淺析大跨度連續梁線性監控施工技術控制

陶葉平

[摘要]近年我國鐵路、公路工程發展迅速，隨著連續梁技術在其中的廣泛應用，橋梁工程在建設項目過程逐漸變得更加可靠。本文結合連鹽鐵路跨沿海高速、蘇北灌溉總渠特大橋（73+2X128+73）m連續梁+（73+4X128+73）m連續粱說明了線性監控的目的和工作原理，闡述了線性監控在橋梁工程中的應用及實踐分析。

[關鍵詞]橋梁；線性監控；控制

1工程概況

跨沿海高速、蘇北灌溉總渠特大橋位于鹽城市濱海縣境內，起訖里程DKl67+273.735-DK179+870.975m，設計橋長12593.24m。本橋受地形、地物限制或有特殊要求的連續梁采用懸臂澆筑施工。267#-27l#墩采用1聯（73+2×128+73）m連續梁；271#-277#墩采用1聯（73+4×128+73）m連續梁跨越調度河、淮河人海水道、排水渠、蘇北灌溉總渠及S328省道。連續梁0#塊順橋長度均為12m，1#-18#塊段為懸臂施工節段，19#塊段為合龍段，20#塊段為邊跨現澆段。箱梁頂寬12.5m，底板寬7.0m，梁高按圓曲線變化為：高5.6m-9.6m；中跨支點處梁高9.6m，箱梁橫截面為單箱單室。

2線性控制的目的

采集現場影響懸臂灌注施工梁體變形的各種因素，模擬現場施工過程，計算梁段立模數據，并與實測數據對比，求出偏差系數，調整梁段預拱度值和立模標高，確保成橋線形符合設計要求。保證合龍精度。

3線性監控的工作原理和內容

3.1線性監控的原理

連續梁懸臂灌注施工每一個工況中梁段實測標高與設計標高的誤差產生原因主要有：①模擬計算參數的計算方式和取值，它們包含混凝土的彈性模量、材料容重、混凝土徐變、混凝土齡期參數與工程實際情況有一定差別；②實際測量的構件幾何尺寸與設計尺寸的偏差；③預應力荷載、結構溫度、臨時荷載、施工荷載等影響。除了上述影響因素之外，還應考慮施工溫度及臨時荷載的影響。根據實際施工參數和計算模型的對比和調整，由對比計算結果。用計算模型來指導后期的施工。基于線形監控影響的因素有多元性的特點，如要得到較為準確的施工控制調節量，要根據實際的結構響應與理論值的偏差得到需要的修正參數，然后利用修正后的參數重新計算每個控制調整量，下一施工循環使用新的控制調整量進行控制。這樣再次對比結構實際響應與理論計算值，經過各個工況的多次調整和靠近，使得計算模型與實際參數的結構相一致，最終實現我們的控制目標。整個線形控制過程就是一個計算→預報→監測→對比→識別→修正→計算→預報的循環過程，每進行一次循環，計算和預報的準確性就得到一次提高。保證結構的標高與線形正確以及外形美觀。

3.2線性監控包含內容

線性監控的內容主要包括：①橋梁梁體撓度觀測和高程控制。②梁體軸線觀測及平面位置控制。③基礎沉降量觀測及橋墩彈性壓縮變形值觀測。④溫度變化的觀測。

4線性監控的方法

4.1施工流程

前期的機構分析計算→預告掛籃定位標高→施工（綁扎鋼筋、澆筑、張拉）→測量（標高、位移、溫度、截面尺寸、彈性模量）→誤差分析→修正參數→糾偏實施。

4.2監控前的準備

連續梁線性監控實施前，一定要編制切實有效的實施方案，并且按照既定的方案實施，施工過程中不得輕易更改方案：即使因特殊情況需調整，也應注意與已施工完成的節段的統一和閉合。另外應對掛籃及托架進行彈性和非彈性變形的觀測，通過計算得出掛籃及托架的變形值。

4.3觀測點埋設

0號塊梁頂面控制點為箱梁懸臂澆筑施工的標高及橋梁中軸位置基準控制點。該點埋設于0號塊橫向、縱向軸線的中心位置，并保證該點位的埋設質量，注意在施工過程中的保護，不得損壞和覆蓋。從箱梁的第1號節塊開始，在距離節塊前端15cm處（順橋向），沿橫向布置4個頂面標高觀測測點。觀測點可采用預埋鋼筋或植筋的方式，觀測樁鋼筋的頂面須應打磨成凸型加刻畫十字絲的結構，頂端露出混凝土面2-3cm。觀測點的埋設位置及編號如圖1所示。

