變截面連續梁橋施工中，為了確保主橋在施工過程中結構受力和變形始終處于安全的范圍內，且成橋后的主梁線形符合設計要求，結構恒載內力狀態接近設計期望，在主橋施工過程中應進行嚴格的監控。監控是根據施工監測所得的結構參數真實值進行施工階段計算，確定出每個懸澆節段的立模標高，并在施工過程中根據施工監測的成果對誤差進行分析、預測和對下一立模標高進行調整，以此來保證成橋后橋面線形、合攏段兩懸臂端標高的相對偏差不大于規定值以及結構內力狀態符合設計要求。通過施工過程的數據采集和嚴格控制，確保結構的安全和穩定，保證結構的受力合理和線形平順，避免施工差錯，盡可能減少調整工作量，為大橋安全順利建成提供技術保障。
一、監控組織機構
監控工作是監理工作的重要組成部分，監控單位歸監理單位管理。監控涉及設計、施工、監理等單位的工作。各單位分工如下：
1、指揮部
領導本項目變截面連續梁橋的監控監測小組，協調各成員單位的工作，及時召開監控會議。
2、設計單位
（1）提供結構計算數據文件、圖紙、結構最終內力狀態和線形，并與監控單位共同簽認監控的理論線形、成橋狀態下的主梁和主墩控制截面內力和應力，考慮施工過程的主梁累計撓度、主墩偏位。
（2）會簽控制小組發布的控制指令表。
（3）討論決定重大設計修改，負責變更設計后各種驗算。
3、施工單位
（1）負責施工組織設計與進度安排，如有變更原定施工單位案應及早提出。
（2）進行獨立的測量放樣、掛籃撓度計算與試驗。
（3）負責混凝土彈性模量試驗。
（4）負責橋面施工荷載調查與控制。
（5）負責測試元件的現場保護，并為監控單位提供現場測試的便利條件。
（6）負責主梁、主墩及所有結構的位移測試，測試結果在每一梁段完成后及時匯交監控工作小組。
4、監理單位
（1）及時匯總核查各方監測結果，組織每一節段的工作會議，簽發由監控單位提出的監控指令。
（2）監測主梁標高和墩頂偏位及橋墩垂直度的測量。
（3）提供主梁斷面尺寸測量結果。
（4）每一梁段完成后將有關監測結果及時匯總給監控工作小組。
5、監控單位
（1）擬定監控方案。
（2）獨立進行施工過程結構應力、應變和溫度以及主梁標高、墩頂偏位、橋墩垂直度觀測。
（3）識別設計參數誤差，并進行有效預測。
（4）優化調整分析。
（5）預告下階段掛籃立模標高。
（6）發生重大修改及時向領導小組匯報并會同設計單位提出調整方案。
（7）主橋竣工后三個月內移交監控元件位置、接口，提交監控與監測文件和成果報告。
二、監控工作程序
1、由監控單位發出監控指令表，報高級駐地監理工程師確認簽發至施工單位具體實施；
2、對1/8L、1/4L、3/8L左右塊件、合龍段等斷面監控指令表，設計單位應進行復核并簽認，其他斷面監控指令表由交設計單位備案，設計單位若有異議應在24小時內口頭通知監控單位，并在48小時內提出書面意見；
3、一個階段施工完成后，監理將各方相關數據匯總至監控工作小組進行簡要小結，進而進入下一階段的施工工作程序。
三、 監控原則
監控是要對成橋目標進行有效控制，修正在施工過程中各種影響成橋目標的參數誤差，確保成橋后結構受力和線形滿足設計要求。
1、受力要求。反映變截面連續橋受力的因素主要是主梁的截面內力（或應力）狀況。通常起控制作用的是主梁的上、下緣正應力。不論是在成橋狀態還是在施工狀態，要確保各截面應力的最大值在允許范圍之內。
2、線形要求。線形主要是主梁的標高。成橋后（通常是長期變形穩定后）主梁的標高要滿足設計標高的要求。
3、調控手段。監控要采用預測控制法。對于主梁內力（或應力）的調整，通過嚴格控制預應力束張拉力實現。對于主梁線形的調整，通過調整立模標高實現。將參數誤差以及其他因素引起的主梁標高的變化通過立模標高的調整予以修正。
四、 監控方法
