客运专线铁路大跨度连续梁施工线型控制

摘要：阐述沪昆高铁项目中，跨长潭西高速特大桥（40-64-40）连续梁施工线型控制的措施和方法及在施工过程中的注意事项，以便科学合理的指导施工。

关键字：连续梁，线形控制，标高

工程概况

跨长潭西高速特大桥为无砟轨道预应力混凝土双线连续梁，连续梁全长为145.5m，计算跨度为40+64+40,中支点梁高为6.05m，跨中10m直线段及边跨13.75直线段梁高为3.05m，梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12.0m，箱梁底宽6.7m。全联在端支点、中跨中及中支点处共设5个横隔板。梁体下缘按二次抛物线变化，桥梁纵坡为1.47%。

连续梁上部结构预应力混凝土变截面施工分为：支架现浇和挂篮悬浇两个部分。其中0号块节段与边跨的一部分为支架现浇，其余部分为挂篮悬浇，既1～8号箱梁待零号块浇注完成后，采用挂篮悬浇、对称、平衡浇注施工。

线形控制的基本原理

“线形控制”是根据施工监测所得的结构参数真实值，进行施工阶段的计算，确定出每个悬浇节段的立模标高，并在施工过程中，根据施工监测的成果对误差进行分析、预测，并对下一立模标高进行调整，以此来保证成桥后，桥面线形、合拢段两悬臂端标高的相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。“大跨连续梁”的施工控制，是预测施工量测识别修正再施工的循环过程。主要包括两方面内容：变形控制和内力控制。

变形控制是严格控制每一节段箱梁的竖向挠度及其横向偏移，若与预测结果有偏差且偏差较大时，就必须立即进行误差分析，并确定调整方法，为下一节段更为精确的施工做好准备工作。横向偏移可以通过精确测量控制和调整来达到要求，而影响竖向挠度的因素很多(如施工荷载、挂蓝自重、温度变化等)，施工时就要充分考虑影响挠度的各种因素，在各节段设预抛高，也就是控制立模标高。

线形控制的实施方法

大跨度连续梁桥悬臂施工过程中，施工控制的关键是挠度控制。挠度控制的目的是：根据计算结果和各阶段实测数据，并与设计计算结果对比，调整梁段预拱度值（在立模标高计算中体现），确保成桥线形符合设计要求，保证合拢精度。

箱梁悬臂浇筑段的各节段立模标高可用下式计算：

立摸标高=设计标高+预拱度+挂篮扰度+施工调整值。

设计标高---根据线路竖曲线要素计算所得的标高值；

预拱度---预拱度包含施工预拱度和成桥预拱度，施工预拱度指本节段从该段施工到成桥各工况的累计扰度；成桥预拱度指长期徐变扰度及二分之一荷载扰度；

挂篮扰度---包含弹性变形和非弹性变形，通过挂篮试压确定最初的挂篮扰度及消除一部分挂篮非弹性变形，以后将根据施工情况进行修正；

施工调整值---在施工的时候，存在很多不可预见的要素，使得立摸标高出现临时偏差，这个偏差的修整值作为施工调整值。

竖向扰度控制

施工现场的测量成果作为桥梁线形控制的主要依据，合理的布设点位及准确测量标高值就尤为重要。在零号块施工的时候，用圆头不锈钢在零号块中点进行预埋，然后通过二等水准测量把符合精度要求的标高引测到零号块的钢筋头上（并要和另外一个主墩上零号块的标高控制点进行联测），以后各截面的标高测量都由此引出，为避免桥墩基础沉降对零号块上的标高控制点产生影响，还要根据墩身沉降观测资料情况，经常对零号块上的标高点进行复测调整。根据本桥施工特点，在每个号块施工截面处顶部，布设5个水准点，底部布设2个水准点，这样不仅可以控制竖向扰度，同时也可以控制梁段扭曲。布点如图1。

