1、嚴村特大橋連續梁懸臂施工線形控制技術0 引言隨著我國鐵路建設規模的不斷擴大，大跨度預應力混凝土繼續梁施工技術已經日益成熟，施工過程包括澆筑混凝土、預應力筋張拉、體轉系轉換等，在施工懸臂過程中主梁撓度變化幅度大，成橋后結構因為梁體自重產生的內力、變形與施工過程有直接關系，應按照施工過程來計算。影響施工懸臂過程和成橋后主梁撓度的因素較多，主要有以下幾方面：諸如材料特性、暫時施工荷載、構件自重、收縮徐變等設計參數的取值；環境的影響，例如平均溫度和日照溫差、空氣濕度等的影響；量測誤差，如千斤頂油壓表等引起的誤差；施工誤差；結構模型簡化和計算的誤差。這些因素將對施工產生如下影響：澆筑混凝土及張拉力預應力

2、鋼筋時引起的撓度變化與設計值不全都；荷載持續一段時光后，因收縮徐變引起的撓度與設計不全都。溫度、錨下控制應力、收縮徐變、彈性模量對施工質量和平安的影響很大，若施工中沒有準時發覺其存在偏差，導致該偏差堆積下來，很可能會嚴峻影響施工的質量和平安，造成合攏困難及滿意不了設計所要求的橋梁線形。在施工過程中通過實測各梁段標高，利用施工控制軟件對以上各種因素舉行調節并預告下一施工階段梁段立模標高，可以有效地保證預應力混凝土繼續梁橋合攏精度以及成橋線形。1 工程概況南京至安慶鐵路新建工程嚴村特大橋計算跨度為48m+80m+48m雙線預應力混凝土繼續梁橋。結構形式為3跨預應力混凝土繼續箱梁，橋梁全長177.3

3、m，中支點處梁高6.435m，跨中3.835m，直線段高為3.835m。梁底下緣按圓曲線變化，邊支座中心線至梁端距離0.65m。箱梁采用單箱單室、變截面、變高度結構。箱梁頂面寬12.2m，箱梁底面寬6m，頂板厚度除零號塊附近外均為40cm；底板由跨中的46cm，按圓曲線線變化至根部80.3cm；腹板由45cm至80cm，按折線變化。2 線形控制的目的和方法2.1 線形控制的目的通過梁體施工控制，我們能夠把握實際的施工工序及相關的施工參數和數據，如此有利于實時理論分析和結構驗算橋跨結構；針對各個施工環節，通過分析驗算結果我們能夠得出多項施工控制參數，比如其主梁端的撓度等，從而分析施工誤差，并對囫

4、圇施工狀態的平安舉行評價。如此能夠有效確保結構的受力和變形都在合理的空間內，不會影響到成橋后的結構內力和線形。2.2 線形控制的方法本橋采用預報控制法和自適應控制法。預報控制法是指在綜合考慮各項影響橋梁結構狀態的因素和施工需要達到的目標后，預報控制各個施工環節完成前后的狀態，盡量讓施工在正常的軌道上。實際狀態和預報控制之間通常會消失誤差，這種誤差及誤差大小能夠協助相關人員找到影響施工目標的因素，從而在后期的施工中針對這種誤差實行有針對性的措施，如此良性循環下去，終于結構的施工完成就會和預報設計相全都。自適應控制法是指若結構的實測狀態和模型計算結果不全都時，可通過調節計算模型參數將誤差消退，調節

5、后的計算模型參數就是抱負的計算模型參數，將各施工環節都調節為抱負的計算模型參數，能夠對囫圇施工過程舉行有效控制。繼續梁線形控制循環過程是施工測量識別修正預告施工，其本質是讓施工在正常的軌道上操作。但事實上任何施工都不行避開地存在誤差，即使是理論分析得到的抱負狀態也存在細微誤差，因此施工控制的核心任務是對誤差舉行分析、識別和調節，預報結構的未磣刺。懸臂澆筑是一種典型的自架設施工方法，通常被應用在大跨度預應力混凝土繼續梁施工中。因為在繼續梁施工中，已成結構（懸臂節段）狀態無法在事后舉行調節，所以務必在其施工期間實行有效措施控制結構使之處于平安狀態，通常實行的方法都是預報控制法和自適應控制法，這兩種