為了消除因設計參數取值的不確切所引起的施工中設計與實際的不一致性，在施工過程中對參數應進行識別和預測。對于重大的設計參數誤差，提請設計單位進行理論設計值的修改，對于常規的參數誤差，通過優化進行調整。
1、設計參數識別
通過在典型施工狀態下對狀態變量（位移和應力應變）實測值與理論值的比較，以及設計參數影響分析，識別出設計參數誤差量。
2、設計參數預測
根據已施工梁段設計參數誤差量，采用合適的預測方法（建議用灰色模型）預測未來梁段的設計參數可能誤差量。
3、優化調整
監控主要以控制主梁標高、控制截面彎矩為主，優化調整也就以這些因素建立控制目標函數（和約束條件）。通過設計參數誤差對橋梁變形和受力的影響分析。應用優化方法，調整本梁段與未來梁段的立模標高，使成橋狀態最大限度地接近理想設計成橋狀態，并且保證施工過程中受力安全。
五、監控工作的主要內容
1、 施工仿真計算
采用成熟的監控軟件橋梁進行監控仿真計算，復核設計計算所確定的成橋狀態和施工狀態，即對施工過程進行實時仿真，并形成相應的施工仿真分析計算文件。
按照施工和設計所確定的施工工序，以及設計所提供的基本參數，對施工過程進行正裝計算，得到各施工狀態以及成橋狀態下的結構受力和變形等控制數據。主要有：
⑴ 各施工狀態下以及成橋狀態下狀態變量的理論數據：主梁標高、墩頂偏位及橋墩垂直度以及控制截面應力應變。
⑵ 監控數據理論值：主梁各節段立模標高。
這些數據與設計、設計監理相互校對確認無誤，并經雙方簽認后，作為變截面連續橋監控的理論軌跡。
2、監控有關的基礎資料試驗數據的收集
⑴ 混凝土齡期為3、7、14、28、90天的彈性模量試驗以及按規定要求的強度實驗；鋼筋混凝土容重；懸臂澆筑節段混凝土方量及實際斷面尺寸。
⑵ 氣候資料：晴雨、氣溫、風向、風速。
⑶ 實際工期與未來進度安排。
⑷ 掛籃支點反力及其他施工荷載在橋上布置位置與數值。
3、施工過程結構變位、應力、應變和溫度觀測
⑴ 施工一個梁段稱為一個階段，為了改善施工過程中的掛籃和混凝土主梁的受力，每階段分成4個工況：
① 掛籃前移并定位立模；
② 主梁混凝土澆筑一半；
③ 澆注全部混凝土；
④ 預應力張拉。
⑵ 主要測試內容如下：
① 主梁撓度觀測
A 測點布置：每一梁段懸臂端截面梁頂設立三個標高觀測點，同時也作為坐標觀測點。測點須用短鋼筋預埋設置并用紅漆標明編號。當前現澆梁段懸臂端截面同時設立三個臨時標高觀測點，作為當前梁段控制截面梁底標高用，并給出對應的測點的高程關系。
其中上、下游觀測點作為長期監控觀測點，同時應注意岸上基準點的設置和保護。
B 測試方法：用精密水準儀測量測點標高。根據理論計算，確定復測頻率為3個梁段一次。
② 墩頂水平變位及墩身垂直度測量
A 測點布置：主墩頂、底上、下游各設一~二個測點，測點位置選在墩頂、底便于觀測的可靠位置處。墩頂、底觀測點應測出相對坐標。
B 測試方法：用全站儀測量。
③ 橋墩沉降測量
A 測點布置：主墩承臺上下游各設一~二個測點，測點位置選在承臺便于觀測的可靠位置處。
B 測試方法：用精密水準儀測量測點標高。
④ 截面鋼筋應力或混凝土應變觀測
A 測試方法
B 測點布置
左右幅主梁根部及跨中截面附近均布置應變測點，邊跨、次邊跨和主跨L/4截面考慮結構對稱性和左右幅施工的同步性適當布置測點；反彎點附近腹板主應力測試應與設計方協商確定；主梁每一截面測點不少于6個；
每一墩頂、底各布置1個測試斷面，對于超高墩適當增加測試斷面；墩柱每一斷面測點不少于4個；
由于實際施工中受結構自重，掛籃剛度，施工荷載等復雜因素的影響，可能還需要根據結構的實際狀況，對某些截面進行適當的調整。
⑤ 溫度場觀測
A 測試方法
砼中應預埋全自動溫度數據采集系統采集。在主梁的標準截面內預埋溫度元件，以測量其內部的溫度場分布。
