1、（406440）M 预应力混凝土连续槽形梁线性控制作者:齐延武(中铁十五局集团第七工程有限公司 )摘 要：在大跨度槽型连续梁施工过程中，使用军用墩、贝雷架等钢结构连接，增加了桥梁的稳定行性；桥上部结构外侧采用钢模板，内腔外模采用竹胶板，钢管架支撑，利用测量手段进行线性监测与控制，此工艺在本现浇梁施工控制中取到了很好效果。关键词：钢结构 沉降量 线性控制1 概述太原铁路工程西南环线跨太中银右线槽型连续梁，主线桥平面位于 R=2000m圆曲线上，主桥采用40m+64m+40m三跨变截面预应力槽型连续梁结构，该连续槽形梁位于曲线段，最小半径为 2000m。桥梁全长 145.1m，总宽 10.8m，内
2、侧净宽 6.9m。跨中梁高 3.5m，边支点处梁高 4.3m，中支点处梁高 5.6m，梁顶由支点向跨中按圆曲线变化，曲线半径为 260.65m。挡碴墙高度 0.7m，底宽 0.25m，顶宽 0.2m。纵梁腹板宽度 0.3m0.4m，按折线变化。顶板厚度 0.47m，道床板厚度 0.45 m，支点处设置横梁，高度1.25m，边支点处宽度 1.1m，中支点处宽度 1.5m。全桥共分 4个梁段，跨中 A1号梁段长度为 34.0m，中支点处 A2号梁段长度为 25.0m，中跨 A3合拢段长度为 2.5m，边跨 A4梁段长度为 28.05m。 65式 军 用 墩 5#工 字 钢764.92# 3#4#贝
3、 雷 架 贝 雷 架 贝 雷 架 贝 雷 架40+m槽 形 现 浇 梁 立 面 图长 240*宽 1厚 m竹 胶 板c横 向 方 木 83式 军 用 墩 1#76.5376.8764.2 764.576.80976.82764.1573.51673.482墩 墩桥墩中心线 桥墩中心线 桥墩中心线 桥墩中心线?0钢 管混 凝 土 柱#扩 大 基 础 2扩 大 基 础 2墩 30墩,15,9 1,边 墩 边 墩 边 墩 边 墩 中 墩 中 墩 中 墩 中 墩 4边 墩 5边 墩 边 墩 边 墩1,00,810,57mm 1mm5#工 字 钢 (3列 组 成 ， 长 度 为 16m)40cm高 砂
4、箱 1,1,97619,22,10 0,6394,1 15,54982,5#工 字 钢 (3列 组 成 ， 长 度 为 16m)40c高 砂 箱 5#工 字 钢 (3列 组 成 ， 长 度 为 16m)40cm高 砂 箱 5#工 字 钢 (3列 组 成 ， 长 度 为 16m)40c高 砂 箱 5#工 字 钢 (3列 组 成 ， 长 度 为 16m)40cm高 砂 箱 5#工 字 钢 (3列 组 成 ， 长 度 为 16m)40c高 砂 箱 5#工 字 钢 (列 组 成 ， 长 度 为 16m)40c高 砂 箱5#工 字 钢 (3列 组 成 ， 长 度 为 16m)40cm高 砂 箱 5#工
5、字 钢 (3列 组 成 ， 长 度 为 16)40cm高 砂 箱5#工 字 钢 (3列 组 成 ， 长 度 为 16m)40cm高 砂 箱 35 9,720 818图 1 40m+64m+40m 槽形现浇梁立面图40+6槽 型 现 浇 梁 平 面 图图 2 40m+64m+40m 槽形现浇梁平面图2 施工注意事项对桥梁上部结构施工的过程进行应力、变形及稳定性等的监测与控制，其施工监控工作具体包括：（1）对桥梁设计的进一步分析复核，确保桥梁施工过程及成桥状态的受力与变形符合现行规范要求；（2）在上部结构正式施工前，对施工组织进行详细审查，对施工方案的安全性进行分析，特别是对军用墩、施工支架及墩梁