6、方法能夠針對已有誤差在下一未澆筑梁段的立模標高上做出須要的調節。基于此，我們發覺要想確保實現控制目標，務必盡量精確預報立模標高，即主要依賴預報控制。3 繼續梁施工線形控制過程3.1 施工影響因素分析 在橋梁施工控制過程中，最為關鍵的是實測值和理論計算值的對照分析，并進一步按照實測值對計算模型舉行修正，以期對后續各階段舉行更為準確的預報和控制。以下對影響線形控制的各主要因素舉行分析。3.1.1施工工期安頓的影響懸臂施工的繼續梁各梁段混凝土具有不同的齡期，而混凝土各項材料參數與齡期有直接的關系，如隨齡期增強混凝土彈性模量呈增大、徐變系數呈減小的趨勢。在其線控計算中，首先應按照實際施工進度舉行分析計

7、算，并考慮材料參數隨時光的變化邏輯；通典型工況（如混凝土澆筑或預應力張拉工況）的實測變形結果推算等效彈性模量，并采用修正后的計算模型對繼續梁變形舉行進一步準確預報和控制。3.1.2 預應力張拉的影響精確的預應力鋼筋定位和張拉是繼續梁施工期間和成橋后受力平安的保障，對線形控制也有一定的影響。在設計計算中，各項損失計算一般是根據規范舉行取值，施工中應舉行錨口、喇叭口和管道摩阻測試并按照實測結果對預應力張拉值舉行調節。懸臂施工的繼續梁應加強管道定位工作，并宜在懸臂施工過程中選取兩個階段對頂板預應力管道、合龍后對底板預應力管道分離舉行摩阻實驗。3.1.3 收縮徐變及預應力長期損失的影響在施工過程中，因

8、為混凝土收縮徐變和預應力長期損失的影響，即使作用在結構上部的荷載不變，其線形仍在不斷的發生變化。所以，在線形控制的實施過程中，測試工況務必與荷載工況相對應。3.1.4 結構溫差的影響懸臂施工過程中，頂板頂面直接裸露在大氣環境中，受日照溫差的影響，懸臂結構會消失繼續的上翹和下撓變形。其起因在于截面上下緣的不勻稱伸長或縮短，從混凝土澆筑前后和養生期間截面上下緣應變變化可以看出，豎向溫差引起的梁體變形與階段混凝土澆筑的作用基本相當，施工中的變形測試務必考慮該因素的影響。3.1.5 混凝土的不平衡澆筑的影響在懸臂施工過程中，兩懸臂端混凝土澆筑難以保證嚴格的對稱，兩端不平衡荷載將使得梁體發生整體轉動。從

9、混凝土澆筑過程中實測梁體撓度變化過程可以看出，混凝土澆筑過程中因為轉動所產生的位移遠大于澆筑完成后混凝土濕重引起的彈性變形，在混凝土澆筑完成后，雖然大部分梁體轉動引起的位移得以恢復，但因為受到轉動阻力因素的影響，實測澆筑完成后的撓度為轉動引起的剛體位移和混凝土濕重引起的彈性變形的疊加。在線形控制中應考慮該因素的影響并定期對懸臂梁段的標高舉行測試；施工中應進一步嚴格控制懸臂兩側的不平衡荷載。3.1.6 邊跨現澆段支架的影響在設計和監控計算中，一般將邊跨現澆段支架按剛性支撐考慮，即f預拱度一項中未考慮支架變形及其下部基礎沉降帶來的影響。施工中需在立模前對支架舉行堆載預壓，一方面消退支架本身的塑性變

10、形、把握彈性變形邏輯，另一方面壓實地基，避開在上部梁體混凝土澆筑后消失較大的沉降變形；施工時應按照上述結果在邊跨現澆段立模中予以考慮。另外，因為邊跨合龍時需拆除距合龍口0.5m1.0m支架和模板，在支架設計中應予考慮，避開支架局部拆除時，因為荷載轉移導致支架變形從而影響合龍精度。3.2 建立計算模型施工初期是按照設計參數建立計算模型，決定每一節段梁體的預拱度，從而決定梁體立模標高。施工過程中按照施工監控數據，通過分析計算，對計算參數不斷修正，使計算模型更臨近實際結構。計算參數主要包括梁體混凝土容重和彈性模量、預應力鋼材技術標準、平凡鋼筋技術標準、掛籃的彈性變形。3.3 現場檢測方法及數據施工監