B 測點布置
主梁：選擇兩個標準斷面，各布置15個測點；橋墩設置上、下2個斷面，位置可適當調整；
C 測試時間
在主梁施工期間選擇有代表性的天氣進行24小時連續觀測，例如：每個季節選擇一個晴天、多云天和陰雨天。
⑥ 溫度對結構變形和受力影響的測量
測試內容：主梁標高、墩頂偏位及橋墩垂直度以及相關截面應力應變。
測試時間：與溫度場觀測同步進行。
4、設計參數誤差分析和識別
⑴ 掛籃剛度對標高的影響；
⑵ 梁段自重誤差對結構的影響；
⑶ 梁和墩的剛度誤差對結構的影響；
⑷ 混凝土收縮徐變對結構的影響；
⑸ 施工荷載變動對結構的影響；
⑹ 溫度的影響；
⑺ 預應力誤差的影響。
5、對未來梁段設計參數誤差進行預測
6、預告主梁下階段立模標高
7、重大設計修改
如果出現較大的施工誤差，可能需采取以下重大修改措施：設計參數作重大修改；合攏施工單位案作重大調整。
六、監控實施程序
1、監控操作細則
⑴ 主墩施工階段
根據施工工序，本階段對主墩的應力測量，主要以觀測為主，掌握應力狀態及其變化，同時了解主墩在施工過程中的沉降及變位情況，為后續主梁施工監控做準備。
主要工作內容是應變計埋設截面的應力觀測。
⑵ 主梁0#塊施工階段
由于采用支架現澆的施工工藝，因此監控的主要內容為落架前后主梁的標高及控制截面應力應變變化。
⑶ 主梁懸臂施工階段
主梁施工過程中主要是對主梁的結構變形和控制截面的應力（應變）進行監控，其中主梁的結構變形主要測試內容包括：混凝土立模標高測量、混凝土澆筑過程中主梁位移測量、節段施工完成后幾何狀態測量。主梁應力（應變）主要測試內容包括主梁邊、主跨的控制截面的應力（應變）。觀測時間一般定在凌晨0點至凌晨5點，由監理根據當天的天氣狀況確定測量時間。主梁采用懸臂澆注，每一個梁段作為一個階段，每一個階段又分為四個工況。
① 掛籃立模定位
施工單位按監控指令表中的立模標高進行掛籃定位，然后通知監理和監控單位檢測其標高值。本工況測試內容：
A 主梁標高：已完成梁段（包括掛籃上的測點）；
要求：
a、必須確�？諕旎@處于懸臂支承狀態，不能有鋼筋或施工荷載在掛籃上。
b、檢測時間應避開局部溫差影響（在一天中結構內溫度場最均勻的時間）。
c、立模標高誤差要求小于±5mm。
B 澆1/2混凝土
本工況測試內容：
主梁標高：本梁段；
要求：控制好1/2混凝土的數量。
（此工況測量主要是掌握主梁在澆筑過程中有無異常情況出現，不做精度要求，根據實際施工狀況，可以略除）
C 澆完混凝土
本工況測試內容：
a 主梁標高；
b 墩頂偏位及橋墩垂直度。
要求：
a、回避溫度影響；
b、標高誤差控制在±3cm。
D 、主梁預應力張拉完成
本工況測試內容：
a主梁標高：已完成梁段；
b墩頂偏位及橋墩垂直度；
c控制截面應力應變。
要求：
a、回避溫度影響；
b、標高誤差控制在±3cm。
4、合攏段施工階段
合攏段施工是全橋的關鍵階段，需對其進行嚴格的監控，主要內容為主梁的標高和控制截面應力應變的變化。故分為以下三個工況：
工況Ⅰ 安裝合攏段平衡重
工況Ⅱ 澆注合攏段混凝土并張拉完畢合攏段預應力束
工況Ⅲ 拆除平衡重
具體操作細則如下：
(1) 安裝合攏吊架及平衡重
合攏吊架及平衡重的重量、合攏時掛籃的位置對主梁標高及控制截面的應力影響很大，最終合攏施工單位案施工單位必須與監控單位共同決定。
本工況測試內容：
立模標高：復檢立模標高準確性；合攏段兩端梁標高。
要求：
立模標高誤差要求小于±5mm；
檢測時注意回避局部溫差影響。
(2) 澆注合攏混凝土
本工況測試內容：
合攏段兩端各3段梁標高；
要求：
a、掛籃上底模標高誤差控制在±3cm以內；
b、以標高控制為主；
注意回避日照溫差影響并注意溫度影響的修正。
⑶ 拆除合攏吊架后
本工況測試內容：
