高速铁路连续梁施工控制技术

高速铁路连续梁施工控制技术

李嘉

唐山东润路桥建筑工程有限公司河北唐山063000

摘要：高速铁路连续梁由于其外形美观、跨径布置灵活、线型流畅，在近年来的城市和公路桥梁设计中越来越多的被采用。本文结合工程结构特点，加强连续梁施工控制，确保成桥之后，结构线形与设计图纸要求保持一致；通过应用该种方法，可保持桥梁的外观线形流畅，施工过程简单、容易操作，可确保工程施工的进度、安全及质量。

关键词：高速铁路；连续梁；施工控制技术

近几年来，随着我国客运专线和高速铁路项目的建设，大家可以看到主要是以桥梁为主，因此在线下施工中对高速铁路连续梁线性控制要求的标准越来越高。为了使成连续梁的线形符合设计的目标线形，保证施工质量和桥梁精确合龙，必须对其施工过程中的变形进行控制。

1.连续梁的基本概念

在大跨度连续梁桥梁结构施工过程中，由于桥梁结构的空间位置随施工进展不断发生变化，使得施工过程中桥梁结构各个施工阶段的变形不断发生变化。在有线转体连续梁施工控制技术中,施工人员可以根据施工桥梁连续梁的转向方向主要分为:水平转体法与竖向转体法(简称为平转法和竖转法)。有三个或三个以上支座的梁。连续梁有中间支座，所以它的变形和内力通常比单跨梁要小，因而在工程结构（如桥梁）和机件中应用很广。连续梁属静不定结构，可用力法求解其中的内力。具体方法是，对n跨连续梁，将它在每个内部支座处断开，变为铰链连接，化成n根简支梁，并以各支座处的弯矩Mi（i=1，2，…，n－1）为多余的未知内力，就得到一个力法的基本系统，而每个内部支座左右两根梁形成一个单位系统。施工过程中通过施工监控所得的结构参数真实值进行阶段计算，确定出每个施工块(梁段)的立模标高，并在施工过程中根据监控结果对误差进行分析、预测，对下一个施工块(梁段)的立模标高进行适当调整，以此来保证成桥后的线形和合龙精度符合设计要求。采用菱形挂篮对连续梁进行悬臂对称浇筑，为保证该挂篮结构受力稳定性．采用SAP84有限元结构分析软件，对挂篮结构模拟加载，检验挂篮各部件受力情况。

2.大跨度连续梁施工测量的内容和步骤

2.1加密控制点的测量

在进行大跨度连续梁施工作业之前，需要对区域内的控制点数量能否满足连续梁的施工测量要求进行充分考虑，若有区域内的控制点较少或被遮挡无法利用，则要对控制点进行加密，加密的方法有GPS静态加密和导线加密两种。可以采用同级扩展的方法对本区段内的大跨度连续梁平面加密控制网进行加密测量，但是在整个测量的过程中，要严格遵照《高规》中的技术要求和三等GPS测量精度指标进行作业；如果使用导线对测量点进行加密，可以考虑使用三级导线进行加密，但要确保测量的精度和指标符合一系列的工程测量规范和相关要求。

