随着交通事业的高速发展，桥梁工程技术的不断进步，桥梁建设的规模日趋庞大。为了保证大跨径桥梁的施工质量和施工安全，使成桥线形和受力状态符合设计要求，必须对桥梁的施工过程进行监测与控制。由于理论分析和实际施工中误差的不可避免性，对各种误差的处理与分析以及对结构未来状态的预测成为桥梁施工监控的核心任务。论文以德天铁路跨线大桥为工程背景，以梁段标高控制为目标，对改进的自适应卡尔曼滤波理论在桥梁施工预拱度预测中的应用进行了分析探讨。首先，简单介绍了卡尔曼滤波理论的历史与现状。分析了施工监控的必要性，对连续梁桥悬臂施工的国内外发展状况进行了概述。随后，对离散线性系统的基本卡尔曼滤波公式进行推导，归纳分析了卡尔曼滤波的一般特性，针对导致滤波发散的原因分析了相应的解决思路。在此基础上，对Sage-Husa自适应卡尔曼滤波算法和虚拟噪声补偿技术进行详细阐述，结合本文桥梁监控实际，给出实用的改进自适应卡尔曼滤波算法。最后，基于连续梁桥悬臂施工监控的基本理论，设计、实施了德天铁路跨线大桥的施工监控方案。监测施工过程中各梁段的挠度，探讨其变形规律，并为后续梁段的状态预测提供数据基础。从标高控制角度出发，建立了预拱度预测模型，应用改进的自适应卡尔曼滤波算法对后续梁段的状态进行预测估计，调整施工预拱度，指导施工，以达到线形控制的目的，确保合龙顺利以及成桥线形平顺。施工阶段各箱梁底标高控制结果证实，改进的自适应卡尔曼滤波算法计算简单，易于工程实现，在连续梁桥悬臂施工标高控制中的应用是有效的、可靠的。可在其他类型桥梁的施工控制中推广应用。