悬臂浇筑连续梁桥线形监控影响要素及综合技术探讨

四囵四圈　施工技术与应用　悬臂浇筑连续梁桥线形监控影响要素及综合技术探讨　周伟　中铁十六局集团四公司　１０１４００　摘要：连续梁桥悬臂施工方法从发明到现在，只不过短短四五十年时间，基于它受地形影响小，机械化程度高，桥下净空大，收缩　徐变小的有点，所以被广泛采用。但是它也存在施工阶段多，结构体系转变多等不足，针对施工中做好应力及桥梁线形监控的重要　性，以郑徐客运专线虞城特大桥１６０８＃　１６ｌ１＃墩：（４８＋８０＋４８）ｍＮ应力混凝土连续梁为例，介绍了悬臂施工连续梁的线形监控的参数　取值和方法，以期为其他类似工程提供参考。　关键词：连续梁，悬臂施工，线形监控，参数，方法　１．工程概况　虞城特大桥跨国道Ｇ３ｌ０连续梁桥跨中位于设计桩号ＤＫ２４５＋１７７．１０处，　跨越既有国道Ｇ３１０，设计与线路法向交角３５度，设计采用４８＋８０＋４８ｍ连续梁。桥　位处既有国道Ｇ３ｌ０限界宽２０．８ｍ，路拱高程４６．０９ｍ，１６０９＃垫石顶设计高程为　５２．１１１ｍ，１６１０＃垫石顶设计高程为５２．１１１ｍ，垫石顶至国道Ｇ３１０路拱最小高差　６．０２１ｍ。连续梁起讫里程为ＤＫ２４５＋０８８．２５至ＤＫ２４５＋２６５．９５，全长１７７．５ｍ，桥墩　分别为１６０８＃、１６０９＃、１６１０＃、１６１１＃墩。梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。　箱梁顶宽１３．４ｍ，箱梁底宽６．７ｍ，顶板厚度４０ｅｍ～５０ｍ，底板厚度４０ｅｍ一１００ｅｍ，按　直线线性变化，腹板厚度４８ｅｒａ～６０ｃｍ　９０ｃｍ。中跨中以及支点处共设５个横隔　板。中支点处梁高６．６５ｍ，跨中９ｍ直线段以及边跨１３．２５ｍ直线段梁高为３．８５ｍ，　梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端０．７５ｍ。采用悬臂施工方法，　每个悬臂浇筑梁段分为左右对称的１１段，第１１端为２ｍ的合龙段。其他段长度　２．７ｍ～３．５ｍ。全桥采用三向预应力形式。列车竖向活载计算采用ｚＫ标准活载。　２．施工监控流程　根据郑徐客专ＺＸＺＱ０６标段连续梁设计和施工的具体特点，参考国内外　桥梁施工监控、监测工作的开展情况，拟建立图１所示的施工监控、监测技术　体系。从图１可以看到：桥梁的施工监控、监测是与桥梁设计、施工及监理是密　切联系的。通过实时测量体系和现场测试体系，可以采集到桥梁施工过程中　的各类所关心的数据信息。借助桥梁施工监控、监测的计算分析体系，对采集　的数据信息进行分析。尤其是对施工中各类结构响应数据（如变形、内力、应　力）的分析，可以对施工误差做出评价，并根据需要研究制定出精度控制和误　差调整的具体措施。最后以施工控制指令的形式为桥梁的施工提供反馈信　息。在施工控制计算和误差分析中，通过对施工容许误差度指标数据体系、施　工反馈数据（尤其是应力监测数据）、施工控制目标值数据的分析确立施工状　态的应力预警体系图１（虚框内所示）。　图１施工监控、监测技术体系　。３９６・　３．参数确定　在施工监控、监测计算中，需要根据实际施＿Ｔ中的现场测试或核定参数，　进行实时计算，并根据实际施工中的实时测量数据对这些参数进行分析拟　合，以使施工监控、监测计算能与实际施工相符。　需要进行现场测定的参数主要包括：　Ｉ．实际材料的物理力学性能参数　①混凝土的容重、弹性模量、拉压强度　试验时取几组试件做混凝土３天、７７２、１４天和２８天的静弹性模量测试，用　其统计平均值作为弹性模量施工控制计算的实测值。根据以往桥梁施工控制　经验，混凝土的实际容重值与设计值间也存在一定的差异。混凝土的容重参　数和强度参数直接使用施工单位工地试验室的测试资料。　②混凝土的收缩徐变系数　混凝土的收缩徐变系数对分阶段施工的混凝土梁桥梁施工计算影响较　为显著。