摘要：本文以某特大橋主橋連續(xù)梁為工程背景，介紹了橋梁施工監(jiān)控的思路和方法，闡述了該預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控的實(shí)施措施，以確保施工中結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性，保證成橋后結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和線(xiàn)形符合設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁;施工監(jiān)控;連續(xù)梁

1工程概況

某高速鐵路特大橋主橋?yàn)?70+3×120+70)m變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，端支點(diǎn)及跨中處梁高為5.09m，高跨比為1/23.6;中支點(diǎn)處梁高為9.09m，高跨比為1/13.2。全橋共分133個(gè)節(jié)段，最大懸臂澆注塊重為199.12t。主墩均為圓端型實(shí)心結(jié)構(gòu)，墩高依次為27m、28m、28m、26m。墩底下面為5m厚的承臺(tái)。承臺(tái)下面為12根直徑2.5m的群樁。

2施工監(jiān)控思路和方法

施工控制應(yīng)當(dāng)采取理論計(jì)算預(yù)測(cè)→按預(yù)測(cè)進(jìn)行階段施工作業(yè)→階段施工作業(yè)完成后實(shí)測(cè)反饋→根據(jù)實(shí)測(cè)反饋進(jìn)行參數(shù)分析、評(píng)估及優(yōu)化→進(jìn)行下一施工階段理論計(jì)算預(yù)測(cè)的循環(huán)次序進(jìn)行。因此其主要工作內(nèi)容包括階段施工前的預(yù)測(cè)計(jì)算、階段施工過(guò)程中的控制測(cè)量、實(shí)測(cè)結(jié)果與計(jì)算預(yù)測(cè)結(jié)果的偏差分析及優(yōu)化分析三個(gè)方面的內(nèi)容，具體實(shí)施時(shí)，需要考慮以下內(nèi)容：建立全橋關(guān)鍵斷面應(yīng)力、線(xiàn)形、及溫度場(chǎng)適時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，針對(duì)不同的施工階段及施工內(nèi)容，適當(dāng)提高監(jiān)測(cè)頻率;施工控制以每一階段的構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸、橋面標(biāo)高控制、結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制為主;預(yù)應(yīng)力張拉精度、梁體截面尺寸、混凝土材料性能及澆灌重量、施工周期、結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)等對(duì)橋面的豎向線(xiàn)形影響非常敏感，應(yīng)作為精度控制的重點(diǎn);預(yù)應(yīng)力張拉對(duì)結(jié)構(gòu)線(xiàn)型及結(jié)構(gòu)受力安全均有較大影響，在張拉過(guò)程中應(yīng)對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)控制;溫度的變化會(huì)非常大的影響梁體的幾何線(xiàn)形，并對(duì)梁體的精確線(xiàn)形確定非常重要。各施工階段的線(xiàn)形測(cè)量應(yīng)在黎明前進(jìn)行，以消除溫差造成的與設(shè)計(jì)值的偏離;施工中溫度、風(fēng)荷載的影響、砼的收縮和徐變、基礎(chǔ)沉降等應(yīng)在每一個(gè)施工階段的分析模型中進(jìn)行修正;混凝土收縮徐變對(duì)結(jié)構(gòu)線(xiàn)形影響較為明顯，施工前收集相關(guān)資料進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，施工過(guò)程中結(jié)合實(shí)測(cè)資料進(jìn)行詳細(xì)分析。懸臂施工階段立模標(biāo)高控制采用相對(duì)高差控制。在進(jìn)行梁段立模標(biāo)高計(jì)算時(shí)，主要提供每一個(gè)擬澆梁段前后端截面的高差，絕對(duì)標(biāo)高僅做參考，如果出現(xiàn)位移計(jì)算結(jié)果與實(shí)際發(fā)生的位移值有偏差，再對(duì)高差進(jìn)行修正。立模標(biāo)高的控制應(yīng)以追求橋面線(xiàn)形的平順為目標(biāo)。在成橋橋面標(biāo)高的控制中應(yīng)以橋面平順為目標(biāo)，不必片面追求個(gè)別節(jié)點(diǎn)的理論標(biāo)高，當(dāng)施工中某工序或梁段澆注后標(biāo)高值與理論值發(fā)生偏差后，不必強(qiáng)行在下一個(gè)梁段中立即調(diào)整過(guò)來(lái)，而應(yīng)根據(jù)偏差發(fā)生的特點(diǎn)找出原因，在后期懸臂澆注梁段撓度計(jì)算時(shí)進(jìn)行修正，在以后的幾個(gè)梁段甚至后期懸臂澆注的所有梁段中將標(biāo)高偏差糾正過(guò)來(lái)。最后成橋可能很多梁段實(shí)際標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高存在一定偏差，但橋面整體線(xiàn)形為平順的。

