摘要：本文主要针对线型监控在转体连续梁施工中的具体应用进行详细阐述，并通过工程实例描述，来体现线型监控在转体连续梁施工中与普通连续梁施工的异同，以便为后续相关工程施工提供有效参考，更好的提高连续梁施工质量，进一步了解线型监控对连续梁结构的重要性。
关键词：线型监控；转体；连续梁；施工应用
随着国家经济水平的不断提升，交通运输进入加快现代化综合交通运输体系建设的新阶段，无论在铁路、公路，还是市政交通的建设中，不可避免出现交叉立体施工，为尽可能较小对既有线的干扰，相应越来越多的转体桥梁应运而生，桥梁转体技术得到广泛应用和发展，而线型监控对转体连续梁的精确就位以及成桥后梁体结构受力至关重要。
1线型监控的含义
在连续梁的悬臂施工过程中，随着箱梁节段的延伸，梁体自重以及挂篮等施工荷载将逐步施加于已施工完成的节段上，使T构两端挠度逐渐增大。因此，桥梁在设计中根据施工工况会对梁体施工阶段给出施工理论预拱值。但在实际施工中，由于受箱梁自重、施工荷载、挂篮形变、预施应力大小偏差、混凝土收缩徐变、预应力损失、温度变化等因素影响，施工预拱度控制与设计会有偏差，故施工中需对其进行模拟计算，通过施工过程中现场实测，对设计部门给定的预拱值在一定的范围作适当修正，使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态。
2转体连续梁线型控制主要内容
与普通连续梁的线型监控不同，转体连续梁线型监控从主墩转体结构埋设、梁体悬臂段施工、转体前称重配重至转体后姿态调整全桥合拢成型，基本贯穿于转体连续梁施工全过程。
2.1转体结构精度控制
转体结构由转盘、滑道、上下球铰、转轴、转动牵引系统以及撑脚组成。其中，球铰、滑道安装是最为重要的安装项目，精度要求高，转体结构预埋精度要保证，为后续称重配重、转体及姿态调整创造良好条件。若安装精度偏差过大，称配重工作会比较困难，转体过程中可能出现撑脚与滑道摩擦，导致不能够顺利进行转体。
图1.转体结构示意图
2.2悬臂施工阶段线型控制
转体连续梁在梁体悬臂施工阶段与普通连续梁相同，在梁体悬灌浇筑前，根据施工方案和工艺要求，对施工过程进行建模，采集有关数据，计算梁体施工中由于自重、施工荷载、挂篮形变、预应力张拉、混凝土收缩和徐变而产生的变形，计算出各梁段施工立模高程进行施工浇筑；再根据已施工节段实测数据重新计算和修正，确定下一梁段的施工立模高程，如此循环，尽可能地使悬灌合拢时的精度以及体系转换完成后的梁体线形达到设计要求。
2.3转体前称配重控制
称重配重控制是转体施工必不可少的工序，在梁体试转前的称重配置平衡测试是能否实现桥梁顺利转体的一个关键环节，其主要工作通过测试转体部分的不平衡力矩、偏心矩、摩阻力矩及摩擦系数等参数对其进行配重，以达到桥梁转体部分两侧平衡，同时测出转体启动牵引力大小。除此之外，还应当仔细检查确认关键受力部位是否完好，检查牵引钢绞线束是否与转盘切线水平同轴布置，滑道与撑脚是否平行等情况。
2.4转体后姿态调整
转体是通过上下球铰相对滑动来实现，转体后需要对梁体轴线平面位置及高程进行精确调整就位。轴线平面偏差控制的大部分工作主要集中在转体精确就位阶段，通过点动控制牵引千斤顶来调整，根据试转时采集数据成果，确定每次点动操作时间，对应梁端行程。每点动操作一次，都要对轴线进行精确测量，反复循环，直至转体轴线精确就位。转体横向倾斜或高程偏差，则通过采用在上下转盘之间架设千斤顶适当顶起的方式进行调整。
3、工程实例
新建商合杭铁路SHZQ-18标段西苕溪特大桥左右线均有一联（72+128+72）m单线预应力混凝土转体梁，其上跨既有宣杭铁路。左右线主梁于线路两侧采用挂篮悬臂浇筑法施工，形成T构后转体到位。两联转体梁均为直线，每联转体连续梁全长273.5m；转体时T构两侧悬臂梁总长均为126m，单个转体重量8000t；左线64#、65#墩转体角度分别为逆时针旋转14.5°、18.7°，右线66#、67#墩转体角度分别为逆时针旋转24.5°、28.6°。以左线为例：
3.1转体装置精确安装
该连续梁转体装置位于承台位置，承台分为上下两层，其中下承台分两层浇筑，第一层浇筑中预埋用于固定滑道和球较支架的型钢，下承台第一层混凝土施工完成后，安装下转盘球铰和滑道，滑道和球较支架提前拼装调试，整体吊装到位，利用预埋型钢进行固定。安装球铰和滑道时，通过调整螺栓精确调平滑道、下球铰平面，各平面相对高差不大于0.5mm。