① 合攏段兩端各3段梁標高；
② 溫度測量。
要求：
a、掛籃上底模標高誤差控制在±3cm以內；
b、控制好1/2混凝土的數量；
c、注意回避日照溫差影響并注意溫度影響的修正。
5、二期恒載施工階段
本階段主橋施工已基本完成，主要工作是監測結構的變化與理論計算是否相符，分為以下三個工況：
① 拆除支架、掛籃；
② 橋面鋪裝、護欄、照明等荷載。
其中①、②工況主要測試內容為：
a、主梁四分點的標高；
b、控制截面應力；
c、墩頂偏位及橋墩垂直度測試；
d、橋墩沉降觀測
③工況完成后，主橋竣工，對全橋進行全面復測，此次復測也作為監控單位的竣工驗收。測試內容為：
a、主梁八分點的標高；
b、控制截面應力；
c、墩頂偏位及橋墩垂直度測試；
d、橋墩沉降觀測
6、階段監控驗收
預應力張拉完畢，掛籃移動前，是變截面連續橋的一個階段施工結束的標志。一個梁段完成后，由控制方匯集所有的觀測資料，由監控工作小組下達下一梁段監控指令表，并對上一梁段的控制情況作簡要評述。指令表經高級駐地監理工程師簽認后進入下一梁段施工。
變截面連續橋施工5個梁段左右后進行一次監控小結，對有關設計參數作一次系統調整。
七、監控的精度、原則與總體要求
1、控制精度和原則
⑴ 控制指令執行原則與允許誤差
①立模與預應力張拉必須在一天中相對穩定均勻溫度場（一般為日出前）中完成；
②立模標高允許誤差：（+/-）5毫米；
③預應力延伸量控制范圍：（-5%，+10%）
⑵ 局部線形控制要求
相鄰節段相對標高誤差不超過 0.3%（附加縱坡）
⑶ 已澆梁段以及成橋后主梁系統控制誤差
標高誤差：（+/-）L/5000，其中L為跨徑。
⑷ 主梁重量控制要求
按施工規程要求對主梁橫截面尺寸的誤差嚴格控制。
⑸ 主墩控制精度
施工允許誤差：軸線偏位（+/-）10mm，斷面尺寸（+/-）20mm，傾斜度H/3000，墩頂高程允許偏差（+/-）10mm。
⑹ 其他
①主梁軸線：主梁中線水平方向允許偏差（+/-）10mm，高程允許偏差（+/-）10mm；
②橋面平整度：允許偏差（+/-）8mm(兩米直尺檢測)。
③梁段不得出現裂縫。
2、實施中的總體要求
⑴ 嚴格控制施工臨時荷載。測試時橋面吊車必須開至0#梁段位置，材料堆放要求定點、定量。
⑵ 測量工作由施工單位和監控單位平行進行，以便于在現場及時校對，同時由監理方進行監測。
⑶ 所有觀測記錄須注明工況（施工狀態）、日期、時間、天氣、氣溫、橋面特殊施工荷載和其他突變因素。
⑷ 每一施工工況完成后，由施工單位和監控單位同時獨立進行測試，并由監理方按規定頻率抽查，確認測量結果無誤后方可進行下一工況的施工。
⑸ 主梁掛籃立模和預應力張拉前后的測試工作必須回避日照溫差的影響。
⑹ 預應力張拉結束、降掛籃后，有關方把數據匯總至監控單位，由監控單位進行數據分析后，下達下一梁段的控制指令表。
⑺ 在監控符合設計和監控共同確認的監控的理論軌跡時，設計單位在1/8L、1/4L、3/8L左右塊件、合龍段，應按實際施工參數復核監控單位監控指令表提供的指令，并簽認；其它梁段設計單位備案。監控參數實測值與理論值超過差值的上限，設計單位和監控單位應分別計算，并分析原因，調整有關設計參數，監控指令表設計單位和監控單位均應簽認。
⑻ 控制指令表經高級駐地監理工程師簽認后方可執行，才能進行下一梁段的施工。
⑼ 每一梁段完成后應對已成梁段進行全面裂縫檢查，發現裂縫應停止施工，上報監控管理小組和領導小組。
⑽ 施工指令表一式7份，分別由指揮部（2份）、設計、監理（2份）、施工、監控保存。
3、施工監控預警系統
在實際施工中，由于各種因素的影響，監控參數實測值與理論值會產生差異，通過有效的監控，這種差異不會很大，但考慮到某些非確定因素的影響，確定差值的上限，對保證全橋結構安全、控制效果及監控的順利進行時十分必要的。相關監控參數及其在各個施工階段差值限值見下表。
