1、大跨径连续刚构施工控制技术研究【摘要】本文主要通过结合某市高速公路跨既有线大桥的施工，进行连续刚构桥梁悬臂施工的线形、应力控制技术进行深入研究，提出这一类桥梁施工控制技术中用注意的问题以及相应的对策。经过实践证明，施工监控对于连续刚构桥梁的建设来说有着一定意义，但目前国的施工控制技术仍存在着一定的问题，如何提高控制技术水平是未来连续刚构桥梁施工的主要研究问题之一。 【关键词】连续刚构；桥梁；施工控制技术。 中图分类号：U445 文献标识码： A 文章编号： 前言 连续刚构是一种固接墩梁的连续性桥梁。连续刚构桥梁的建立是以T 型刚构桥与连续梁桥为基础，并逐步发展成大跨度连续钢构桥梁的常见形式，它
2、具有不需要大型支座、墩梁固结、行车舒适、伸缩缝少、跨度大等的优点。这一类桥梁十分适用于激流、大河、跨越深谷、既有线等桥位。近些年来，随着我国经济的发展以及西部大开发的建设，在山岭及重丘区其深谷之间架设起越来越多的大跨径连续钢构桥梁，使得这一类桥梁得到了迅速的应用及推广，为连续刚构桥梁的进一步发展提供了新机遇，但同时也面临着严峻的挑战，在连续刚构桥梁的建设过程中如何增强其施工控制技术的水平，保证桥梁结构的稳定与安全，确保桥梁结构的线形平顺及受力合理等问题都是大跨径连续刚构桥梁施工控制中值得注意的问题。 工程简介 某省高速公路河段大桥的桥型为大跨度连续刚构桥，其桥梁跨径布置有（80+2140+80
3、）米。上部结构为预应力混凝土的变截面单箱单室箱梁。桥梁跨中及其端部之间的梁高为 3.5m，底板有 0.5m 厚；桥梁根部的梁高有 8.0m，底板有 1.5m 厚。 大跨径桥梁主桥的下部分结构采用的是双薄壁空心墩。桥墩的横向宽度有 7.0m，8 号与 6 号桥墩的单片墩有 3.0m 宽；9 号则有 3.5m 宽，其壁厚为 1.0m。桥梁的桥墩承台为整体式，即（16.0m26.8m4.5m） ，桥墩承台的挖孔灌注直径为 2.5m。 上部结构的悬臂施工选用挂篮对称浇筑方法，1 号与 0 号块在托架以及墩顶上完成浇筑，剩余施工段则为挂篮悬臂浇筑；桥梁合龙段使用吊架施工。 大跨径连续刚构桥梁施工过程的模
4、拟方法 对大跨径连续刚构桥梁施工过程进行模拟分析对于桥梁施工控制来说十分重要，将工程的实际情况作为理论模型，来计算桥梁结构各个阶段的挠度及内力。在计算过程中，分散各个主梁为梁单元，而 3 个墩底作为固接，两边跨端则作为链杆支承。将各阶段施工的预加力、荷载、收缩及徐变及单元几何等数据带入数据文件中，然后分别进行前进分析及后退分析计算。 大跨径连续刚构桥梁施工控制原则 大跨径连续刚构桥梁在实际施工中必定经过多次的荷载变化、单元数量变化以及体系的转换，相对其他类型桥梁施工来说较为复杂。因此，为了确保工程的质量，必须对桥梁的施工进行全方位的施工控制，尤其是施工中桥梁结构的应力分布及变形分布状况，从而保
5、证桥梁结构受力以及成桥线形状态与设计状态相一致。施工控制应遵守以下原则：1.施工控制的重点内容在于截面的内力及应力；2.悬臂施工段的合龙其相对高差不能大于 20mm；3.严格控制由桥面的线形调节而导致的厚度绝对值及平均值；4.桥面的预拱度应符合混凝土徐变年限、1/2 活载作用、二期恒载的徐变要求。 大跨径连续刚构桥梁施工控制内容 大跨径连续刚构桥梁施工控制内容主要有：1.箱梁的高程线形；2.箱梁的平面线形；3.薄壁墩及箱梁的截面应力；4.箱梁的温度控制。在一般情况，施工控制的重点在于线形以及应力的控制，因此主要分析这两者的控制方法。 5.1 箱梁的高程线形监控 针对箱梁高程线形的控制，常用的方
6、法有 BP 网络法、自适应监控法以及卡尔曼滤波法等几种。但相较而言自适应监控法更能易掌握，因此被广泛应用于连续钢构桥梁的高程线形施工控制中，本文所研究的该座大桥其施工控制也选用了自适应监控法。监控过程中，主要的技术点有：计算箱梁的理论标高；测试箱梁的挠度；箱梁的立模标高预测、数据处理、参数识别，现分析如下： 5.1.1 计算箱梁的理论标高 在进行正式的施工控制之前，首先准备好箱梁预拱度线形、目标线形等线形的设计。并在确定其理论曲线之后，根据预拱度的曲线来决定箱梁的立模标高： Fi 竣工+fi 后期徐变+fi的静载量+Hi 设计=Hi 立模 其中：Fi 竣工指的是连续钢结构的某一个部分立模后，因