3施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容與措施

(1)混凝土彈性模量�；炷�土彈性模量是結(jié)構(gòu)計(jì)算中的一個(gè)非常重要的參數(shù)，混凝土的實(shí)際彈性模量與設(shè)計(jì)值及計(jì)算假定值總是存在一定的差距，需要通過(guò)試驗(yàn)得出實(shí)際的混凝土彈性模量。在主梁0號(hào)塊施工時(shí)，按規(guī)范要求制作彈性模量試塊八組，每組3個(gè)，分別作3天、7天、28天、60天、90天、120天、150天、180天等不同齡期的彈性模量試驗(yàn)。確定實(shí)際配合比的混凝土彈性模量隨時(shí)間變化的特性，并在監(jiān)控計(jì)算中對(duì)這一參數(shù)的變化特性對(duì)最終成橋線(xiàn)型的影響進(jìn)行分析。(2)混凝土容重及配合比。C60混凝土容重初步計(jì)算時(shí)取26.5kN/m3，混凝土容重大小與混凝土配比、所用石料密度等有關(guān)，實(shí)際容重與計(jì)算取值有一定差異。在主梁施工前幾個(gè)節(jié)段，要求按規(guī)范制作試塊，測(cè)定實(shí)際混凝土容重，作為監(jiān)控計(jì)算的參數(shù)。在施工過(guò)程中，根據(jù)對(duì)組成混凝土材料配合比的控制、各材料用量的控制、截面幾何尺寸的控制來(lái)控制混凝土容重及節(jié)段重。(3)截面特性參數(shù)。任何施工都可能存在截面尺寸誤差，驗(yàn)收規(guī)范中也允許出現(xiàn)不超過(guò)限值的誤差，但這種誤差將直接導(dǎo)致截面特性誤差，從而直接影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形的分析結(jié)果。因此在施工過(guò)程中，從立模開(kāi)始至混凝土澆注成形后，都應(yīng)進(jìn)行截面特性參數(shù)的控制，一方面及時(shí)糾正施工偏差，另一方面及時(shí)發(fā)生成形后的截面特性偏差，在計(jì)算分析中予以適當(dāng)考慮。(4)掛籃彈性變形。預(yù)拱度的設(shè)置應(yīng)考慮掛籃彈性變形的影響，掛籃彈性變形通過(guò)掛籃加載試驗(yàn)獲取其真實(shí)值。根據(jù)加載試驗(yàn)確定的掛籃彈性變形值，通過(guò)計(jì)算評(píng)估其對(duì)梁體橫截面幾何尺寸的影響，認(rèn)為必要時(shí)，對(duì)掛籃進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭偠燃訌?qiáng)。(5)鋼材的力學(xué)性能。預(yù)應(yīng)力混凝土梁體所使用的普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量及強(qiáng)度指標(biāo)、延伸率指標(biāo)一般由材料供應(yīng)商提供，在本施工控制中具體由材料試驗(yàn)室負(fù)責(zé)落實(shí)。(6)混凝土材料的收縮徐變參數(shù)。由于混凝土材料的收縮徐變，會(huì)導(dǎo)致施工過(guò)程中及成橋后梁體線(xiàn)型及內(nèi)力發(fā)生較大變化，因此在施工前及施工過(guò)程中的監(jiān)控計(jì)算必須了解混凝土材料的收縮徐變特性。在施工前采用規(guī)范規(guī)定的收縮徐變參數(shù)，在施工過(guò)程中的監(jiān)控計(jì)算采用混凝土收縮徐變專(zhuān)項(xiàng)試驗(yàn)研究成果結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)對(duì)位移及內(nèi)力的實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行試算確定最佳收縮徐變參數(shù)。(7)預(yù)應(yīng)力施工控制參數(shù)。預(yù)加應(yīng)力是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形控制考慮的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)，預(yù)加應(yīng)力的大小受很多因素的影響，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行測(cè)定。預(yù)應(yīng)力控制參數(shù)參考預(yù)應(yīng)力張拉專(zhuān)項(xiàng)試驗(yàn)研究成果并結(jié)合施工時(shí)實(shí)際控制測(cè)量成果確定。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)應(yīng)力控制，除采用常規(guī)的油壓表及伸長(zhǎng)量雙控外，還需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際索的孔道摩阻試驗(yàn)及錨下應(yīng)力測(cè)量試驗(yàn)。(8)溫度場(chǎng)測(cè)量。施工過(guò)程中的溫度場(chǎng)測(cè)量包括大氣環(huán)境溫度場(chǎng)測(cè)量、主梁梁體溫度場(chǎng)測(cè)量、主墩溫度場(chǎng)測(cè)量及溫度對(duì)線(xiàn)型及內(nèi)力的影響測(cè)量分析。