中轴及上球铰的安装在上承台中完成，定位轴必须与球铰中心轴重合，且应保证球铰中心轴与球面截面圆平面垂直，倾斜度不得大于1%；在上下球铰间涂四氟粉润滑油脂，四氟粉润滑油脂相对滑块顶面厚度不大于2mm，且涂抹均匀；.安装完成后，人工使用加力杆对上球铰进行试转，一方面利用上球铰的自重将其与滑块顶面充分密贴，另一方面使上球绞球面与下球铰球面充分贴合，相互平行。
3.2悬臂浇筑段线型控制
与普通悬臂连续梁相同，在施工之前，按照设计和施工所确定的施工工序采用“MIDAS/Civil2015”软件进行成桥结构受力分析，“桥梁博士”软件进行验证。在施工过程中，按照施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程，使得结构预测位移与实际发生的位移相吻合，从而对施工过程进行有效控制。
在每一个悬臂浇筑节段施工时，应严格控制节段前端的立模标高。尽可能避免通过改变预应力束的张拉力来调整梁体线形，以尽量减小结构自身受力产生变异。采用调整节段立模标高来控制线形并不会导致梁体结构内力有显著变化，节段立模标高的调整主要改变主梁线形。
3.3转前称配重试验
（1）称重试验
采用千斤顶与位移传感器相结合的方式进行应力和位移的双控，以此对梁体不平衡力矩进行测设。在上下承台之间转体结构外环道位置转盘中心对称安装4台千斤顶，在梁体两端部以及转盘外环道处上下转盘之间对称安装4个位移传感器，利用手动千斤顶进行反顶称重并进行观测变化，结合位移观测数值进行分析，确定不平衡重调整值。
在梁两端位移传感器读数一致的情况下，测得的千斤顶1与千斤顶2仪表值之和W1跟千斤顶3与千斤顶4仪表值之和W2两者之间的差值W=W1－W2，即箱梁两侧悬臂重力差。千斤顶①和千斤顶③的距离l=2*（R－d2）0.5。
图2.称重千斤顶布置示意图
（2）配重方案
根据称重时对桥梁转体结构物不平衡力矩结果分析，制定配重方案。
①对于转体结构重心纵桥向偏移，根据称重量测结果经理论推算后，现场采用在转体T构两端堆载混凝土配重块进行调整，使结构重心尽量和转轴中心重合。
②对于转体结构重心横向偏移，在球铰外环道位置横桥向方向上设置2～4台与转盘中心对称的大吨位竖向千斤顶进行纠偏调整，所布千斤顶位置覆盖面应满足整个转动角度范围。
3.4转体精确就位及姿态调整
桥梁转体是否精确就位主要取决于转体过程中点动控制阶段，以左线64号T构为例，该桥转体角度较小，根据试转采集数据成果，在正式转体时梁端距离设计轴线位置1.2m进入点动操作阶段，依次按照30s、20s、10s、10s、5s、5s、3s、3s、2s的操作将梁体轴线精确就位，每点动操作一次，必须对剩余弧长进行量测确认，保证梁体就位的精准。
64号T构转体到位后发现有轻微横向倾斜，梁端横桥向左右高程偏差2cm，现场采用4个500t千斤顶在上下盘之间反顶进行姿态调整，在上盘下设置千斤顶采用配重调整纵向标高，以确保梁体精确就位。
4、结束语
综上所述，转体连续梁的线型监控是一个繁琐复杂的过程，除了对连续梁梁体施工阶段进行结构模拟计算、梁体线型调整及应力控制外，还应对转体结构装置安装精度、转体前后梁体姿态变化进行调整监控。这就要求在施工的过程中，充分理解线型监控的原理内涵，对施工的各个关键工序环节进行严格把控。
在大跨度桥梁的线型控制中，尤其对于高速铁路大跨度连续梁施工阶段来说，根据线型监控模拟计算的预拱值进行梁体线型控制，因轨面高程已经确定，若按照计算预拱值进行设置，则无法同时保证梁体或者桥面无砟轨道结构尺寸要求，两者存在一定的冲突，对于这一问题，在此未做深入阐述，值得在今后的设计施工中进一步加强研究。
参考文献
[1]周广伟，黄龙华.桥梁转体施工技术[J].华东公路，2007（3）:8-10；
[2]彭国荣，胡宇斌.预应力连续梁悬臂施工线型监控[J].市政技术，2010，28（2）.
论文作者:张志亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/17
标签：千斤顶论文; 结构论文; 悬臂论文; 称重论文; 转盘论文; 精确论文; 桥梁论文; 《基层建设》2019年第13期论文;