高速鐵路懸澆連續梁橋施工監控關鍵技術研究

文/余超 中鐵十一局集團第四工程有限公司 湖北武漢 430074

近年來，針對大跨徑預應力混凝土曲線懸澆連續梁的線形控制有大量研究，對技術難點進行了分析與總結，并提出了線形控制的施工對策。這些研究成果為連續梁梁橋線形控制奠定了堅實的基礎。本文通過孫渡特大橋的施工監控工程實例研究了高速鐵路懸澆連續梁橋施工監控的關鍵技術。

1、工程背景分析

孫渡特大橋79+135+79m預應力混凝土連續梁，一聯全長294.5m，無碴橋面。主梁采用雙線直曲線梁布置，主跨箱梁采用單箱單室、變高度截面，端部13.25 m及跨中截面中心處梁高均為5.83m，中支點截面中心處梁高10.03m，梁高按二次拋物線變化。箱梁頂寬12.6m，橋梁總體建筑寬度12.9 m。箱梁頂板厚度48cm，箱梁底寬6.7m，底板厚度48.5cm～120cm。

根據原設計圖紙確定初步的橋梁施工工序，按初步確定的施工工序進行計算，根據計算結果調整初步確定的施工工序，反復進行，最后確定全橋有限元計算模型如圖1所示。

圖1 . 全橋有限元計算模型示意圖

2、施工監測方法

2.1 施工監測理論

實際工作監測理論是指通過施工控制理論與方法嚴格控制和調整連續梁在施工的每一個階段。通常情況下，理論計算應與實踐相結合。通過理論計算得出連續梁施工中橋梁的變形，包括梁所受內力作用、梁體所受撓度、梁墩的沉降量等等；通過實際檢測，可以得到施工過程中的一些關鍵控制參數，如主梁線形、主梁應力等等。分析理論與實測參數之間的誤差，從而來指導實際施工過程，并采用合理的方法來控制，已成為橋梁建設不可缺少的重要環節。

2.2 進行施工監測流程

首先對現場安裝實時監測體系，得出實時監測值；與此同時，對于現場進行相關實驗驗證，通過實驗得出現場測試參數。比較這兩組參數，再進行參數識別與修正，得出施工控制參數。通過設計方案，按設計參數通過相關理論計算出施工參數，與測試值進行對比分析，并進行分析和修正，最終確定下階段的施工資料，指導施工。大跨度連續梁橋的施工控制是一個“預告→施工→量測→識別→修正→預告”的循環過程。具體施工控制流程如圖2所示。

圖2 施工控制流程圖

2.3 施工監測的原則

第一、根據相關連續梁的實際施工特點，來確定實施監測；第二、實施監測所需要測得的主要參數為橋墩的變形和梁體內力兩個方面；第三、施工階段不同對于監測的側重點不同，最開始進行橋墩施工時，所需要重點監測的是橋墩的內力與變形，同樣的，梁體施工過程主要是監測梁體。

2.4 施工監測的內容

其一、控制前期理論分析。即通過理論來模擬連續梁的施工全過程，計算分析出理論上各施工階段的變形和受力預期情況；并對施工誤差進行相關理論分析，整理出內力與變形的調整方案。其二、現場測試得出實際參數。根據實際施工情況來模擬施工，得出現場測試的數據，通過這些數據所得參數與第一步的參數比較分析，使得施工控制與實際情況相符。其三、施工過程的實時監測。主要監測數據為變形特性和力學特性，通過監測進行反饋分析。其四、實時控制分析。當遇到實際測得參數與理論參數偏差較大時，應立即檢查施工流程，看是否是施工過程所導致的較大誤差，在則進行理論分析指導，綜合考慮，協助施工方一起解決問題。

3、監測方法與檢測點布置

3.1 建立現場監測網

通過現場調查，確定控制點，并在控制點的基礎上形成監測網絡。監測點的布置原則是連續梁橋的每段都要布置兩個以上的監測點，原則上是三個不在直線上的觀測點。利用全站對各觀測點進行觀測控制，保證整個觀測網絡的穩定。

3.2 分配監控點和測試要求

目前，連續梁的施工大多采用懸臂吊籃技術，監測點一般布置在主梁和底部籃澆鑄梁體上。梁體的監測點位于梁體的末端和梁體的中間，而現澆側跨的觀測點主要分布在梁體、腹板和兩側底模上。布置0號塊高程觀測點是為了控制頂板的設計標高，同時也作為以后各懸澆節段高程觀察的基準點。0號塊的頂板共布置1個水準控制點和6個測點，為方便得到梁底標高，亦可在箱梁里面的墩頂橫隔板處加設一個水準控制點。0號塊測點位置如圖3。

圖3 0號塊高程測點布置示意圖

為方便得到施工過程中梁體標高的變化過程以及成橋后線形復測，各梁段施工時需預埋測點，并保持高程測點在整個施工過程中不損壞。澆筑梁段懸臂前端測點布置如圖4。

圖4 截面側點布置圖

3.3 梁體的線性控制

為了保證通過線性理論的計算值能夠直接指導實踐，對于梁體必須要綜合考慮，識別修正梁體的一些參數，設置合理的梁段立模標高。箱梁懸臂澆筑段的各節段立模標高可參考下式計算：

3.4 溫度影響與觀測對策

為了找出溫度變化引起主梁撓度變化的規律，對于一些重點工況，分別在早晨6：00左右（即溫度較低）和中午12：30～14：30（即溫度較高）間對其撓度進行測量，找出溫差變化較大時撓度變化的極值，從而為確定待施工各節段預拱提供較為可靠的依據。

結語：

綜上所述，對于懸澆連續梁的施工過程，沒有固定的施工工藝，在施工過程中，各種外界影響因素都會有所不同，因此根據經驗來進行即時的指導顯得非常的重要，對于橋梁的檢測手段與檢測頻率也需要綜合考慮當地的各種因素，選擇最適合的施工方法。