溫度監(jiān)測(cè)采用在梁體內(nèi)埋設(shè)銅鎳熱敏電阻方法進(jìn)行，在截面的頂板的上表面和下表面分別布置測(cè)點(diǎn)，在腹板布置測(cè)點(diǎn)，在底板的上表面和下表面分別布置測(cè)點(diǎn)，測(cè)量主梁結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部應(yīng)環(huán)境變化形成的溫度梯度。選擇氣溫變化較大的一天進(jìn)行全天測(cè)試。每隔2～4個(gè)小時(shí)測(cè)試一次，分析溫度場(chǎng)隨氣溫變化的規(guī)律。)在合龍時(shí)，對(duì)溫度場(chǎng)進(jìn)行一次全天測(cè)試，研究合龍時(shí)梁體的線(xiàn)型情況。(9)施工線(xiàn)形控制測(cè)量。施工過(guò)程中的線(xiàn)形測(cè)量包括橋梁施工控制測(cè)量網(wǎng)定期復(fù)核測(cè)量、主墩墩頂沉降測(cè)量、各節(jié)段施工立模標(biāo)高測(cè)量、施工荷載對(duì)線(xiàn)形影響測(cè)量、溫度對(duì)線(xiàn)形影響測(cè)量等。主梁線(xiàn)形監(jiān)測(cè)主要采用高精度水準(zhǔn)儀測(cè)量和全站儀。線(xiàn)形測(cè)量主要內(nèi)容包括：主梁線(xiàn)形控制網(wǎng)的測(cè)定及高程控制基準(zhǔn)點(diǎn)的定期復(fù)測(cè)，主梁立模標(biāo)高及截面尺寸的放樣監(jiān)測(cè)，中線(xiàn)偏位測(cè)量，主梁標(biāo)高測(cè)量，主墩沉降定期測(cè)量，合攏前后線(xiàn)形24小時(shí)聯(lián)測(cè)，成橋線(xiàn)形測(cè)量。梁段立模標(biāo)高：H施=H0-fs+fm+fg，式中：H施為主梁梁頂立模標(biāo)高;H0為主梁梁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，即成橋狀態(tài)設(shè)計(jì)線(xiàn)形;fs為從梁段安裝到成橋狀態(tài)累計(jì)位移，向下為負(fù);fm為主梁的活載預(yù)拱度，本橋考慮活載最大位移的1/2;fg為掛籃變形產(chǎn)生的撓度。成橋狀態(tài)設(shè)計(jì)線(xiàn)形為考慮3年收縮徐變后的成橋線(xiàn)形，掛籃變形產(chǎn)生的撓度通過(guò)掛籃加載試驗(yàn)來(lái)獲得。大橋成橋狀態(tài)設(shè)計(jì)線(xiàn)形為平坡，因此施工監(jiān)控實(shí)施中施工預(yù)拱度+掛藍(lán)變形即主梁梁頂立模標(biāo)高。(10)施工應(yīng)力測(cè)量。在施工控制截面布置應(yīng)力測(cè)點(diǎn)，以監(jiān)控施工過(guò)程中應(yīng)力變化及分布情況并與理論計(jì)算值對(duì)比，在計(jì)入誤差及變量調(diào)整后分析以后每階段及竣工后結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)。應(yīng)力監(jiān)測(cè)測(cè)量組件選用JXH-2型鋼弦式記憶智能應(yīng)變傳感器，主梁應(yīng)力測(cè)試，共布設(shè)15個(gè)截面，主梁應(yīng)力測(cè)量工況為每節(jié)段混凝土澆筑完成，每節(jié)段預(yù)應(yīng)力張拉完成，合龍段澆筑前后，合龍段預(yù)應(yīng)力張拉前后，全橋合龍后。

4結(jié)語(yǔ)

對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋來(lái)說(shuō)，采用懸臂施工法有許多優(yōu)點(diǎn)，但橋梁的形成都要經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。在施工過(guò)程中如何保證主梁豎向線(xiàn)型偏差及橫向偏移不超過(guò)容許范圍、如何保證合攏后的橋面線(xiàn)型良好、如何避免施工過(guò)程中主梁出現(xiàn)過(guò)大的應(yīng)力等問(wèn)題，如何保證施工狀態(tài)與設(shè)計(jì)狀態(tài)最大程度吻合等，均需進(jìn)行施工監(jiān)控監(jiān)測(cè)來(lái)解決。

參考文獻(xiàn):

[1] 夏文俊,陳鋒平.大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控技術(shù)[J]現(xiàn)代交通技術(shù),2007,(2).

[2] 石德斌,程浪舟.大跨度變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控[J]鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2006,(2) .

[3] 梁志廣,李華偉.大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的線(xiàn)形控制[J].石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào),2002,(1).

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自：http://www.jinnzone.com/kejilw/jianzhushigonglw/17710.html