高速铁路连续梁桥的线形控制与应力控制研究

高速铁路连续梁桥的线形控制与应力控制研究

孙光

中国友发国际工程设计咨询有限公司北京市100020

摘要：文章以某高速铁路连续梁桥施工为例，对铁路连续梁桥施工控制方法进行介绍，重点研究此工程中进行线形控制以及应力控制的方法和结果，以供参考。

关键词：高速铁路连续梁桥；线性控制；应力控制

1引言

高速铁路建设以及列车运行对于线路的平顺性有着较高的要求，这就需要在进行高速铁路连续梁桥的施工过程中，采取严格和合理的线形控制方法来满足上述要求。而且为了实现对高速铁路连续梁桥成桥之后的结构应力状态与设计应力状态一致，并且满足将成桥之后的桥梁徐变变形控制在设计要求的范围之内，就需要采取相应的应力控制措施。

2工程概况

以某高速铁路连续梁桥施工为例，采用的是无砟轨道的设计方式，列车的最高时速为350km/h。其中在经过某高速公路的位置需要采用预应力混凝土连续梁桥的方式进行跨越，此桥梁采用单箱单室变高度、变截面连续梁模式。箱梁梁底曲线按圆曲线变化，端支座处及边跨直线段和跨中处梁高为5.2m,中支点处梁高9.2m。全桥箱梁顶板宽12.0m，底宽7.0m。全桥共设5道横隔梁，分别设于端支点、中支点、中间跨跨中截面。该桥采用悬臂浇筑，采用菱形挂篮。全桥分两个T构对称悬臂浇筑,每个T构包括0~13号梁段,中支点0＃块梁段长度9m,一般梁段长度分成3m和4.0m,2个边跨各有9.75m的现浇段,边、中跨合拢段均长为2m。

3铁路连续梁桥施工控制方法

在此工程施工中为了确保此桥梁的主梁线形以及恒载内力符合设计要求，采用了先进的自适应控制方法来进行铁路连续梁桥的施工管控制，其中进行参数误差识别时采用Kalman滤波法。此方法在实际应用中需要从施工控制的一开始就对其中的相关设计参数与实际情况进行对比，针对其中存在的二者不一致的问题需要对相应的系统识别或参数估计的方式来对计算模型的参数进行调整，确保设计输出与实测结果相符来对实际施工中出现的问题进行处理。此系统和方法的具体应用系统框图如图3.1所示。

图3.1自适应施工控制系统框图

而在上述控制过程中比较重要的过程就是参数误差识别的过程，其主要目的就是对控制目标的测量值与计算值之间的误差进行反复的施工模拟和计算来检测所选用的参数是否合理。

4铁路连续梁桥的线形控制方法

4.1悬臂浇筑各阶段立模高程的确定

在本工程中为了确保对铁路连续梁桥的线形控制，所采用的方法就是通过全站仪来测量主梁轴线，然后对箱梁悬灌端的合拢精度和桥面变形进行控制。在上述测量过程中需要将线形通测和局部块件高程测量进行结合，并且在主梁块件浇筑和挂篮移动之后使用。针对悬臂浇筑段前端底板和桥面高程进行确定时需要合理设置挂篮垂直变形以及梁体的预拱度。而在对梁体的预拱度进行设置时，需要对梁体自重、预应力张拉、温度以及收缩徐变等因素进行综合考虑。

4.2线形控制结果

在桥梁合龙之后大约1年的时候之后对此桥梁的成桥线形进行测量，而且在测量的过程中二期恒载也已经完成了铺设，按照相应的徐变变形理论进行计算得到已经完成了大约80%左右。将测量的成桥线形与理论计算值进行对比得出以下结果。具体数值对比如表4.1所示。

表4.1成桥线形控制结果

图5.1629#应变片埋设位置

5.2应力控制结果

在本工程中进行悬臂浇筑施工中对每一个梁段都进行了T构的应力计测量，而且还根据测量时的现场温度通过相应程序来进行了自动的修正，因而得出了以下测量的应力结果，表示每个梁段T构根部顶板和底板的应力。如表5.1所示。

表5.1629#墩T构截面箱梁应力测试记录

从表5.1中可以看出在上述悬臂浇筑施工中，经过测量之后的T构根部的顶板和底板应力都在规定允许的数值范围之内，也就是说此结构处于安全可控的状态。

6结语

在我国目前高速铁路连续梁桥工程的建设数量在不断增多且对施工质量的要求在不断提高的形势下，在进行铁路预应力混凝土桥梁的悬臂施工中需要做好施工控制工作，铜鼓哦结构有限元理论计算数值与施工监测数值进行对比和结合来确保施工线形和应力满足设计要求。文中所介绍的方法经过实际应用之后确保了线形控制和应力控制的合理性，可以在同类工程施工中推广。

参考文献

[1]张磊强.嘉陵江特大桥预应力混凝土连续梁施工线形控制研究[D].2015.

[2]谢明志,张涛,杨永清,etal.快速铁路大跨连续梁桥施工监控及控制体系研究[J].铁道标准设计,2017(12):63-68.