6、连结设施等的复核与安全性分析；（3）在内腔外膜施工中，内膜竹胶板方木支撑严谨横向加固，测量人员严格控制内膜净空尺寸;（4）对施工过程的结构变形、应力及稳定性进行监测，确保施工过程结构受力及几何形态处于受控状态。3 线形测点布置及方法3.1 控制方法为进行线形监测与控制，需要选择合适的测量控制点，并在模板、混凝土关键位置设置观测点。采用几何水准方法（水准仪水准尺）对混凝土浇筑过程各测点的变形情况进行监测，根据标高的变化情况，来推算混凝土主跨的变形。测量时应避开温差较大的时段。槽型连续梁正式施工前，应首先确定统一的变形监测网，变形监测基准点埋设在稳定的地方。根据地面基准点，再将基准点引至每一墩顶上
7、。在底板作为立模高程控制点，外钢模板顶部作为挠度监测工作点，并做好明显的红色标识。每外钢模板缝处测放一点位，内腔外模竹胶板采用每 3米测放一点位，施工人员拉线进行精调。为保证线形，内腔外模采用钢管支架加固，两侧利用顶托调整线形。具体加固方法如图所示：图 3 A4 段内腔内模支架结构图图 4 A2、A3 段内腔内模支架结构图图 5 A1 段内腔内模支架结构图施工中，一般在底模板前端选 3个特征位置，以控制施工立模误差。为了进行槽型连续梁在混凝土自重作用下的变形测量，需要对军用墩、砂箱及贝雷架进行的标高进行测量。梁体混凝土浇注控制，各测点采用约 30cm长的短钢筋，要求钢筋头露出浇注好的桥面约 2
8、3cm，并要求将露出桥面部分均用油漆涂成红色并编号。槽型连续梁混凝土线形控制及标高控制示意图： 27#墩 28#墩 29#墩 30#墩40+6m槽 形 现 浇 梁 线 形 控 制 及 标 高 控 制 点 位 布 置 图,5 32 说 明 ： 本 图 尺 寸 以 米 计 。4,35（说明：本图尺寸以米计）图 6 40m+64m+40m 槽形现浇梁线性控制及标高控制点位布置图3.2 线形测量监控 从线形控制的角度出发，共设置了如下的测量监控：军用墩顶；砂箱顶；贝雷架顶；底板标高；立模后；钢筋绑扎后；混凝土浇筑面过程标高控制；混凝土浇筑后；预应力张拉前；预应力张拉后；脱模后；养护待强阶段等。3.3
9、支架预压监控(1)、加载概述对支架进行预压以便获取支架弹性变形和非弹性变形量及地基沉降量，为连续箱梁底模设置预抬值提供依据。该 现 浇 梁 按 照 设 计 要 求 分 段 进 行 浇 注 、 张 拉 ， 全 桥 共 分 为 四 段 ， 分 三 次 进 行 浇 注 。 第 一 次 浇 注A1、 A2 段 ， 第 二 次 浇 注 A3 合 拢 段 ， 第 三 次 浇 注 A4 段 。 A1 段 预压面积 3672平方米，压重荷载总重 520吨，不超过 2mm即沉降量稳定合格。A4A2A133A2A430#墩 9#墩 8#墩 27#墩图 七 +60m槽 形 现 浇 梁 混 凝 土 分 段 浇 筑 顺
10、 序 平 面 图,5,58,5 28,055 说 明 ：该 槽 形 现 浇 梁 按 照 设 计 要 求 分 段 进 行 浇 筑 、张 拉 ， 全 桥 共 分 为 四 段 ， 分 三 次 进 行 浇 筑 。 第一 次 浇 筑 A1、 2段 ， 第 二 次 浇 筑 A3合 拢 段 ， 第三 次 浇 筑 4段 。 第 一 次 浇 筑 1、 段 混 凝 土 方量 07.9m3， 第 二 次 浇 筑 合 拢 段 混 凝 土 方量 6， 第 三 次 浇 筑 4段 混 凝 土 方 量5， 累 计 方 量 79.0m。（2） 、 预压时间荷载施加 120%后，每天上午 8：00，下午 16.00各测量一次，观
