公路桥梁工程连续箱梁挂蓝悬臂浇筑法施工监控的探讨

公路桥梁工程连续箱梁挂蓝悬臂浇筑法施工监控的探讨

周波吕彬

浙江浙中建设工程管理有限公司

摘要:自改革开放后,中国交通运输行业得到了巨大的发展,连续桥梁的施工已经成为一个比较广泛的方法,特别是,悬臂施工方法的应用,促进连续梁桥梁的蓬勃发展。但是过多的系统转换,使得施工过程成为一个繁杂、不确定的因素。因此现在主要的两个问题有1、通过先进的施工技术和施工工艺来确保施工的合理、施工的进度；2、应该怎样在施工过程中进行施工监控。

关键词:悬臂施工；施工监控；施工工艺；预应力

1引言

近年来我国桥梁施工技术日趋成熟，越来越多的跨江跨海大型桥梁被修建，桥梁建设者们也逐渐认识到桥梁监控的重要性。施工监控作为桥梁建设的第四方贯穿于整个桥梁施工过程中，是施工技术的重要组成部分。实际上在早期的桥梁施工过程中为了确保成桥的线形符合设计要求，有支架施工通常采用在支架上设置预拱度，而悬臂浇筑时每个节段的立模标高在调整时都要比设计标高高一些。

这些做法就是早期的施工监控。

2施工监控

2.1施工监控的理论概述

一般桥梁监控主要是对上部结构进行监控监测，因为桥梁的下部结构施工质量好坏可以通过基础和墩台施工质量来控制，主要是确保施工放线的精确。但是对于工序复杂的分节段施工的桥梁上部结构要求其成桥状态的内力和标高符合设计要求就显得困难。预应力混凝土连续梁桥和斜拉桥悬臂施工时1号块立模标高设置不准确就可能会影响到后续各节段梁的浇筑，甚至会导致桥梁无法合拢，成桥线形达不到设计要求。斜拉桥施工过程中除了要考虑各个节段的施工预抛高，还要考虑斜拉索索力。因为斜拉索索力调整不好使各个索力不均将会影响到斜拉桥的耐久性。作为多次超静定结构的斜拉桥，在施工过程中主梁标高的调整和索力的调整是相互影响的，相邻索之间索力调整也很麻烦。斜拉桥和预应力混凝土连续梁桥施工相比更加复杂。为了保证桥梁施工质量，桥梁施工监控不可或缺。

2.2影响施工监控的因素

1）施工控制阶段结构参数从广义来说就是在施工控制过程中，将真实的桥梁结构进行模拟的各类数据，其中在这种结构中，控制参数和真实值是否相一致，是影响该分析结果准确度的一个重要因素。在现实案例中，桥梁施工控制中结构的控制参数往往和理论值会产生一定程度上的误差，因此现在的首要问题就是如何解决运用模拟分析的问题，才能使其更接近结构的真实状态。控制桥梁结构的参数有以下几点：结构构件截面尺寸、结构材料弹性模量、材料容重、预加应力等。

2）施工工艺：在桥梁施工监控中，施工工艺的好与坏直接关系到施工监控目标和成桥线形能否实现。所以施工工艺必须满足控制的要求，对于施工监控中由于施工条件等诸多因素不可能达到理想状态，虽然在施工过程中误差的出现不可避免，但可以减少误差。

3）施工管理：桥梁施工控制是桥梁施工的一部分，而施工管理是公路桥梁施工质量与进程的重要影响因素。所以对于悬臂施工的混凝土连续梁桥来说，如果T构两端的进度不一致，就会使两悬臂产生不同的收缩徐变变形，而收缩徐变变形不容易准确估计，所以容易造成悬臂梁端挠度不容易控制，从而使施工难度增加。

3施工监控的重点

3.1混凝土浇筑工艺

挂篮悬臂浇筑法，又称迪维达克法，起源于前西德自20世纪60年代起出现以来，由于该工法具有的显著特性和优势，使得其不断得到发展，成为目前进行大中跨径桥梁施工中应用最为广泛的技术之一。这主要归功于悬臂浇筑法有以下几个优点：1、在工作期间，该浇筑方法对交通的影响几乎很小；2、梁段不仅是可以逐段施工还可以在挂篮上完成，因此这种浇筑方法完全可以不适用大型的起吊设备；3、对梁段采取现场浇筑的施工方法，可以有效避免梁体的不稳定性与非整体性；4、另外该浇筑方法墩可以使得在两个工作面上进行平行作业，这样做的优点就是可以大大提高工作效率，加快工程进度，有效缩短工期。

