1） 确定每一阶段的立模标高，以保证成桥线形满足设计要求； （2） 计算每一阶段的梁体的合理状态及内力，作为对桥梁施工过程中的每个阶段结构的应力和位移测试结果进行误差分析的依据。 

4.2.7 白龙江1号特大桥（65+2×112+65）m连续刚构桥施工控制分析

（1）按照施工步骤进行计算，考虑各梁段的自重、施加的预应力、混凝土收缩徐变以及温度的变化等因素对结构的影响，对于混凝土的收缩、徐变等时差实效在各施工阶段中逐步计入；

（2）每一阶段的结构分析必需以前一阶段的计算结果为基础，前一阶段结构位移是本阶段确定结构轴线的基础，以前各施工阶段受力状态是本阶段确定结构轴线的基础，以前各施工阶段结构受力状态是本阶段时差实效的计算基础；

（3）计算出各阶段的位移之后，根据后续施工阶段对本阶段的影响，进行倒退分析即可得到各施工阶段桥梁结构的合理状态和立模标高；

（4）施工监控首先根据施工图纸进行初步的计算，在施工过程中会存在许多难以预料的因素，可能导致施工进度安排等与初始计算不符，若有与施工图不同的地方应根据施工单位实际提供的施工步骤进行重新计算分析，施工单位应在开始施工前提供详细的施工步骤，包括预应力的张拉顺序、每阶段的施工持续时间、混凝土的加载龄期等。

4.3 计算过程 

（1） 根据施工图提供的施工步骤对本桥进行前期计算，为与设计结果对比，横隔板重量、结构自重系数、摩阻系数、收缩徐变系数等参数按照设计所取参数计算，在最后阶段即成桥运营阶段考虑收缩徐变3650天后的梁体累计位移，并与设计结果进行对比，以校核计算分析模型的准确性。 （2） 在施工过程中，按照实际的结构参数修正结构计算模型进行跟踪计算，使得结构预测位移与实际发生的位移吻和。

4.4 立模标高的确定 

在主梁的悬臂浇筑过程中，梁段立模标高的合理确定，是关系到主梁线形是否平顺、是否符合设计的一个重要问题。如果在确定立模标高时考虑的因素比较符合实际，而且加以正确的控制，则最终桥面线形较为良好。

立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高，一般要设置一定的预拱度，以抵消施工中产生的各种变形（竖向挠度）。在实施监控之前，必须做好箱梁设计线形、目标线形和预拱度线形设计。箱梁三条理论曲线确定后，即可以应用预拱度曲线确定箱梁立模标高：

式中：—第i阶段的立模标高；

  —第i阶段的设计标高，由设计方提供；

  —桥梁承受1/2静活载所引起的变形；

  —桥梁竣工后由于混凝土后期徐变引起的变形，可通过结构计算求得；

   —结构某一点在立模之后，由于以后的施工操作使该点产生变形，这种变形直到成桥竣工时为止。

在标高控制中，只要理论模型与实际吻合，就可以根据上式得到立模标高，在节段施工时，准确放样立模标高，即可以达到控制的目的。当实测变形和理论计算值不符时，应调整计算参数，修正理论模型，消除理论和实际的偏差，掌握实际变形的规律，通过调整立模标高对桥梁进行控制。

4.4.1箱梁理论挠度测试方法

    结合以往施工监控经验，在白龙江一号特大桥施工中，对每个箱梁悬臂浇注阶段进行四次测量：（1）挂篮移动后；（2）节段混凝土浇注完；（3）张拉预应力筋前；（4）张拉预应力筋后。这样既抓住了施工控制的关键阶段，也满足了施工控制的全面要求。

4.4.2箱梁实测数据处理、参数识别和预测标高

箱梁实测数据处理、参数识别和预测标高是相互关联的三个环节。对于实测数据处理的要求是及时准确，处理时对疑问数据要及时复测、复查；参数识别是依四阶段测量的实测值对主要设计参数进行分析，然后将修正过的设计参数反馈到控制计算中，重新给出施工中的结构内力、变形值，以消除理论值和实测值的偏差；预测标高在参数识别的基础上进行，参数识别时对实测数据的分析要准确无误，对温度影响，采用温度－挠度变形测量解决。

4.4.3温度变化对高程线形的影响

 实测数据的主要影响因素是温度，因此，对温度变化影响高程线形的研究是必不可少的。由于温度场随时随地都在变化，要精确计算温度的影响几乎是不可能的。为了尽量避免温度变化对高程线形的影响，在箱梁施工阶段确立立模标高的时候，应尽可能选择在温度较稳定、影响较小的时刻进行。

5. 应力控制

应力监控是连续刚构桥施工监控的主要内容之一，它是施工过程中的安全预警系统，是对桥梁的实际受力状态进行评判和确保施工安全顺利的主要依据。结构某定点的应力也同其几何位置一样，随着施工的推进，其值是不断变化的。在某一时刻的应力值是否与分析（预测）值一致，是否处于安全范围内是施工控制关心的问题，解决的办法就是进行监测，在箱梁的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及应力分布情况，并与理论计算值进行比较，从而预告当前已安装构件或即将安装的构件是否出现不满足强度要求的状态。对本桥进行应力监控的目的就是确保施工过程中结构的可靠度和安全性，保证桥梁成桥受力状态符合设计要求。