監控參數誤差限值表
|
結構部位
|
控制參數
|
單位
|
上限
|
|
|
主梁
|
控制截面正應力
|
Mpa
|
±1
|
|
|
橫隔板橫向應力
|
Mpa
|
±1
|
||
|
梁段標高
|
cm
|
±3
|
||
|
同一斷面左右兩點高差
|
cm
|
±2
|
||
|
軸線偏差
|
cm
|
±1
|
||
|
縱向位移
|
cm
|
±2
|
||
|
主墩
|
水平變位
|
cm
|
±3
|
|
|
高程
|
cm
|
±2
|
||
|
控制截面正應力
|
Mpa
|
±1
|
||
|
承臺
|
沉降
|
cm
|
0.5
|
在施工過程中，監控參數實測值與理論值偏差如大于表中上限值時，應立即暫停施工，召開施工監控工作小組會議，各方應積極配合監控單位，仔細分析情況，查找原因，確定最終解決方案。
1、監控制度保證體系
⑴ 各監控單位應將質量管理目標分解細化，實施崗位責任制。
⑵ 各監控單位應建立完善的設備儀器、材料管理制度
⑶ 各監控單位應建立完善的文件和資料管理制度
⑷ 各監控單位應建立完善的監控管理制度
⑸ 各監控單位應建立完善的教育和培訓制度
2、監控技術保證體系
⑴ 監控單位方案審批及技術復核制度
① 監控技術文件由技術負責人組織編寫。監控計算采用功能強大、計算結果可靠準確、應用成熟的專業軟件。技術文件的編寫實行嚴格的復核制度。
② 監控技術文件必須在開工前15天上報工地負責人審核。并報項目負責人審批。
③ 監控技術文件必須經監理等各級審批并按審批意見進行修改完善，并經指揮部批準后方可進行實施。
⑵ 監控技術、質量交底制度
技術、質量的交底制度是技術管理的一項基本工作，通過技術交底，使得技術工作傳遞信息時，做到全面、準確。交底必須采用書面簽證和語言表述相結合的形式，具體可分以下幾種情況：
① 實施性施工監控單位案編制完畢，并審批后，由項目負責人牽頭，技術負責人組織全體人員認真學習方案，并進行技術、質量、安全書面交底，列出監控部位及監控要點。技術人員必須做到交底不明確不上崗，不簽證不上崗。
② 在施工過程中，所有發生的技術方案、監控成果等在向基層進行信息傳達的時候，都必須進行技術交底。
⑶ 監控技術保證措施
② 所有變形觀測應讀取初始值。應力及內力量測應在元件埋設好后，立即測出初始值。應力檢測與變形觀測同步進行。
③ 監控應按計劃、有步聚的進行，嚴格按照施工監控單位案實施，使用的儀器在監控過程中應保證其精度和可靠性。
④ 組織有經驗的專業工程技術人員進行監控施工，做好監控的記錄和資料保存，并報送監理審查。當發現超過預警監測值時，及時報告監理并及時采取補救措施。
⑤ 對大量的量測信息，使用計算機引進計算和繪圖軟件進行數據現場處理和繪圖，及時利用量測信息反饋來指導工程施工。確保全過程安全施工。
⑥ 施工監控具體包括預測、監控和反饋等幾個主要階段，對監測結果采用反分析法和正分析法進行預測和評價，以預測施工參數，進行綜合分析判斷，預測結構物的安全狀況，指導施工，反饋設計。
⑷ 監控技術管理措施
① 監控的組織
由于監測工作重要性和復雜性等特點，必須選擇足夠具有豐富監測經驗并有受力計算、分析能力的技術人員擔任監控工作，對監控數據進行分析、研究；對監控小組內部進行詳細分工，使其各負其責。
② 監控的管理
為確保監測結果準確、加快反饋速度，全部監測數據均由計算機管理。根據時態曲線回歸結果，建立監控量測管理等級，并將監控結果以日報表的形式及時上報，定期向監理工程師、設計單位提交監控周（月）報，并附相應測點時態曲線圖，對當周（月）的施工情況進行評價并提出施工建議。
監控工作程序流程框圖如下：
