連續梁橋懸臂施工控制監測技術研究

趙效祖

連續梁橋懸臂施工控制監測技術研究

趙效祖

（甘肅交通職業技術學院，甘肅蘭州730070）

為減小連續梁施工過程中梁體位移變化，提供連續梁橋的施工質量，在連續梁施工過程中需要對梁體關鍵部位進行監控控制，本文通過探討分析連續梁的監測控制方案，建立一個合理的觀測測量系統，并以一座連續梁進行實際監控控制為例，進行線形控制分析，監控結果表明，觀測測量系統能夠使連續梁橋順利合龍，且合龍誤差較小，成橋后梁體線形平順。

連續梁橋；監測控制；梁體線形；測量

隨著預應力混凝土技術和橋梁施工技術的不斷發展和完善，連續梁橋由于其結構剛度大、變形小和優越的跨越能力，以及施工方便和行車平順等優點成為在跨越較大的山川河谷時的主要橋梁選型，且連續梁正逐步向多跨數和大跨徑的趨勢發展。連續梁橋多為變截面箱梁截面，施工方法多選用懸臂澆筑施工即把梁體沿軸線方向分成若干節段塊，在墩頂0#塊澆筑完成后，兩側對稱安裝掛籃，逐步澆筑懸臂塊段［1］。

監控橋梁結構的梁體位移變化是判斷橋梁結構是否處于安全狀態最常用的參數，在橋梁施工過程中，由于梁體自重、施工活載和混凝土自身的收縮徐變和周圍環境溫度的影響，使得橋梁結構在每個施工階段都不斷發生變形［2，3］，這些因素相互影響，使得梁體在成橋階段的梁體線形符合設計的梁體線形非常困難，嚴重會導致橋梁結構難以合龍，影響工程施工進度。

連續梁橋在懸臂施工階段的結構是靜定的，施工控制的主要目標是控制梁體線形，對于已經施工完成的梁體塊段，除張拉備用預應力鋼束外，基本無法調整，而且調整空間也很小。為了保持梁體在施工過程中的穩定、橋梁結構的合龍精度和成橋后梁體線形平順，在施工過程中對橋梁結構的變形進行監控觀測，及時發現問題、及時調整很有必要。而監控觀測的最主要的就是每個施工階段和每個塊段的立模標高觀測，為準確觀測節段的立模標高，需要建立科學合理的觀測測量系統［4-5］。

本文通過對連續梁橋建立一個系統的測量過程，對重要部位的測量方法進行選擇，對測量數據和精度進行控制，對橋梁幾何形狀、主梁線形及成橋后橋面的平整度提供有力的支持。

1　連續梁監測控制方案

對連續梁在施工階段進行精確合理的觀測，能夠有效控制施工階段梁體線形的變化，使橋梁結構順利合龍，控制器變形誤差。

1.1位移測點的布置

位移的觀測是控制梁體線形的依據，將控制監測斷面設置在每一塊段的端部，0#塊的控制測點是以后各塊段施工的基準點，主要控制頂板高程，由于長度較長，在每個0#塊各布置7個監控測點，如圖1所示，在中間懸臂澆筑的塊段上，每個塊段端部布置兩個對稱的監測點，布置盡量靠近腹板位置，不影響施工及掛籃操作，同時觀測對稱兩點的高程，判斷梁體是否出現扭轉變形，測點布置如圖2所示。

圖1　0#塊標高測點布置

圖2　懸臂塊段測點布置圖

1.2監測時間及監測項目

為了減少溫度對觀測結果的影響，位移的監測時間選擇在早晨太陽出來之前，每個階段的變形觀測依據施工進度自由確定，梁體施工過程中的主要監測內容如下：

1）每個梁段混凝土澆筑前的高程測量；

2）每個梁段混凝土澆筑后、預應力張拉前的高程測量；

3）每個梁段預應力張拉后、掛籃行走前的高程測量；

4）掛籃行走后的高程測量；

5）拆除掛籃后、邊（中）跨合龍前的高程測量；

6）邊、中跨合龍前后的高程測量。

施工控制監測模型圖如圖3所示。

圖3　施工控制監測模型圖

標高測量儀器選用精密水準儀或者全站儀進行觀測。

2　觀測方案在實際橋梁線形控制中的應用

以某（48+80+48）m連續梁橋為例，進行施工控制，懸臂施工段共有10個塊，主梁為單箱單室變截面直腹板形式梁高縱向按圓弧變化，梁體節段分為4個懸臂施工段，兩個邊跨合理段，一個中跨合龍段。梁體撓度測點布置如圖4所示。

圖4　（48+80+48）m連續梁撓度測點布置圖

對該橋在施工過程按上述觀測測量系統進行施工控制，梁體順利合龍，且合龍誤差都在規范允許范圍內。

懸臂段最后一個施工段10#段預應力張拉后梁體線形理論計算和實際測量對比如圖5所示。邊跨合龍后梁體線形線形理論計算和實際測量對比圖如圖6所示。

圖5　10#塊張拉后梁體線形對比圖

圖6　邊跨合龍后梁體線形對比圖

中跨合龍后和全橋預應力張拉梁體線形線形理論計算和實際測量對比圖如圖7，8所示。

圖7　中跨后梁體線形對比圖

圖8　全橋預應力張拉后梁體線形對比圖

按照施觀測測量系統對連續梁在懸臂施工階段進行施工控制，控制梁體變形誤差，使得橋梁結構順利合龍，由合龍階段梁體線形對比圖可知，合龍階段線形的理論計算值和實際測量值差距較小，均在允許誤差范圍內，觀測控制方案能夠有效控制梁體施工階段的線形，達到了監控控制的目的。

3　結語

本文通過對連續梁橋施工過程中的線形進行控制，建立了一個合理的觀測測量系統，對橋梁施工過程中的關鍵部位進行監測控制，對橋梁施工階段的監測時間和監測項目進行探討分析。

依據本監測方案對一座 （48+80+48）m的連續梁橋進行施工控制監測，橋梁結構順利合龍，且合龍后梁體線形平順，和理論計算值所差無幾，能夠有效提高連續梁施工過程中的梁體線形誤差，為橋梁結構的施工控制提供了有效的參考依據。

［1］ 徐桂平.橋梁預制節段測量控制技術［J］.城市道橋與防洪，2004（4）：87-90.

［2］ 馮上朝.大跨徑橋梁線形監控測量技術［J.西部探礦工程，2011，8：205-206.

［3］ 經德良.荊州長江公路大橋主橋施工監控［J］.施工與控制技術，2011.

［4］ 張啟偉.大型橋梁健康監測概念與監測系統設計［J］.同濟大學學報，2001（1）：65-69.

［5］ 韓大建.大跨度橋梁健康監測技術的近期研究進展「J］.橋梁建設，2002，（6）：69-73.

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