掛籃主桁架前端變形測量的觀測點可直接設置在主桁架前端節點上，可采用繩尺輔助測量主桁架前端觀測點。

承臺沉降測點布置在承臺的對角。每個承臺4個觀測點。觀測點可采用預埋或植筋的形式設置，觀測點使用不小于Φ20鋼筋頭露出承臺頂2-3cm左右，頂端應打磨成凸型結構以便觀測。

4.4測量要求

對于每一個懸澆節塊應進行下列三種工況的標高觀測：混凝土澆筑前（掛籃立模就位后）、混凝土澆筑后、預應力鋼束張拉后。對于正在澆筑的梁段，掛籃立模就位后（混凝土澆筑前）需要測量3、4點高程以及掛籃前節點高程；澆筑混凝土后，需要測量3、4點和1-4點高程以及掛籃前節點高程。對于已經施工完成的梁段，僅測量1-4點高程，因溫度對測量結果的影響較大，顧每次測量一般選在上午6-10時、下午16-18時溫度適中時施測。當進行標高觀測的同時，還需對節塊中軸線位置進行觀測。承臺基礎的沉降觀測，可根據施工的進度情況，進行周期性觀測，但最大觀測周期不能大于兩個節塊的施工周期。每個工況需要測量的截面為N，N-1，N-2，小于3個截面的，要全部測量。

實測數據經計算分析和計算模型對比后，結合節塊重量、混凝土強度、掛籃變形值、標高、溫度等因素，提出下一節塊的立模標高值。

4.5合龍段觀測

合龍段是連續梁施工的重點，更是線形監控的難點，應高度重視合龍期間的觀測和控制。合龍段的觀測應特別注意以下幾點：①合龍前2個梁段的施工時，應對待合龍的兩段梁體進行聯測，以確保梁段懸臂施工的立模標高。保證合龍精度。合龍段的高程觀測應按五種工況進行施測：安裝吊籃前、混凝土澆筑前、混凝土澆筑前后、部分預應力張拉后、所有預應力張拉后。②在現澆合龍段之前，應對已完成節塊的連續梁體進行施工溫度和環境溫度的變化值及相應撓度變化情況進行觀測：溫度變化的觀測頻率不大于4小時，最佳觀測時間為2：00，6：00，10：00，14：00，18：00，22：00。

除以上監測情況以外還有兩種特殊工況需要進行監測：0#塊臨時支架拆除時和橋面臨時荷載有較大變化時。

4.6溫度影響觀測

合龍前2個梁段節塊的混凝土養護期間，需測量一次溫度對懸臂端的變形影響，最佳觀測時間分別為6：00和14：00。

4.7軸線觀測及平面位置的控制

在梁體澆注的每個節段要設置一個中軸線的觀測點。每完成一個節塊的澆筑后，應對已完成的所有節塊軸線位置進行復核。另外在立模時，要精確把握模板前端4點的坐標，保證模板定位完成后的準確性。

4.8承臺基礎沉降觀測及橋墩彈性壓縮變形觀測

通過對承臺頂面設置的觀測點和0號塊頂部基準點的觀測，作為對承臺基礎沉降和墩身壓縮變形值的來源。

4.9施工監控目標

箱梁梁段的精度要求：

箱梁底、頂板中線誤差：≤5mm；

箱梁頂面高程：±10mm；

箱梁底、頂板寬度誤差：±30mm；

箱梁高度誤差：+5mm，-10ram；

同跨對稱點高程差：±20mm；

合龍段的主要精度：

中線位置相對誤差：≤10mm；

高程相對誤差：≤10mm。

4.10立模標高計算

立模預拱度值以向上為正。底模標高通過下式給出：

H=H₀+f_s+f_m+f_g

式中：

H—梁體底板立模標高：

H₀—梁體底面設計標高，即設計成橋線形；

f_s—后續節段施工或體系轉換對本節段前端產生的撓度變形；

f_m—1/2活載預拱度：

f_g—掛籃自重及其自身變形產生的撓度，可以根據掛籃加載試驗結果考慮其影響。

5結語

綜上所述，連續梁線性監控是保證連續梁施工合攏精度，提高施工質量的主要環節，在橋梁連續梁施工中發揮著重要作用。施工中要不斷的改善自身的施工技術，創新施工手段，運用新的科技措施，結合橋梁施工中的實踐經驗，將理論和實踐相結合，嚴把橋梁質量關，推動橋梁建設的發展進程，滿足公路、鐵路運輸的要求。

[責任編輯：王偉平]