5.1 应力测试仪器及测试原理 

5.1.1 测试仪器的选择 

由于该桥施工时间较长，故应力监测是一个长时间的连续的量测过程，要实时准确监测结构的应力情况采用方便、可靠和耐久的传感组件非常重要。根据以往的监测经验，钢弦式传感器具有较好的稳定性和应变积累功能，抗干扰能力强，数据采集方便等优点，在本桥的应力监测中采用钢弦式传感器。 因此结合本工程的实际情况，在应力监测中采用四川金码高科技实业有限公司生产的智能钢筋应力计和配套的振弦检测仪作为应力观测仪器，该应力计的温度误差小、性能稳定，可以在量测过程中始终以初始零点作为起点进行应力监测，且具有应变累计功能，抗干扰能力强，适于应力长期观测。

5.1.2 测试原理 

钢弦应力计埋入混凝土内以后，在轴向力作用下钢弦两支点间的弦长将发生伸长或缩短，其自振频率发生变化。通过测试传感器的自振频率可得到钢弦的应变值，换算得到同位置处混凝土的应力值为：

式中：σC—混凝土结构的应力；

EC—混凝土的弹性模量；

εC—钢弦传感器的应变。

5.2 监测断面及仪器布置 

5.2.1主梁测试截面

主梁测试断面选择边跨L/2，中跨L/4、L/2、支点等关键截面，共14个测试断面，测试截面布置如图4所示。主梁测试断面仪器布置情况如图5所示，钢筋应力计分别布置在顶板上层钢筋和底板下层钢筋上，每个截面布置4～6根混凝土应变计。为避开应力集中位置，混凝土应变计应尽量布置在非扩大截面的普通钢筋上，同时在顶底板上均布置应力计，可以测试应力沿梁截面横向的分布情况。混凝土应变计按预定的测试方向（梁部结构为桥梁的纵桥向，梁墩为墩的竖向）固定在主筋上，在施工过程中需要注意测试信号线的保护。

图4 梁部结构测试断面布置

图5 主梁截面钢筋应力计布置图

5.2.2桥墩混凝土测试截面 

桥墩选择刚构墩进行测试，选择两个刚构墩进行测试，测试截面选择刚构墩墩底变截面处，如图6和图7所示，每个桥墩设置4根混凝土应变计。混凝土应变计沿竖直方向布置在桥墩内。

图6桥墩截面混凝土应变计测试截面布置图

图7 截面混凝土应变计布置图

5.3 测试内容 

应力监测针对施工的每个主要施工阶段进行，在每个施工阶段都进行监测，各阶段根据施工进度进行测试，各阶段应力监测主要包括：

（1）混凝土浇筑前的应力测试；

（2）混凝土浇筑后、预应力张拉前的应力测试；

（3）预应力张拉后、挂篮行走前的应力测试；

（4）挂篮行走后的应力测试；

（5）在每一阶段测试完毕后应对测试结果进行分析、比较，若存在误差分析原因；

（6）根据测试结果，给出该桥在成桥时恒载下的应力状态。

5.4应力监测技术 

应力监控所采用的钢筋应力计与普通钢筋焊接，在混凝土浇筑后，混凝土将不可避免的发生收缩及在外力作用下的徐变，在悬臂阶段，每个墩的悬臂结构均为静定结构，混凝土的收缩、徐变不会引起结构的次内力，仅仅引起混凝土的应变，由于假设混凝土和钢筋是协同受力的，则钢筋应力计所测数据中含有非荷载作用下的应变成分；在合拢后，发生体系转换后，混凝土的收缩、徐变将引起结构次内力，该次内力为结构内力的一部分，将引起钢筋应力的变化，此部分为荷载作用下的应变，另外，由于混凝土的收缩、徐变应变也将引起钢筋应力计的应力测试结果的变化，此部分为非荷载下的应变，须将非荷载下的应变扣除。

6、对施工监控的几点看法

6.1对大跨径连续刚构桥进行施工控制式十分有必要的

设计文件所提供的预拱度一般不能满足实际施工要求，施工控制不但能起到补充设计和辅助指导施工的作用，更重要的是能起到对影响施工目标实现的各种因素的深入研究、检测及相关问题的解决，对深刻认识大跨径连续刚构桥的受力及变形特点，提高大跨径连续刚构桥梁的设计、施工水平是十分有意义的。

6.2施工控制技术有待进一步研究和完善

应该研发专用的施工控制分析软件，这样能减少工作量和避免出错；在影响箱梁挠度的众多因素中，对温度因素应特别重视，有待深入研究。

6.3施工控制工作应向桥梁运营阶段延伸

桥梁运营期间的内力和挠度监测能进一步检验施工控制效果，能完善和提高实际和施工控制的技术水平，同时能预报桥梁运营期间可能出现的病害。

参考文献：

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