浅谈连续梁悬臂浇筑施工控制影响因素

摘要：悬臂连续梁桥在我国的桥梁建设中具有很强的竞争力，是一种广泛使用的桥梁工程，桥梁施工是一个系统的工程，因此，需要对桥梁施工的各个阶段进行施工控制。本文主要讨论连续梁悬臂浇筑施工方面的控制要点。

关键词：连续梁；悬臂浇筑；施工控制

中图分类号：TU71文献标识码： A

在桥梁建设施工过程中，悬臂浇筑施工属于典型的自架设施工方法，对于其施工控制直接影响建设目标的实现，在施工控制中不仅要求施工方案以及施工工艺必须符合要求以外，还要对施工过程中的一些施工条件以及不可预测的因素进行事先分析预测，从而使得施工状态保持在控制中。

一、影响连续梁悬臂浇筑施工控制的因素

（一）施工前期桥梁的结构参数

在施工控制中，结构参数是结构施工预先分析时的基础，其分析的准确性会直接影响到分析结果。在实际桥梁建设施工过程中，往往在桥梁结构的参数方面存在着一些问题和误差，下面就这些误差进行分析。

1、材料方面的误差：首先是材料的容重，施工过程中的变形与内力的主要因素是材料容重因素，在实际施工进行控制过程中，必须计入实际容重与设计取值间可能存在的误差，尤其是施工材料方面，不同钢筋与不同集料的含量都会对材料容重产生影响，施工过程控制时必须对其进行准确识别。其次是材料的弹性模量，结构变形与结构材料的弹性模量有直接的关系，弹性模量对结构分析结果影响很大，因此，在控制过程中需要对弹性模量的取值进行修正。最后是材料热膨胀系数的准确度也将对控制产生影响。

2、悬臂浇筑施工荷载：在施工控制中，荷载对结构变形与受力有不可忽视的影响，必须按照实际情况计算取值。

3、悬臂浇筑中预应力施工：在对预应力混凝土的结构变形与内力的结构参数进行控制时，首先考虑的是预加应力，由于影响预应加力的因素较多，包括预应力钢绞线断面尺寸、管道摩阻、弹性模量、张拉设备等。在控制过程中必须合理估计预应加力的取值误差。

（二）施工过程中控制的因素

1、混凝土材料因素，混凝土收缩、徐变对预应力混凝土桥梁结构而言，对其结构变形、内力的影响较大，这主要是因为连续桥梁悬臂施工是一个系统的、漫长的工程，普遍存在龄期小、各阶段龄期相差大等情况，在控制中必须采用合理的、符合实际的徐变参数和计算模型。

2、挂篮变形：对于连续梁悬臂浇筑施工控制中，挂篮体系的变形有着重要作用。由于在进行堆载预压实验时，均布堆载是以沙袋的预压为基础，与实际梁段施工过程中的自重力有差距，实际梁段翼缘板位置自重最小，腹板位置自重最大，并且由于其不断变化，导致前端受力比后端受力小。挂篮变形预测误差会对阶段的标高产生影响。

3、气候温度的影响：对桥梁结构的受力与变形影响，温度变化也有着很大的关系，在不同时刻对结构状态进行测量，结果都会不同，因此，需要对温度的变化因素进行控制。

二、对连续梁悬臂浇筑的施工控制

（一）结构参数的控制

1、材料的控制：对于混凝土的弹性模量的控制，在实际施工过程中，混凝土弹性模量试验要做到试块的受力与真实构件的受力相一致，有很大难度，一般都会导致混凝土弹性模量偏大。在实际施工过程中，需要根据对已施工节段的观测，去校核力学模型中混凝土弹性模量的凝土弹性模量数值，从而使力学模型能更精确地对施工节段进行预测控制。对于混凝土的收缩徐变，在对结构模型的建立中，要正确估计一些确定的因素，如临时荷载、永久荷载、加载时间等。在现场实际施工过程中，可根据实际混凝土的养护时间及张拉时间，通过对实际混凝土浇筑完后养护期间的变化得到其对实际施工中的影响。