另外挂篮是悬臂浇筑法施工中最主要的设备需要在施工中满足以下几个要求，挂篮需要自重轻，结构简单，必须能够保证稳定性与整体性，必须保证容易拆除，且受力后变形小等特点。另外现在挂篮的形式有很多，有平行桁架式三角形桁架式弓弦式斜拉式等，而对于我国来说，现在目前应用较多的是三角形及菱形结构挂篮，在工程项目施工中，挂篮的选择应根据工程具体情况适当选定该工法以墩顶节段0号块为起点，通过在两端加挂挂篮并同步向前移动，按节段逐段对称进行混凝土浇筑，直至合龙。步骤如下：（1）0号段施工（2）挂篮拼装（3）挂篮施工（4）合拢段施工（5）体系转换（6）挂篮拆除。

3.2预应力方面的质量控制

预应力混凝土连续梁桥在悬臂施工时，影响施工初期到桥梁建成竣工结束的因素有很多种，然而由于设计图纸才是最终目的，所以并不需要考虑施工的过程。但是怎样让桥梁建成和符合规范、符合设计要求是一项更加繁杂的任务，然而在桥梁的施工进展中，桥梁的施工控制正是其一项重要内容，因此其不仅要为每一施工阶段做出理论指导，还要使桥梁成桥后符合设计规范要求。连续梁桥施工监控只要包括三个内容：

（1）结构几何线性控制：如何做好预应力混凝土连续梁桥几何线形控制，其方法就是另结构在施工中的实际位置状态下与预期状态之间的误差在允许的误差范围内，并使成桥线形符合设计要求。

在悬臂浇筑施工过程中桥梁结构几何线形施工误差容许值应控制在(公路桥涵施工技术规范)规定的范围内。

（2）结构应力控制在连续桥结构当中外观的监测是不太容易发现问题的，因此只有通过采取有效的手段才能展现出结构实际的受力状态，这个有效手段是监测连续桥关键位置的应力，一旦发现实测值与理论上的应力值不相同，尤其是差别过大的话就要进行分析，观察是在哪个位置发生的问题，如果引起的误差的原因不是由于仪器的不精准或是测量的不精准引起的话，而是由于荷载导致的结构实际受力与设计理论有很大的差别的话，那么将会对桥梁结构产生非常严重的后果，如果严重的话还有可能造成桥梁结构的完全坍塌，所以说对桥梁结构应力状态需要实施严格监控。

（3）结构稳定控制桥梁结构安全的首要任务就是保证桥梁结构的稳定性不出现问题。所以在施工过程中必须首先要保证结构不发生失稳的现象，结构的稳定性并不像结构的应力和线性一样出现问题，桥就有明显的预兆，而且可以在施工过程中或是施工过后通过一些方法加固处理，因为结构的失稳是完全没有征兆的，桥梁结构一旦失去稳定性，它不仅会给社会带来巨大的伤害，而且还有可能会给经济带来巨大的损失，人员的伤亡将是任何东西都无法弥补的。

4、结论

施工监控是桥梁的实时监测安全预警系统，是大桥成功顺利修建的重要保障，也是为后期调控提供基本数据的重要手段。通过施工监控就可以完全达到检验结构设计，控制施工质量，预防施工事故，保证桥梁建成后的正常运行，各项指标均符合设计要求的最终目标。

我国在桥梁施工监测与控制方面的研究起步较晚，但发展很迅速。目前在预应力混凝土连续梁桥上所做的控制工作，主要是以下几个步骤：研究适合于模拟施工过程的结构计算分析软件，进行施工过程模拟分析计算，得出控制参数，并将实测参数值与理论计算值直接比较，并进行误差分析及调整，从而达到控制的目的。但我国在该领域还有差距，主要表现在对桥梁施工控制的理论与实践研究还不透彻、监测手段落后、对影响施工控制的因素研究深入、预测和判断精度不高、还未建立起一套完善的施工控制技术系统和组织管理系统。

参考文献

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[2}雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计.北京:人民交通出版社，2000.

[5]白玉川.大跨度预应力混凝土连续梁桥施工监控与预抬高值计算:〔硕士学位论文〕.福州:福州大学，2007.

[4]李坚.我国预应力混凝土连续梁桥的发展与工程实践.中国市政工程.1999.