2.2各节段施工测量控制

近年来，我国的科技得到了快速的发展，我国的高速铁路发展十分迅速，大跨度连续梁一般采用挂篮悬臂浇筑对称施工法，主墩为0号块依次边墩方向分1号块、2号块…10号块，它的基本施工步骤是:在桥梁墩柱(主墩和边墩)结构施工完成后，浇筑主墩临时支座，同时安装主墩和边墩钢构支架，在安装支架过程中必须对圆形支柱垂直度进行测量，避免歪斜造成支架坍塌。完成支架的安装后，将变形监测点均匀地布设在支架大里程和小里程侧的四周，每一侧的测点数控制在10个左右，然后开始采集初始值，记录为H0，所有的初始值均采集完毕后即可开始加载预压，但因加载预压是分阶段性质量逐步增加的预压，所以需要进行实时测量，而且要保证在进行下一个节段的加载预压之前，本阶段预压已趋于稳定，两次实际测量得到的高程差在±2mm以内，否则就不能进行下一阶段的加载预压，最后再测量最终加载后的高程值，记录为H1，卸载时要分阶段性地逐步对质量进行卸载，和加载预压正好相反，进行实时的测量，当全部卸载完成后测量得到的高程记录为H2，保证整个卸载的过程要遵照相关的要求和规定进行。挂篮施工的部分也就是非加载预压节段的施工，在本段施工开始之前，需要先测量得到前一个节段在浇筑前后以及张拉前后的高程，然后按照测得的高程数据，对下一个节段的预拱度进行计算和分析，以确定好下一个节段立模的标高。装外侧模和外滑梁，将滚轮托架及翼模组装到外滑梁的运行位置，通过点焊固定到滑梁中；在滑梁的尾部焊接一个挡块，再吊装滑梁、翼模到制定位置，利用精轧螺纹钢吊住；在外梁中含有一个小孔，作为混凝土浇筑过程中的锚固使用。了确保挂蓝使用的整体稳定性，需要对挂蓝的弹性变形、非弹性变形等进行检验，完成挂蓝的拼装之后，需要进行静载试验；根据1#段的施工方案，对挂蓝进行拼装与加固，检查吊带、锚梁、吊杆、锚具等是否合格；结合现场施工的实际情况，可利用堆码预制块的方式进行加载。

3.主梁施工过程的分析及控制

目前，我国的桥梁工程得到了发展，任何的桥梁在施工之前，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，要对桥的结构进行计算，其次还要考虑这个桥梁控制计算与实际施工方法中的各项基本要求等许多因素是否符合。在对拱肋支架进行施工的过程当中，主梁的顶板以及顶板的应力变化量均不超过2MPa，从梁上的拱肋完成拼装直到借助钢管的支架完成拆除，整个过程中主梁的应力基本上都可以恢复到连续梁在成型时应力的状态。讨论分析从拱肋拼装到成桥的整个过程当中每个阶段底板的平均应力和测点的应力变化。在对拱肋支架进行施工的过程当中，主梁的顶板以及顶板的应力变化量均不超过2MPa，从梁上完成拼装直到借助钢管的支架完成拆除，整个过程中主梁的应力基本上都可以恢复到连续梁在成型时应力的状态。吊杆张拉及调整阶段，主梁跨中底板压应力平均变化为3．71MPa-1．65MPa，其余截面应力变化比跨中稍小，其他各阶段主梁的应力变化均比较小。主梁各截面的实测应力与理论应力基本接近，最大相差约2．5MPa。除了边跨跨中和主跨跨中顶底板应力差值约4MPa外，其余截面顶底板应力相差均比较小，基本上呈轴压状态。在连续梁成桥的过程中，每个测试截面的理论应力均能保持和实际应力的一致性，除了5号和8号截面底板的应力相差较大，分别是2.33MPa和2.11MPa外，剩余截面的应力均能很好地吻合。不论采用什么施工方法，桥梁结构在施工过程中总要产生变形(挠曲)，并且结构的变形将受诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置(立面标高，平面位置)状态偏离预期状态，使桥梁难以顺利合拢，或成桥线形外形和设计要求不符，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和预期状态之间的误差在容许范围之内和成桥线外形态符合设计要求。另外，在转体过程中,施工人员可根据施工情况控制观测次数,对设监测点进行全站仪的测量,待梁体转体位置就位后进行定位,确定梁体位置。在转体数据的测量过程中,通过梁体转体前后对轴线位置监测点的理论坐标实测坐标的差值数据来控制转体过程。

4.讨论

对于连续梁施工的线型控制，挂篮变形的控制是关键；混凝土的收缩应变影响也相当重要。施工监控环节在大跨度预应力混凝土连续梁桥的建设中是必须的，是一项技术系统工程，施工监控的项目组织应和项目的施工组织计划协同制定。通过对关键部位和重要工序的严格检测和控制，准确给定和及时调整梁端立模标高和中线位置，优化施工方案和施工工艺，简化施工流程，确保合龙精度。使成桥后的结构线型满足设计要求。

参考文献：

[1]唐俊杰.高速铁路桥梁连续梁工程施工技术[J].智能城市,2017(9):171-171.

[2]陈永宏.京沈高速铁路工程大跨度连续梁施工测量控制技术[J].科技风,2017(23):117-117.