7、为后期施施工工艺的影响而导致变形，而这一变形一直存在到桥梁的竣工时； fi 后期徐变指的是在连续钢结构桥梁成桥竣工之后由于混凝土而产生的变形，且可以运用刚结构的计算而获得； fi的静载量指的是由于二分之一静载量的作用而导致桥梁的变形； Hi 设计指的是连续钢结构桥梁在 i 阶段中的设计标高，这一标高主要从设计方案中获得； Hi 立模指的是连续钢结构桥梁在 i 阶段中的立模标高。 实施标高控制应在实际情况与理论模型相一致的前提下，可运用上述的计算式来确定立模标高，并于阶段施工中确保立模标高放样的准确性，以便顺利完成施工监控的目的。 5.1.2 测试箱梁的挠度 在该座大桥箱梁挠度的测试中，分 4
8、次对箱梁的悬臂浇注环节进行测量，其顺序为：1.挂篮在移动之后；2.节段的混凝土浇筑结束后；3.预应力筋在张拉之前；4.预应力张拉之后。4 次测量不但能够对施工的关键环节进行严格的控制，同时更实现了施工监控的全面需求。 5.1.3 箱梁的立模标高预测、数据处理、参数识别 在大跨径连续刚构桥梁的施工过程中，这 3 个环节有着互相连接、相互制约的关系。进行施工控制时，要求能够准确及时地处理实测数据，针对可依数据应及时复查、复测；参数识别则是以箱梁挠度 4 次测量所得的结果作为根据来分析设计参数，在参数修正后运用控制计算式来重新计算桥梁结构的变形值及内力值，从而减少实测值与理论值之间的偏差；而标高的测
9、量以参数识别为基准。 5.2 大跨径连续刚构桥梁截面应力的施工控制 在进行施工控制的过程中应注重对桥梁重点截面进行严格的应力控制，以便及时发现安全隐患，并给予争取的处理，从而确保桥梁结构的安全性、可靠性。应力控制主要是通过比较计算值及实测值来实现，在得出两者之间的偏差后对计算模型进行修正，同时重新设置设计参数，以便满足应力控制的需要。针对应力的监测，目前常用的主要方法有检测应变法，即将钢筋式的应力计算以及钢弦式的应力计算来作为应变检测的主要内容。其中值得注意的是钢弦式的应力计算具有受温度变化的影响小、使用方便、性能稳定等的特点，十分适用于长期观测。为了缓解温度变化对检测的影响，尽量将检测工作安
10、排与早上实施，从而降低由于温度变化而造成的误差。 针对施工控制技术的几点思考 首先，施工控制对于大跨径连续刚构桥梁工程的实施来说十分必要。但一般情况下设计文件中的预拱度往往不能达到实际施工的规定，因此施工控制则在一定程度上起到辅助指导、补充设计的功效，更为重要的是施工控制还能研究、检测出影响施工安全、施工质量的各项因素，并提出相应的解决措施。除此之外，通过施工控制还能全面了解大跨径连续刚构桥梁的变形计受力点，对增强该类桥梁的施工及设计水平的意义重大。其次，目前我国大跨径连续刚构桥梁的施工控制技术中还存在着诸多问题，亟待深入地研究与改善。重视由于温度变化对箱梁挠度的影响，进一步提出相应的应对策略
11、。最后，扩大施工控制管理的范围，强化对桥梁运行后控制与管理。 【参考文献】 1徐天良.高墩大跨径连续刚构施工控制技术研究与探讨J.公路与汽运,2012,12(03):169-170 2张亚凤.高墩大跨度连续钢构桥施工控制内容与方法研究J.西部探矿工程,2009,10(10):254-255 3高维权.高墩大跨度连续刚构桥施工控制内容与方法J.铁道勘察,2009,12(01) :77-78 4宋磊,徐胜乐.高墩大跨连续刚构悬臂施工过程中的双重非线性稳定性分析J.中国水运(下半月),2012,17(11):100-102 5王道远,袁金秀.高墩大跨连续刚构桥施工控制分析J.岩土工程界,2008,11(11):31-33 作者简介：王永科 王永科（1982）男，汉，陕西宝鸡人，助理工程师，主要从事公路施工建设
