高速铁路无砟轨道连续梁桥施工分析

【摘要】针对高速铁路无砟轨道连续梁桥的飞速发展和广泛应用，本论文对高速铁路无砟轨道连续梁施工控制进行了分析研究，在简单分析了当前高速铁路连续梁桥施工控制现状的基础上，重点探讨了无砟轨道连续梁桥施工控制的基本原理，给出了具体的无砟轨道连续梁桥施工控制的方法与建议，从质量和工艺两个角度进行了论述，对于进一步提高我国高速铁路无砟轨道连续梁桥施工工艺及其质量控制水平具有一定借鉴意义。

【关键词】高速铁路；无砟轨道；连续梁桥；施工技术

1 引言

随着高速铁路、客运专线、快速客货混跑铁路和城市轨道交通的建设和发展，由于环保要求和地形的限制，出现了无缝道岔全部或部分设置在大桥、特大桥和高架桥上。过去在城市轨道的高架线路上，若出线这种情况，一般在无缝道岔的前后设置伸缩调节器或采用有缝普通道岔，但对于客运专线或高速铁路，桥上铺设普通有缝道岔难以满足高速行车的要求。

2 高速铁路连续梁桥施工控制应用现状

随着计算机和一些计算软件的出现，使得桥梁结构理论分析和受力计算能力都不存在什么问题，但桥梁设计者的设计意图能否真正得以实现往往还取决于施工技术，有些时候由于施工技术的限制而直接影响桥梁建设的发展；另一方面，桥梁施工技术的发展为实现桥梁设计意图提供了灵活多样的手段，为增大桥梁跨越能力、新型桥梁结构体系的开发、新型材料的应用、成桥状态受力与线形的改善、工程质量的提高、建设工期的缩短和工程造价的降低等提供了充分的条件和技术保障。因此，高水平的桥梁设计必须要有高水平的桥梁施工技术来支持，同时，桥梁建设事业的发展依赖于桥梁施工技术的发展，要提高桥梁建设水平，就必须提高其施工技术水平。

随着交通事业发展需要，大量的公路需要建设，桥梁作为公路的咽喉工程，其建设任务更加艰巨。事实上，任何桥梁施工，特别是大跨径桥梁的施工，都是一个系统工程。在该系统中，设计图纸只是目标，而在为实现设计目标而必须经历的施工过程中，将受到许许多多确定和不确定因素(误差)的影响，包括设计计算、建筑材料性能、施工精度、荷载、大气温度等诸多方面在理想状态与实际状态之间的差异，施工中如何从各种受误差影响而失真的参数中找出相对真实之值，对施工状态进行实时识别(监测)、调整(纠偏)、预测，对设计目标的实现是至关重要的。

3 无砟轨道连续梁桥施工控制分析

3.1 无砟轨道连续梁桥施工控制原则

连续梁桥的施工监控工作是要对成桥目标进行有效控制，在施工的过程中逐步修正各种影响成桥目标的参数误差减小其对成桥质量的影响，以确保主桥在成桥后结构内部受力状况合理和主桥线形和外观尺寸满足设计要求。

3.1.1 受力要求：体现预应力混凝土箱型梁连续梁桥的受力特点的参数主要是箱梁的控制截面内部应力(或应力)状况。通常情况下，起控制作用的是箱梁的上、下缘正应力。它们与箱梁截面轴力和弯矩有直接的关系，但是对于预应力混凝土箱型梁连续梁桥这种结构体系而言，轴力的影响较小且变化不大，所以截面弯矩就成了箱梁施工过程中起控制作用的关键因素。

3.1.2 线形要求：线形指标主要是主梁的中线水平偏差与标高偏差，成桥后(通常是指桥梁长期变形稳定后)主梁的水平误差和标高误差要满足设计标高的要求。

3.1.3 调控手段：主要是通过在主梁的施工过程中调整立模标高来进行主梁线形的结构优化与调整，将现场的参数误差通过立模标高的调整值予以修正。在主梁悬臂施工的过程中进行立模标高调整，必须充分考虑己建梁段的主梁标高。主梁的弯矩控制截面一般选为各施工梁段的典型截面，主梁的标高控制点可布设在每一阶段施工梁段前端点附近。

3.1.4 事故预防：监控方将驻现场参与关键施工工序与工艺的施工方案的审查，并通过长期的连续观测数据分析施工主体的现状，以消除不必要的人为错误给桥梁带来的隐患。

3.2 无砟轨道连续梁桥施工控制方法与建议

3.2.1 实施全面的施工工艺及质量监控体系

对于高速铁路无砟轨道连续梁桥的施工控制，必须从施工工艺及施工质量两个角度全面实施监控，要落实专职的工艺监测人员及质量管理人员，对连续梁桥施工全程进行工艺跟踪和质量跟踪管理，在明确责任人的基础上，采用计算机仿真、试验施工法、一次施工法等多种方法对连续梁桥施工过程中的内力、应力、结构力、次应力、载荷特性等多项参数进行全面分析和掌握，进而全面监控连续梁桥的施工质量。

另一方面，施工工艺必须符合控制要求，为施工控制目标的实现提供服务。在施工控制中，需要考虑施工条件非理想化而导致的构件制作、安装等误差。施工管理的好坏直接影响到桥梁施工的质量和进度，从而使施工的状态和之前设计的不一致，影响到施工控制的准确性。

3.2.2 构建完整的施工控制系统

大跨度桥梁施工控制是一个施工测试识别修正预告施工的循环过程。为达到施工控制的最终目标，必须建立一套完善的控制系统与运行机制，以使得施工与控制之间形成良性循环。施工控制的工作，广义上讲，就是指施工控制系统的建立和正确的运作。桥梁的施工控制与桥梁的设计和施工有密切的联系。

桥梁的施工控制是与桥梁设计、施工及监理密切联系的。从信息论的观点看，桥梁的施工控制过程是一个信息采集、信息分析处理和信息反馈的过程。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。借助桥梁施工控制的计算分析体系，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。

施工控制系统需要有一套完整的、足够精确的标高、位移、应力、温度、以及其它物理量的测量手段的支持，其中应力、温度测量仪器和传感器主要由施工控制方配备和完成，而标高、位移及混凝土参数的测量主要由施工方配备和完成。施工控制系统还需要有完备的施工控制专用软件的支持，包括施工全过程模拟结构分析系统，实时监测数据库及其管理程序，施工误差评价分析及调整程序，施工控制报表处理系统等，以提高工作效率，满足实时控制的需要。

4 结语

本论文主要结合高速铁路无砟轨道连续梁桥的施工特点和施工控制原则，详细探讨了高速铁路无砟轨道连续梁桥施工控制的方法与管理建议，对于工程应用实践以及实际的高速铁路无砟轨道连续梁桥的施工控制措施应用具有明显指导意义。当然，本论文所探讨的施工控制技术与方法不能够涵盖全部的施工控制技术与方法，更多具有工程实践应用意义的施工控制方法有赖于广大工程技术人员的共同努力，才能够最终实现提高我国高速铁路无砟轨道连续梁桥施工控制技术的水平。

参考文献：

[1]顾安邦,张永水.桥梁的施工监测与控制[M].机械工业出版社,2005.

[2]汪剑,方志.大跨径预应力混凝土连续梁施工控制研究[J].湖南大学学报,2003, 30(3):33-34.

[3]方志,周光伟.大跨度连续刚构桥梁施工预测控制系统[J].中外公路,2003,23(4): 59-60.