浅析悬臂施工预应力连续梁桥线形控制

浅析悬臂施工预应力连续梁桥线形控制

刘俊

东莞市石龙镇规划管理所广东东莞523326

摘要：混凝土连续梁桥在我国迅速发展，因其具有较好的结构受力性能、伸缩缝少、变形小、造型美观、行车舒适、抗震能力强、能很好的跨越既有线路和河流不影响下端通行等优势，是我国最受欢迎的桥型之一。我国建成的混凝土连续梁桥中大多数采用悬臂浇注法施工。悬臂浇注法的技术早已成熟。连续梁桥应用悬臂浇注施工，施工过程中的线形控制是非常重要的。目前铁路的迅猛发展要求桥梁结构的线形要求更高，所以控制桥梁的线形是考虑的重点。本文结合悬臂浇注施工连续梁桥的构建特征，总结并阐述了悬臂施工过程中必须注意的部分问题以及所使用的相关理论基础，对线形控制进行分析，对于建设连续桥梁应用悬臂浇注法施工控制桥梁的线形起到了指导作用。

关键词：连续梁桥；悬臂浇注法施工；线形控制；指导作用

一、线形控制的意义

当前，连续梁悬臂施工技术中的线形监控扮演着非常重要的角色。桥梁施工监测和控制都是服务于成桥，在一系列的施工过程中，经对结构的实际状态以及环境情况进行实时监控，便可得到桥梁实际状态同预测状态间存在的一些差异，应用现代控制理论，识别、调整误差，保证桥梁的施工状态无限靠近理想值，这样就可以保障桥梁结构的整体安全性，最终实现桥梁结构成桥与施工规范相符合的目标。

二、线形控制的目的

在悬臂浇筑中线形的控制是为了确保施工中结构安全和结构形成以后的外形和内力状态符合设计要求，对于悬臂施工的预应力混凝土连续梁结构，在分段浇筑过程中，根据施工监测的已浇筑节段的变形和受力状况，并在施工过程中施工计算成果对误差进行分析，并预测和对下一节段箱梁的立模标高进行调整，以此来保证T构两端的线形，合拢两端高程偏差不超过设计值，使梁体的整个内力结构符合要求。影响连续梁的线形的因素很多，结合自己在京沈高铁线的施工经验、规范标准及参考文献，主要从如下几个方面分析如何有效的控制连续梁桥的线形保证桥梁线形的美观和结构的稳定。

三、线形控制的分析

1、挂篮的预压

挂篮安装前，必须对主桁架采取千斤顶对拉预压，以达到消除其非弹性变形和测取其弹性变形值的目的，安装完成后必须采用原位预压法对挂篮进行系统性预压，加载力按最重节段重量的1.2倍进行预压。分20%、40%、60%、80%、100%、120%等6级进行加载试验，每级加载完毕1h后，测量挂篮的变形值。测点宜布置在前后支点、上下横梁、后横梁等部位的两侧及中部相应位置。全部加载完毕后，宜每隔1h测量一次每个测点变形值，连续预压4h，当最后测量时间段的两次变形量之差小于2mm时即可结束。测试前后主桁架挠度值，并将挠度值记录，消除挂篮的非弹性变形，得出挂篮的弹性变形值，以指导后面节段立模标高。

2、桥面高程控制

连续梁悬臂施工顶面标高=设计标高+预拱度+挂篮挠度+施工调整值。施工过程中需要进行监测的有挂篮前段的垂直变形、张拉前后高程的变化、温度影响等。建立连续梁线形控制小组，为了保证箱梁理论轴线的高程的施工精度，及时准确的控制和调整施工中发生的误差，高程以II等水准高程控制测量标准为控制网，原始观测点布置在0#块正中心，后视点布置在另一幅桥的0#块上，测量小组在挂篮行走完之后，对挂篮的模板进行校核，浇筑时埋设线形控制点，浇筑完成后采集数值，张拉完成后再次进行测量，求得上拱值，是否符合要求。对连续梁实测挠度与设计挠度相比较，按数据统计方法对设计计算挠度进行修正，调整梁体标高。