2、预应力的控制：在对桥梁进行施工控制时，尤其要注意对结构应力的监控，尤其对于连续桥梁而言，预加力大小对结构体内的应力大小有很大影响，应该对预加力进行控制。对预加力进行控制时，预应力钢材应用为控制方法张拉时，校核应以伸长值为标准，理论伸长值与实际伸长值应控制在6%；应在现场对锚具与张拉机具进行校验和检查。应对压力表与千斤顶进行配套校验，从而确定压力表与张拉力读数之间的关系曲线。千斤顶检验用的测力计或试验机的精度不能低于2%。所用压力表的读数不宜低于1.5级；

（二）对施工过程的控制

1、挂篮变形控制：首先要对挂篮变形进行计算，由设计图纸估算悬浇梁段的重量，从而确定各梁块的重心位置。挂篮变形计算简图如表一。

表一挂篮变形计算简图

然后求出挂篮前底吊带和吊带反力，将各梁块自重G以集中力形式在重心位置作用于外滑梁，按杠杆原理可求得挂篮前吊带反力Rf和后吊带反力RI，相对应的反作用力RI，作用于己浇梁段，Rf作用于挂篮的前吊带。最后计算出待浇梁段在浇注阶段，由梁段自重产生的，通过挂篮作用于已浇梁上的集中力。其次，对挂篮变性进行监测，挂篮及模板的组成较为复杂，在外荷载的作用下，各部分之间紧合，杆件压缩等会产生压缩变形，挂篮变形挠度根据悬浇段混凝土的浇注情况，以精密水准跟踪监测，随时用千斤顶作升降调整，使最后混凝土浇注标高与设计浇注标高相等。

2、对于悬臂施工合拢段的施工进行控制：整座桥梁的受力是否合理，线形是否平顺，都与合拢段的设计施工有关。不仅是整座桥梁施工的关键，也是施工最难的部位。大连湾连续箱梁桥的边跨合拢段设在边墩的一次落架现浇段和中间墩悬臂浇筑梁段的接头处，是悬臂段和支架现浇段之间的合拢。合拢阶段施工时，应预先对箱梁顶面轴线及标高进行联测，并连续观测梁体相对标高及气温变化的轴线偏移量和变化，观测在温度影响下合拢段梁体的长度变化；全桥必须同时平衡进行合拢，施工荷载的状态应处于平衡，为了避免在合拢段端部造成相对变形，产生“剪力差”变位，因此合拢时应同步对称进行，影响合拢精度和次内力产生；在合拢施工阶段，对混凝土的配比应该进行合理特殊配比设计，混凝土的强度宜较梁体高个等级，在浇筑过程中，为了避免合拢段产生竖向应力，需要通过调整两悬臂端的合拢施工荷载，使其变形相等。可以通过设置水箱，调整悬臂端合拢施工荷载，进行注水调整；

3、施工过程实施监控：根据实际的施工工序以及现场获取的数据，对桥跨结构进行实时理论分析和结构验算。对每一阶段的施工，需要分析验算结果给出其主梁端的挠度以控制施工参数。对混凝土连续梁悬臂进行浇筑施工，在施工全过程应对每一施工梁段的高程、拱度及中线等，进行严格的控制和监测，以保证内力状态与成桥线形符合图纸设计的要求。在对梁体悬臂进行浇筑施工前，应根据每一梁段计划施工进度、结构设计参数和混凝土龄期，施工时环境温度和所用挂篮的重量及结构类型等施工技术相关参数，对悬臂浇筑梁段施工进行预拱度计算，作为全桥桥梁线形控制依据和每一梁段立模高程计算依据。在对每一梁段悬臂进行浇筑施工过程中，都应该踪监测挂篮走行前后、混凝土浇筑前后和预应力筋张拉前后六种工况时已施工及在施工梁段的高程（挠度）变化情况，与理论计算值进行比较分析，合理调整确定下一施工梁段的施工立模高程。

结束语

随着我国桥梁的不断建设发展，对于工程质量的要求越来越严格，尤其是对于悬臂施工，更需要进行控制，悬臂现浇施工要经历许多施工阶段，每个阶段都不可避免地会存在施工误差、测量误差和环境误差等，对于这些误差以及影响因素，需要尽早预测，及时解决。

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