11、控、監測的一項重要工作是繼續梁的實時線形測量。撓度線形監測內容主要包括主梁軸線偏位、結構變形及位移、結構的線形、跨長、主梁高程等。要想良好地控制成橋線形，撓度監測資料的作用不容忽略。結合過往閱歷，應布置3個對稱的高程觀測點在每個施工節段上，如此不僅能夠測量箱梁的撓度，還能夠準時地發覺箱梁是否發生扭改變形。在施工期間應對每個截面舉行全過程的標高觀測，從而觀看各點的撓度及箱梁曲線的變化歷程，以確保囫圇施工處于平安正常的范圍。在離節段前端10cm布置高程控制點，用16mm直徑螺紋鋼筋制作測點觀測標。懸澆箱梁節段的測點不僅是箱梁的標高控制點和撓度變形觀測點，也是控制箱梁中線平面位置的測點。要求全部埋設

12、的測點都嚴格根據相關規范標準舉行操作，且禁止在施工過程中踩踏、碰撞。3.3.1 試儀器的抉擇高程監測是指為準確控制各節段的預拱度，用精密水準儀對主梁各節段控制點的標高舉行測量。不僅如此，其還能夠測出主梁節段的扭曲程度。另外，利用經緯儀測量主梁軸線。主梁的線形監測以線形通測和局部節段標高測量相結合，在主梁節段澆筑、及掛籃移動后等施工階段舉行。0號塊高程測點布置。布置0號塊高程觀測點的目的是控制頂板的設計標高，同時它也能夠作為各懸臂澆筑節段高程觀測的基準點。布置9個高程觀測點在各個0號塊的頂板，詳細布置狀況如圖1、圖2所示。各懸臂澆筑節段高程測點布置。設3個測點在各個節段高程測點，對稱布置在懸臂板

13、與腹板的交接點，離節段前端10cm，測點露出混凝土面5cm，如圖3、圖4所示。3.3.2 觀測時光與項目每個標準梁段施工過程中，分離測量掛籃移動就位后、混凝土澆筑完成后、預應力張拉后三個工況下主梁懸臂前端每個梁段的標高。每完成L/4跨徑的梁段施工后，全橋通測一次。墩頂偏位在主梁每懸臂施工完成45個節段舉行一次復測。合攏前，對全橋主梁頂面標高做一次全面復測。 合攏后、橋面系施工完成后，分離對全橋主梁頂面標高、墩頂偏位各做一次全面復測。最好在清晨太陽出來之前觀測撓度，如此可避開溫度因素的影響。施工囫圇環節的觀測內容主要包括立模、混凝土澆筑前后、預應力張拉前后以及拆除，能夠協助施工更平安和更有效率地

14、開展。3.3.3 觀測結果最優控制的先決條件是觀測結果的正確性，如表1、表2所示， 量測每一段施工節段的撓度及標高都務必記錄具體。要想施工控制分析客觀精確，這些數據支持是必不行少的。3.4 立模標高決定待建立正確的模型和性能指標后，需參考控制參數和設計參數，結合橋梁結構的各項參數，包括活載、二期恒載、施工荷載、施工情況、結構狀態等，放入分析系統中計算，可得到結構按施工節段舉行的每一個節段的內力和撓度及終于成橋狀態的內力和撓度。接著假設成橋后的抱負轉臺的各節段的預拋高值，得出各施工節段的立模標高及混凝土澆筑前、混凝土澆筑后、鋼筋張拉前、鋼筋張拉后的預計標高。立模標高為：Hlm=Hsj+Hypg+fg1式中：fg1表示掛籃變形值；Hypg表示計算所得的預拋高值；Hsj表示設計標高；Hlm表示立模標高。預計標高為：Hyj=Hypg-fi-fg1式中：fi表示澆筑當前節段的下撓值或張拉鋼筋后的總下撓值。通過實測數據與理論計算立模標高舉行比較，倘若偏差較大，準時修正計算參數，計算下一段梁體的立模標高，如表3。4 線形控制成績大