但混凝土的收缩徐变系数的试验室测试需要一个较长的周期及较大　投资的设备，对施工现场的混凝土的收缩徐变系数的测定目前尚无较满意的　方法。本桥Ｃ５０砼的徐变和收缩系数按设计取值，并可考虑在施工监控、监测　过程中按一定的方法进行分析和修正。　③其它物理参数的测量　在大跨度桥梁的施工监控、监测中若需考虑温度效应对结构体系的影　响，必要时还需对材料的线膨胀系数和热传导系数等进行现场测试。　ＩＩ．实际施工中的荷载参数　①恒载　ａ．主梁自重　主梁自重（一期恒载）原则上是根据设计资料进行统计，再依据现场提供　的材料容重进行计算，并考虑实际测量出的构件几何尺寸与设计尺寸的偏差。　ｂ．二期恒载　主梁的二期恒载也是根据设计资料与现场调查相结合，并采用现场测试　的材料参数加以计算。主梁二期恒载的统计内容包括：道碴、轨枕、钢轨、人行　道系，过桥管线等。　②施工荷载　根据已有资料，经现场核对，确定在主梁施工过程中施工机具荷载的大　小及作用位置。主要考虑的施工机具重量为用于梁段悬臂施工、预应力张拉　等设备的重量。　③临时荷载　在实际施工过程中，由于种种原因会在结构体系上增减某些临时性荷　载。对于其中影响较大者，要根据现场调查分析，将这些荷载进行量化模拟，　反映在施工控制的实时计算中，以便对施工监控、监测的指标进行及时的修　正。对影响施工监控、监测的荷载布置，将按一定的要求规范临时荷载的摆　放。这些荷载包括：施工机具荷载的改变；在主梁上堆放较长时间的机具、材　料等；施工过程中对结构体系的临时约束。　ＩＩＩ．实际截面几何参数　这主要是指对主梁断面的几何尺寸的测定。对施工监控、监测工作而言，　主要是对施工完成后的主梁断面验收资料进行分析，将断面尺寸误差的影响　考虑到施工控制计算中去。断面尺寸的误差将引起主梁恒载和抗弯刚度的误　差，但由于施工中能将此部分的误差控制在较小范围内，对施工控制计算中　刚度的影响并不显著，它对结构体系的影响主要表现为对主梁恒载的影响，　施工中对此部分的控制是为了使施工控制计算能更准确反映出主梁的挠度　变化　施工技术与应用　豳团圈　ＩＶ支架刚度　在桥梁施工中，支架在承受混凝土梁段重量时会发生弹性变形。需要在　应变计埋入前　混凝土浇筑后　测试混凝土后　检查和测初值　确定主梁粱段的立模标高中预先考虑其变形的影响，以确保主梁线型的完　测试初读数　续工况应变　成。通常，在布置支架时，应对支架进行静力加载试验以确定其刚度，或者在　图５应变测试标准程序　支架设计时通过仿真计算来确定其刚度，供施工使用。在施工监控、监测工作　４　３温度场观测　中，还应根据支架的实际使用情况，通过一定的方法来校核分析支架的刚度。　４．３．１测试方法　ｖ．实际环境参数　混凝土温度元件选用长沙市金码高科　对在实际施工过程中会对施工产生影响的环境参数，如：温度、湿度、风　公司生产的ＪＭＺＸ一２１５Ａ型应变计（这种应　速、日照辐射强度等，也应视情况进行测试。　变计测应变）。在桥梁主要构件的标准截面　对上述各类参数的统计、分析和校核，需要分清主次，突出重点。　内预埋ＪＭＴ一３６Ｂ型应变计，以测量混凝土　４．现场监控工作　内部的温度场，并在箱内、外设置温度计测　６　５　４　试箱内、外环境温度。　４．１主梁挠度变形观测　４　３．２测点布置　图６应变测点布置示意图　４１．Ｉ测点布置　桥梁主要构件的控制截面内布置若干个测点，具体布置见图７所示。　挠度测量数据是控制成桥线形最主要的依据。在预应力砼连续梁桥箱梁　悬臂施工中，通过在每个悬浇梁段上布　２　３　置３个对称的高程观测点（顶面３个），可以　同时观测箱梁的竖向挠度及扭转变形情　况。观测点为预留露出混凝土（约５ｃｍ）的　钢筋头，顶板钢筋头布置在中心和翼缘　边缘，钢筋头都用红漆作了标记，如图２　图２挠度测点布置示意图　所示。　图７截面温度传感器布置图　４．Ｉ　２测试方法　４．３．３测试时间　为了减小温度的影响，挠度的观测安排在清晨进行。