3、施工平曲线控制

1、布设大桥II等精度网；2、建立正确的计算模型，计算出每个梁段的中心线起点，终点平面坐标值，根据模拟线形计算结果，进行设计参数的调整，使各参数尽量接近实际，并严格监控，以保证全桥T构弯梁的线形理想。3、平面线形控制，关键在于控制挂篮及模板的平面位置由于温度和施工荷载的不确定性导致绝对平面位置的不稳定。T构弯梁分段浇筑的平面线形用绝对平面位置和相对平面位置进行控制，采取施工测量（相对平面位置）与控制测量（绝对平面位置）相结合的方法，控制平面曲线位置。4、对已施工完成的各梁段中心线也要按规定每天测量一次，及时掌握线形总体变化，通过计算机分析指导下步梁段的曲线测量工作。在挂篮的行进、安装过程的平面线形控制，就是控制每节段前后的平面偏移量，每节段浇筑完毕，张拉完成预应力后，平面线形控制该段绝对平面位置为主。

4、变形检测的实施

在0#块及其他节段的施工中，在悬臂浇筑段前端顶板顶面距离边缘0.2m范围内设置左中右三个线形观测点，在节段底板顶面设置左右两个线形观测点，线形监测点露出顶面0.5-1cm，每一个节段挂篮安装后、在混凝土浇筑节段的前后、预应力张拉前后、挂篮行走前后都要进行检测，观测各个节点高程的变化和平面的位移，观测各节点断面高程的变化，这样在观测梁体下挠值的同时，还可以知道箱梁是否发生不正常的扭转变形，在合拢段施工前，要对合拢段两侧的节段进行测量，两端高程偏差值是否符合要求，选择一天中温度最低时进行合拢，合拢完成后，继续按照规范要求对梁体后期徐变进行检测。

连续梁线形控制是从施工、量测到识别、修正再到预告、施工是循环过程，首先对挂篮进行预压消除其非弹性变形得出弹性变形，在通过软件模拟现实施工中各种影响因素对其挠度进行分析，计算出设计挠度值，确定节段的立模标高，然后监测已完成节段的变形情况，与设计高程进行比较，对其偏差结果进行分析，然后对后续施工节段的立模标高进行预告，这就是连续梁桥线形监控循序渐进的施工过程。

连续梁桥线形控制通过测量，反馈，分析，调整，来对连续梁线形控制实施监测。要求测量小组与施工、技术要密切配合，才能做到万无一失，线形的控制不但使梁体结构变得线性美观，而且能使梁体的整体结构内力得到很好的控制。在施工的过程中一定要勤测量，严分析，勤反馈，严控制，将悬臂施工连续梁线形控制放置首位。重视程度不够会出现连续梁线形不美观；梁体结构内力发生改变；梁体标高误差超过允许值，严重的无法进行合拢段施工。

四、结语

我国建成的混凝土连续梁桥中大多数采用悬臂浇注法施工。悬臂浇注法的技术早已成熟。连续梁桥应用悬臂浇注施工，施工过程中的应力以及变形控制是非常重要的，对于悬臂施工的梁体来说，重点在于桥梁线形控制上，本人有幸在京沈高铁从事两座跨既有铁路连续梁施工管理工作，结合自己的经验和参考文献和规范要求对预应力连续梁桥线形控制提出个人的见解，望对连续梁线形控制能起到一定的指导作用。

参考文献

[1]黄文峰，谢恩赞.桥梁施工控制的内容和方法[J].湖南交通科技，2008，34（3）：114-117.

[2]杨雄伟，吴文明.大跨度预应力混凝土箱形梁桥悬臂施工中温度变形控制[J].森林工程，2003，19（5）：55-56.