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摘要：目前连续梁施工中最常用的施工方法为对称悬臂发浇筑施工，由于桥梁施工分阶段进行，后续梁段的施工将会影响前面已经施工完毕的梁段，改变桥梁的受力与变形，因此，为了保证大桥顺利合龙以及成桥线性美观，成桥后符合设计要求，需要进行必要的监控。结合云桂铁路山营双线大桥连续梁，通过模拟分析施工过程，计算理论值，并对结果进行了比较分析，验证了计算结果的准确性。本文写于2015年8月份，第一作者何军任项目副总工程师。
关键词：连续梁；施工控制；理论分析；现场测试对比；误差分析
1、工程概况
山营双线大桥位于广西百色地区平果县境内，起讫里程为DK121+049.475-DK121+436.944，桥梁中心里程DK121+341，全长387.469m。
本桥为双线桥，位于曲线上，左线曲线要素为：R=5500m，α=20°13′13〃。线路纵坡为-4.901‰，南宁-昆明属下坡路段。
本桥于DK121+325.5处跨越324国道（水泥路面，路宽约17m），线路与其交角40°，设计采用（32+48+32）m连续梁跨越。
2、预应力混凝土连续梁桥监控的目的与意义
山营双线大桥为预应力混凝土连续梁桥，采用挂篮悬臂浇筑施工，施工过程复杂，设计与施工高度耦合，施工过程中结构变形和内力受到各种参数（如梁重、有效预应力、结构刚度等）误差以及各种环境因素（如温度、风等）的影响，如果不加以控制调整，结构变形和受力会严重偏离理论计算轨迹，成桥后主梁的线形和结构中内力都将难以满足设计要求，并且施工过程中很易导致超应力情况，造成严重后果。为了确保主桥在施工过程中结构内力和变形始终处于安全的范围内，且成桥后的线形符合设计要求，结构恒载受力状态接近设计期望，在桥梁施工过程中必须进行严格的施工控制。
3、预应力混凝土连续梁施工控制方案
（1）控制手段
施工控制的目的是要对成桥目标进行有效控制，修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响，确保成桥后结构内力和线形满足设计要求。
对于主梁线形的调整，调整立模标高是最直接的手段。将参数误差引起的主梁标高变化通过立模标高的调整予以修正。
主梁内力（或应力）控制截面可选为施工过程中和成桥后的受力控制截面，主梁标高控制点可选为各施工梁段前端。
（2）控制方法
大跨径梁桥施工过程复杂，影响参数多。如：结构刚度、梁段的重量、施工荷载、混凝土的收缩徐变、温度和预应力等。求解施工控制参数的理论设计值时，都假定这些参数值为理想值。为了消除因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不一致性，我们在施工过程中对这些参数进行识别和预测。对于重大的设计参数误差，提请设计方进行理论设计值的修改，对于常规的参数误差，通过优化进行调整。
① 设计参数识别
通过在典型施工状态下对状态变量（位移和应力应变）实测值与理论值的比较，以及设计参数影响分析，识别出设计参数误差量。
② 设计参数预测
根据已施工梁段设计参数误差量，采用合适的预测方法（如灰色模型等）预测未来梁段的设计参数可能误差量。
③ 优化调整
施工控制主要以控制标高、控制截面内力或应力为主，优化调整也就以这两方面的因素建立控制目标函数（和约束条件）。通过设计参数误差对桥梁变形和内力的影响分析，应用优化方法（如采用带权最小二乘法）调整本梁段与未来梁段的预应力以及未来梁段的立模标高，使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态，并且保证施工过程中受力安全。
4、立模标高的确定
线性（高程）控制的目标是准确提供每一个箱梁节段的立模标高，并对施工过程中出现的超过规范允许值的误差进行调整，一切计算分析和对实测数据的处理都是围绕这个目标进行的。由于悬臂施工中箱梁挠度受混凝土容重、弹性模量、收缩徐变、日照温差、预应力、体系转换、施工荷载和桥墩变位等因素的影响，导致箱梁挠度与实测挠度有差异。实际立模标高应根据实测结果，分析挠度产生差异的主要因素进行调整后给出。
箱梁立模标高的确定按如下公式计算：Hi=H0+ +F挂篮-FHi-Fp +FW式中，Hi 为待浇筑段主梁前端顶模标高；H0 为设计标高；FHi 为i梁段恒载位移累计挠度；F挂篮为本节段的挂篮变形值；Fp 为1/2 静活载作用下产生的下挠值[3-4]；Fw为本梁段误差修正值。
5、施工控制理论计算及监控成果
空间分析程序采用Midas，主梁及桥墩采用梁单元，全桥共72个梁单元（含支架）。主梁单元划分与设计梁段块件对应，一个梁段划分为1～4个单元。单元的截面特性、材料、荷载以及边界条件均与图纸一致。主梁应变及温度测试断面选取2#、5#梁段，全桥共布置4个断面。断面测试布置点见图3。
5.1 施工阶段划分
山营双线大桥主桥施工控制结构计算按施工流程划分22个施工阶段，见表1。
5.2计算参数取值
1）主梁混凝土C50，桥墩混凝土C35；
2）预应力钢束：12 mm-15.2 mm，低松弛钢绞线弹性模量E=195GPa，标准抗拉强度1860MPa，张拉控制力分1209、1265 和1302Mpa 3 种；
3）预应力钢束与管道壁的摩擦系数=0.15，锚具变形与钢束回缩值（一端）为6mm，钢绞线松弛系数△=0.025；
4）二期恒载：190 KN/m；
5）线性膨胀系数1.0 × 10-5 /T；
6）施工荷载（挂篮荷载、机具荷载、人员等）：440 KN 计；
7）收缩徐变计算按《铁路桥涵设计规范》（TB10002.1~TB10002.3-2005）设置。
5.3 理论计算结果
主梁立模理论预抬值。
限于篇幅仅列出成桥恒载位移及主梁应力结果
5.4 监控成果
根据上述图表中数据可得，双营双线大桥主桥合龙完成后主梁线形平顺，绝对误差亦在规定范围内，施工控制效果较好。
下面列出一个测试断面的应力测试数据，根据数据分析情况可知，施工过程中主梁应变阶段增量与理论参考值基本吻合。
表3中列出8#墩2#块应变总增量对比情况。
备注：编号粗体的表示上缘位置，斜体的表示下缘位置，其余位于中间腹板位置；理论增量为参考值。
6、结语
预应力混凝土连续梁的施工技术在我国还是比较成熟的，而施工监控是其中的重点和难点，是保证成桥线形美观和受力状态良好的重要方法，但是在实际施工中存在线性监控不受重视的现象，希望在以后的施工中严格要求，保证施工的质量。
参考文献：
[1] 徐君兰.大跨度桥梁施工控制［M］.北京：人民交通出版社，2000
[2] 雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计［M］.北京：人民交通出版社，2000
[3] 顾安邦.桥梁施工监测与控制［M］.北京：机械出版社，2005
[4] MIDAS 使用手册.北京迈达斯技术有限公司
[5] TB10002.3-2005.铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范[S].
论文作者:何军, 蒋云锋
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/18
标签：标高论文; 预应力论文; 误差论文; 参数论文; 挂篮论文; 混凝土论文; 挠度论文; 《基层建设》2016年1期论文;