11、测过程中采用同一台仪器，同一个人观测。待沉降量连续 3昼夜不超过 2mm，认定为沉降量稳定。(3)、 加载及卸载顺序：按荷载总重的 050%80%120%80%50%0 进行加载及卸载，并测得各级荷载下的测点的变形值。(4)、 观测方法：沉降观测点需在每一跨的底模上设置横向 5-7道沉降观测断面，即在离墩（台）中心 2.5m处、1/4跨、跨中、3/4 跨处，每道观测断面在槽形连续梁断面布设 3个测量观测点。然后采用直径 10cm的 PVC管竖立起来，预留好观测点位置，周围用砂袋堆垒起来。按照加载及卸载步骤分别测的各级荷载下的模板下沉量及地面下沉量，并在卸载后全面测得个测点的回弹量。整理记录数据
12、，计算出梁柱式支架弹性变形值和非弹性变形值，及实际使用的施工预拱度和箱梁底立模标高。预拱度计算公式为 1 2 3，其中 1：地基弹性变形， 2：支架弹性变形， 3：梁体挠度（设计提供） 。底模安装前先安装好支座，另考虑预拱度设置及模板调整。预拱度最大值设置在梁的跨中位置，并按二次抛物线法分配,即 x=4x (L-x)/L2，其中 x是距支点 x的预拱度，x 是距支点的距离，L 是跨长，算得各点的预拱度值后，通过支架顶托微调装置进行调整、加固。根据各观测点的变形计算出实际使用的施工预拱度和箱梁底立模标高。A1 段支架预压沉降观测数据分析 表一 单位:mm点号 7.24 7.25 7.25 7.2
13、6 7.27 7.27 7.28 7.28 7.29 7，29 7.3 7.31 8.1预压荷载 首次荷载50%荷载80%荷载120%加载1天加载1天加载2天加载2天加载3天加载3天卸载80%卸载50%卸载完毕 1 0 2 3 3 4 4 5 5 5 6 5 5 62 0 3 3 4 5 4 4 4 4 4 4 4 43 0 0 2 2 3 3 4 5 5 5 5 4 54 0 2 3 4 4 4 4 5 5 5 5 5 55 0 1 2 3 4 3 4 4 5 5 5 5 56 0 2 2 2 3 4 5 6 5 4 4 4 47 0 1 1 2 4 4 4 5 6 5 5 5 58 0 2
14、 2 3 4 5 6 6 5 6 5 5 59 0 1 2 4 5 5 5 5 5 5 5 5 510 0 1 3 3 4 4 6 5 5 5 5 5 53.4 施工误差调整引起理论预测误差的原因是多方面的，归纳起来主要有以下几个方面：结构参数误差、施工误差、施工监测误差、结构分析模型误差及温度变化不一致等。结构参数是施工控制中进行结构施工模拟分析的基本资料，它主要包括构件截面尺寸、材料弹性模量、容重、收缩徐变系数、热膨胀系数、施工荷载、预加应力等，其正确性直接影响分析的结果。实际研究表明，模型误差及设计参数误差是引起大跨度桥梁施工控制的误差主要因素之一。基于自适应的控制方法，对大跨度预应力混
15、凝土梁槽型梁施工过程中的预测误差调整，采取如下策略：(1) 采用准确模型进行施工过程的模拟仿真分析，以尽量较小模型误差；（2）对各工序标高严格控制，误差值在砂箱施工中调整。(3) 比较实测值与理论预测值，若两种误差在允许范围内，则按原预测值继续下一节段的施工，否则进行第(2)步工作；(4) 进一步分析误差的原因，特别对实际的设计参数进行识别，采用较为准确的设计参数进行结构分析，据此确定下一节段的立模标高等施工参数，对今后的施工状态进行预测。4 结束语此现浇连续槽型梁在施工中跨太中银铁路，工期紧、施工难度大，需综合施工地质、工程造价、结构受力特点、施工机具、安全评审、地理环境等多方面的因素才能确定。此现浇梁施工工艺得到铁道部专项资金支持。桥梁施工线形控制方法多种，本文根据自身的结构和施工特点在此现浇梁施工完毕后总结分析，此方法在槽型连续现浇梁线形控制中起到了较好的效果。