图1

在进行施工的时候，主要工序为挂篮前移、模板调整、钢筋绑扎、混凝土浇注、预应力筋张拉，在挂篮前移、模板调整、钢筋绑扎的工序中，箱梁扰度很小，在混凝土浇注前后，及张拉前后箱梁扰度最大，因此主要测量以下几个工况的标高值：混凝土浇注前、混凝土浇注后、张拉预应力钢筋前、张拉预应力钢筋后。在挂篮前移到位后，根据立摸标高调整模板就位，绑扎完钢筋，在混凝土浇注前，根据图1位置，用打磨好的圆头钢筋，牢固的焊接在每一梁段截面处的竖向钢筋上，并标注出混凝土顶面标高。梁段标高测量不仅要进行当前施工段的测量，还要和已施工段进行联测，当前施工段的测量主要控制当前施工梁段的扰度，为下一梁段的施工提供依据，同时核对扰度与设计的偏差，及根据偏差确定下一梁段的调整值；对当前施工梁段和已施工梁段的联测，可以核对整个已施工梁段的扰度与设计偏差，从而检验梁的受力状态及安全性。

在进行箱梁标高点标高测量时，由于受到施工环境、外界温度变化的影响，所有工况下的标高及结构体系，转换前后的标高测量，都安排在外界温度恒定、箱梁各部分结构温度分布均匀、视线良好的早上进行，且要固定人员、固定仪器，对测量结果有异议的地方要进行重新测量。

横向偏移控制

梁段横向偏移控制，主要控制挂篮走向及模板平面位置。箱梁平面位置控制的主要工况为：梁段立模阶段、箱梁混凝土浇筑后。

首先按照施工控制网同等级要求，把控制点联测到零号块预埋件上，并按要求定期进行复测。在挂篮前移时，先放样出梁段截面处的三个竣工点（点位如图2），根据竣工点控制挂篮走向，在挂篮前移到位后，再在零号块控制点上，直接用全站仪放样出该号块起点和终点中心线，根据中心线调整模板横向偏移。而梁体中心线位置受到各种因素影响而发生变化（梁段扰度左右不均匀产生的扭曲，测量放样本身存在的误差，温度及施工荷载的不确定性，导致绝对平面的不稳定而产生的误差），在测量当前施工号块竣工点的同时，还要测量已施工梁段竣工点，随着箱梁的延伸，所有竣工点构成一个四边形网来控制连续梁横向偏移。

图2

合拢段线性控制

合拢段施工是体系转换的重要环节，是控制全桥受力状况和线形的关键工序。本桥分为：1个中跨合拢段、2个边跨合拢段，合拢段施工顺序为先合拢两个边跨合拢段，再合拢中跨合拢段。边跨合拢段混凝土浇筑后，张拉边跨预应力束，解除主墩顶临时固结，使悬臂T构变为简支结构；中跨合拢后，使两个简支结构形成一个连续梁，完成两次体系转换。

（1）、合拢段应在当天温度最低时浇注混凝土；

（2）、在悬浇中跨及边跨合拢段的前两个号块时，要准确控制好梁体竣工标高及梁体轴线，都控制在1cm范围内；

（3）、要进行全桥标高的联测；

结论

结合沪昆客专上的跨长潭西高速公路特大桥连续梁施工，对“客运专线铁路大跨度连续梁施工”线形控制中的一些关键步骤的处理，和控制方法做总结、归纳分析。只有把大跨度桥梁施工控制的理论和方法，应用该工程连续梁桥的实际施工过程，对该桥施工期间的线型、混凝土应力等内容进行有力的控制和调整，才能确保安全、优质、高效地进行施工，并使全桥建成以后，桥梁的内力状态和外形曲线与设计相符。

参考文献

[1] 谭国顺，大跨度钢～混凝土组合箱梁施工技术[J]，桥梁建设，2008年第1期

[2] 方自安，客运专线预应力混凝土连续梁线形控制，2l世纪建筑材料， 2009年第2期

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。