测量工况包括立模、　在每次应变测量时均进行温度测试，以了解梁体的实际温度分布状　浇筑混凝土后、张拉预应力筋前后、移挂篮后。通过这些挠度观测资料对施工　况，及时修正温度引起的应变，应力误差。另外，在施工期间选择有代表性　进行有效控制。位移测量程序如图３所示。对每一工况，用精密水准仪测定测　的天气进行全天连续观测，例如：每个季节选择一个晴天、多云天和阴雨　点标高；立模时，测定底模板最前端高程，并在必要时作出调整（达到立模标　天。　高允许误差范围）。　Ｏ号段浇筑完成后，继续专门的温度场测试，即在浇筑后第一天每１小时　测试一次，浇筑后第二天每２～３小时测试一次，之后两天早中晚各测一次，直　误差较大　到芯表温度差以及表层与环境温差在１０。Ｃ内后停止观测。　箱梁日照温度观测选择有代表性的天气进行，每个月选２天，一个阴天和　由施工控制单　一个晴天。一天中的观测时间预计安排为：从早６：００开始，１个小时测一次，直　位提出目标值　施工、监理、施Ｌ量三　壁型　ｌ　＿＿一测试结果『ｉ校核　ｌ　Ｉ—ｌ；；　　【－Ｉ下一道　　到晚上ｌ２时。　图３位移测量程序　５．结束语　４．２控制截面混凝土应变观测　虞城特大桥跨国道Ｇ３１０连续梁桥自２０１３年９月进行０号段施］一，２０１４年３　桥梁施工中的主梁应力观测是一项长期、烦琐的现场监测工作。根据以　月全桥合龙，本桥线形监控工作在江西华大工程质量检测有限公司技术咨询　往的经验，选用长沙金码高科技实业有限公司生产的ＪＭＴ一３６Ｂ型温度传感器　与现场指导下，合龙精度均控制在５ｍｍ以内，施工中其他各项指标均符合设　和ＪＭＺＸ一２１５ＡＴ型混凝土埋人式应变计，其观测值较为稳定，并且耐久性较　计要求，取得良好的控制效果。通过本次线形监控工作，作为施工方了解到过　好，适合应力场的长期观测。在典型控制截面处埋设了应变计，对每一施工梁　程中涉及到的相关影响参数确定方法与具体检测内容，以期在今后其他工程　段的每一工况：移挂篮、浇注混凝土、预应力张拉，都进行了应变观测。比较观　施工中加以重视。　测值与理论值，以掌握主梁的内部应力情况，确保施工期主梁的安全。测点布　置在控制截面的上下缘（具体位置见图４应变测点布置图）。应变测试标准程　参考文献：　序如图５所示。测点布置如图６。　【１］熊辉，罗勋．悬臂浇筑连续梁桥的线形监控Ｕ］．山西建筑，２０１２，２３：１９６—１９７　［２】王印．悬臂浇筑连续梁桥施工关键技术探讨卟铁道建筑技术，２０１３，０４：　３６－３７＋６０　［３］周效国，邹新祥，秦智．某悬臂浇筑连续梁桥的施工监控Ⅱ］四川建筑科学研　０翌Ｉ　点　看莓面　科｝芍看毛铜盯～｛Ｊ　箍坞　一Ｆ箍硅４　究．２０１３．０５：３４７－３４９．　图４应变测点截面位置布置图　（上接第３２３页）同时要将板端的距离控制在２００　ｍｍ之内，逐层对脚手板进　施工质量，就必须要抓住高层建筑工程施工过程中的关键环节。首先我们应　行拆除之后必须设置安全网；外架的防护高度要保持高于施工层１．２　ｍ左　该清楚的认识到高层建筑工程施工的特征；其次我们必须对我国目前高层建　右，同时要注意将其密封。　筑工程项目施工建设的现状有一定的了解；最后要采取科学有效的施工方式　２结语　开展施工作业。唯有如此才能够有效的提升高层建筑工程项目施工的质量，　才能够真正的促进我国高层建筑事业的发展。　高层建筑工程的施工是一项系统而复杂的工程，我们要加强高层建筑的　（上接第３２４页）证施工质量和施工安全。　［２】陈敏航刘一江．浅谈建筑施工检测控制中ＧＰｓ定位技术的应用　中小企业　参考文献：　管理与科技，２０１３（１２）：２Ｏ一２１　［１】骆中钊．张仪彬．关于《建筑检测与施工测量》中有关三、四等水准测量的教　［３］李宏伟．王平海刍议如何控制建筑工程施工测量的准确与高效刚．科技致　学分析ｏ］城市建设理论研究，（下旬刊）２０１３．１２　富向导，２０１３，（１０）：２ｌ１—２１３．　。３２７‘