涉铁工程上跨桥梁转体监测

• 监测方案编制依据

1、《工程测量标准》（GB 50026-2020）

2、《建筑变形测量规范》（JGJ 8-2016）

3、《邻近铁路营业线施工安全监测技术规程》（TB 10314-2021）

4、《公路与市政工程下穿高速铁路技术规程》（TB 10182-2017）

5、《建筑基坑工程监测技术标准》（GB 50497-2019）

6、本项目施工单位编制的《施工组织专项方案》

二、监测项目

根据《邻近铁路营业线施工安全监测技术规程》（TB10314-2021）4.2.1条的规定及铁路设备管理单位和安全运营的要求，结合本工程实际情况与周围环境 的特点、相关工程的经验，在满足规范要求的基础上，完成监测点布设与监测数据采集工作。本项目拟定进行监测项目如下：

铁路影响区监测项目统计表

序号	监测项目	选择原则
1	路基竖向位移	必测项目
2	路基水平位移	必测项目
3	涵洞竖向位移	必测项目
4	涵洞水平位移	必测项目
5	基坑竖向位移	必测项目
6	基坑水平位移	必测项目

三、 监测范围

根据《邻近铁路营业线施工安全监测技术规程》（TB 10314 - 2021）4.2.2条的规定，邻近施工影响区范围根据铁路营业线等级、地质条件和工程类别等因素综合确定，并根据邻近施工对铁路运营设备设施的影响程度划分影响区。

基坑工程的邻近施工影响区                     

铁路等级	邻近施工影响区	区域范围
普速铁路	主要影响区	基坑周边 0.7H 范围内
	一般影响区	基坑周边 0.7H 至（2.0～3.0）H 范围内
	轻微影响区	基坑周边（2.0～3.0）H 至（3.0～4.0）H 范围内
高速铁路	主要影响区	基坑周边 H 范围内
	一般影响区	基坑周边 H 至（3.0～4.0）H 范围内
	轻微影响区	基坑周边（3.0～4.0）H 至（4.0～5.0）H 范围内

注：1  H 为基坑开挖深度。

2  对于地质复杂程度、工程风险较高的工程应进行专项评估

以确定邻近施工影响区范围。

• 监测方法

1）监测仪器

使用全站仪及配套棱镜组等仪器可对水平位移、竖向位移进行测量。

2）测量方法

根据现场情况。本工程采用极坐标法进行测量。使用极坐标法直接在工作基点上观测变形点到测站的距离和该方向与某一基准方向的夹角，直接计算变形点的坐标。通过坐标变化量来反映监测点的位移量。

3.控制网的建立与初始值的观测

变形监测控制网按两级布设，由控制点（基准点、工作基点）组成首级网，由观测点及所联测的控制点组成扩展网。对于单个目标的位移监测，可将控制点同观测点按一级布设。

监测初始值采集应于邻近施工开始前完成,对监测点连续有效采集不少于3次,数据稳定后，取平均值作为初始值。

• 转体结构监测

1.监测的原理

桥梁施工控制是一个施工→量测→判断→修正→预告→施工的循环过程，为了能够控制桥梁的外型尺寸和内力，必须安排一些基本的和必要的量测项目，其内容包括梁体各施工工况的标高、梁体控制截面的应力、温度效应以及对结构材料的一些常规试验。在每一施工阶段反馈结构的量测数据之后，分析所存在的误差，并在此基础上，给出下一个施工阶段的施工控制指令，以尽量消除后续阶段的误差，在现场施工形成良性循环。

2.监测的内容

对桥梁施工过程实施监控的目的是确保桥梁结构在施工过程中的绝对安全，并使桥梁建成后结构的线形和内力接近设计理想状态。为了达到此监控目的，本项目的施工控制方法是：通过有限元方法进行结构分析，仿真模拟施工过程，计算出施工过程中各个受控变量（主要是各工况下主梁的相应控制截面的施工标高、主梁应力等）的理论值，并在实际施工过程中对这些受控变量进行有效控制，以保证主梁的应力和线形状态达到预期要求。监控工作将紧跟施工过程，确保预定的施工过程得以准确实现，使主梁线形及结构整体内力和变形在整个施工过程中始终处于较为理想的状态，以保证大桥安全、顺利建成。

5.1、主梁线形监测

1.测点布置

转体段箱梁现场浇筑及张拉时，线形监控测量的主要任务是测量梁段在现场施工时的线形变化情况，找出对应的线形变化规律并分析参数误差。线形标高控制断面根据施工图中纵向预应力张拉截面位置布置，为了精确控制梁体标高，适当增加部分监测断面。

5.2主梁内力监测

测点布置

主梁内力监测是转体箱梁应力监测的重点之一，测点一般布置在悬臂根部、跨中、顶推支点处等应力关键控制截面，以保证能及时反映受监测的梁体在各施工阶段的实际应力分布情况。

5.3转体过程中的梁体线形、轴线监测

1.高程监测

主要监控箱梁悬臂端部控制点的标高在转体过程中的变化情况。测点在各悬臂梁段前端梁顶处。在转体过程中，每个顶程结束后及时测量标高，保证转体到位后的标高和转体前相同，误差不超过±5mm。测点布置图如下图所示：

2.轴线监测

在梁体悬臂端将梁体轴线做出标记，转体时，用全站仪对梁体轴线进行动态观测， 根据观测数据及时调整转体速度 ，确保转体精确就位，误差不超过10mm。

• 称重试验

称重试验假设梁体可以绕球铰发生刚体转动，通过对梁体施加转动力矩，并测试球铰的切向转动位移，得到二者的关系曲线，当位移发生突变时，所对应的状态为静摩擦与动摩擦的临界状态。因为转动力矩与竖向顶力，切向转动位移与竖向位移之间存在固定的比例关系，因此，可以直接绘制顶力-位移曲线，找出临界。

称重试验在施工支架完全拆除后、转体之前进行，测试内容主要包括：

（1）转动体部分的不平衡力矩和偏心距；

（2）转体球铰的摩阻力矩和静摩擦系数；

（3）完成转体梁的配重方案。