安徽建筑 ２０１３年第２期（总１９０期Ｊ 连续梁线形监控的过程及实施 Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｌｉｎｅａｒｉｔｙ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｇｉｒｄｅｒ 王 影 （中铁四局集团第一工程有限公司，安徽合肥２３００４１） ———●—一 摘 要：通过线形监控实施，箱梁悬臂施工线形得到很好的控制，成 桥线形美观、符合设计，为以后类似施工提供了经验。 ｌＩＩ －———● 关键词：连续粱；线形；监控；过程；实施 中图分类号：Ｕ４４８．２１＂５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１ ００７—７３５９（２０１ ３）０２—０１ ７７—０２ １ 工程概况 某铁路工程双线特大桥全长３８２６．６ｍ，在跨既有线处采用 １－（４０＋６４×２＋４０）ｍ连续梁。该连续梁采用悬臂节段浇筑及托架 现浇的方式施工。该连续梁梁体为单箱单室、变高度、变截面箱 梁，梁体全长为２０９．２ｍ，中跨中部ｌＯｍ梁段和边跨端部１３．６ｍ 梁段为等高梁段，梁高２．９ｍ；中墩处６ｍ为等高梁段，梁高 ５．３ｍ；其余梁段梁底下缘按二次抛物线Ｙ＝２．４ Ｘ Ｘ２／２４２＋２．９ｍ 变化，其中以６号或２２号截面底板底为原点，Ｘ＝Ｏ～２４ｍ。轨底 至梁顶高度为０．７ｍ。梁顶板宽９．５６ｍ，梁底宽为６．４ｍ。本连续梁 平面线形为直线，处于半径为２００００ｍ的竖曲线上，采用竖曲 线直做。 ２监控原因 ①连续梁的平面、立面位置必须与设计保持一致； ②连续梁的平面位置、立面位置、几何尺寸在施工后无法 调整； ③线形影响梁体内应力和荷载，必须确保； ④使各Ｔ构间能顺利合拢，且合拢后受力状态及线形良 好； ⑤取得在不单独进行线形监控的情况下，连续梁挂篮施工 底模调整经验数据。 ３线形影响因素 连续梁悬臂施工中，每个节段的受力状态达不到设计所确 定的理想目标的重要原因，是计算模型中计算参数的取值问 题。为使连续梁线形更接近于设计目标，必须对计算模型中的 计算参数予以修正，计算参数主要包括以下几类。 ①结构几何形态参数：主要是桥梁结构的跨径、高跨比、线 型等，它们表征了结构的形状和结构最初的状态。 ②截面特征参数：截面的面积、抗弯惯性矩等。 收稿日期：２０１３－ｏ４－０２ 作者简介：王影（１９７７－），女，安徽太和人，毕业于合肥工业大学，工程 师。 图１监控实施流程 ３ ２ １ １ ２ ４ ２ １ １ ２ ３ Ｊ Ｉ Ｉ －’ｔ ｒ— Ｉ Ｉ ｌ ’ ＩＩ Ｌ 岩 土 工 程 与 图２主梁测试断面图 基 础 Ｏ Ｏ 处 、 ／ 、 厂 理 口 ｏ ＾ Ｏ ＼壁奎 塞 ｏ Ｏ ＼ ／ 口 ｏ ｏ Ｏ ｏ 图３悬臂根部断面应力测点布置图 图４ Ｌ／４断面及Ｕ２断面应力测点布置图 ③与时间有关的参数：温度、混凝土龄期、收缩徐变。 ④荷载参数：主要是结构构件自重力、施工临时荷载和预 安 加力。 徽 ⑤材料参数：主要是指材料的弹性模量Ｅ和剪切模量Ｇ。 建 同一座桥梁的施工控制中这五类设计参数对结构状态的 筑 影响并不一样，本文采用测量的方法对设计参数进行辨别：确 定其实际值和辨别对结构状态影响较大的设计参数即主要参 囫 ２０１３年第２期《总１９Ｏ期） 测量结果 安徽表１ 建筑 后均进行观测主梁挠度变化。 ５．２主梁结构应力监测 通过在主梁结构中布设混凝土绝对应力计，对主梁悬臂根 部、Ｌ／４截面、Ｌ／２截面进行应力监测。 布置图见图２一图４所示。 ５．３主梁温度影响监测 温度是影响主梁挠度的主要因素之一。在主梁悬臂根部预 ■———＿■ ●＿ｎ ｌ埋温度传感器，来监测主梁的日照温度分布。 ５．４有效预应力的监测 ＝＝＝＝１ ・■———一 对于纵向预应力索，通过测定管道摩阻系数，得到预应力 岩 数。之所以采用测量的方法来确定设计参数的值，主要是结构 土 几何形态参数、截面特征参数和材料特征参数均通过现场测量 工 程 方法或试验测量手段来确定。 与 基 础 ４监控实施流程 处 理 根据施工中实测到的结构反应来修正计算模型中的各参 数值，以使计算模型在与实际结构磨合一段时间后，自动适应 结构的物理力学规律。在闭环反馈控制基础上，再加上一个系 统辨识过程，整个控制系统就成为自适应控制系统。当实际测 量到的结构受力状态与模型计算结果不相符时，通过将误差输 入到辨识算法中调节计算模型的参数，使模型的输出结果与实 际测量到的结果一致，得到修正的计算模型参数后，重新计算 各施工阶段的理想状态。这样，经过几个节段的反复辨识后，计 算模型就基本上与实际结构相一致了，在此基础上可对施工状 态进行更好的控制。实施流程如图１所示。 如图１，桥梁的施工控制为预告一施工一量测一识别一修 正一预告一施工循环过程。施工控制的要求首先是确保施工中 结构的安全，其次是保证结构的内力合理和线形平顺。为此，施 工过程中对桥梁结构内力和主梁标高进行双控。 ５施工监测实施 安 施工监测是在施工现场通过对桥梁结构的线形及位移（或 徽 变形）监测与应力监测，来得到桥梁结构实际变形和内力分布。 建 现场对桥梁结构采用以下的监测方法。 筑 ５．１主梁结构线形及位移监测 囫 在主梁每一节段的施工过程中布设控制点，对箱梁顶面的 挠度进行观测，并且在节段浇筑、预应力张拉及挂蓝前移的前 钢绞线摩阻损失，以此来确定实际有效预应力和伸长量。 ５．５结构几何及物理参数的检测 测试主梁断面各部分的几何尺寸及混凝土材料的容重、强 度和弹性模量，为结构的分析与计算提供更加符合实际的结构 几何及物理参数，以使结构的分析结果能更加切实地反映实际 结构的受力性能。 ５．６混凝土弹性模量和容重的测量 混凝土弹性模量的测试主要是为了测定混凝土弹性模量 Ｅ随时间的变化规律，采用现场取样通过万能实验机进行测 定。 ６线形控制目标 根据监测成果对误差进行分析、预测和对下一立模标高进 行调整，保证施工符合设计要求，使主梁合拢段两悬臂端标高 相对差不大于±１５ｍｍ，成桥后主梁各控制点标高与设计差值 控制在ｌＯｍｍ以内，成桥后主梁各控制截面的内力与设计值最 大相差控制在１０％以内。 ７实测数据 对该连续梁每节段标高和平面位置均进行监控测量，其线 形基本能满足设计。以该梁某墩Ｔ构为例，测量结果如表１。 ８分析与结果 通过连续梁线形监控的实施，通过三个阶段梁顶控制点标 高的变化，我们能清楚的发现，悬臂端在浇筑混凝土后有一个 明显的竖向挠度，然后在张拉完后又有一个与挠度相反的内力 使悬臂端产生一个向上的应力，而且张拉后标高均比设计标高 高出８ｍｍ左右。从误差数值来看，立模时考虑模板的弹性变 形，定位标高高出设计１５ｍｍ～２５ｍｍ，浇筑完混凝土后产生 １０ｍｍ一２０ｍｍ的竖向挠度，张拉完悬臂端又有个３ｍｍ～５ｍｍ 的抬高量。 纵观整个施工过程，梁端标高在每个施工阶段均有一个标 高变化的过程，在合拢段完成、张拉结束后这个过程才能基本 结束，通过软件计算，悬臂端标高比设计高出８ｍｍ左右在合拢 张拉结束后将呈现一个减小的过程，这个标高就是作为监控控 制的用于抵消合拢后张拉反力的措施。 通过线形监控的实施，成桥后的裸桥面标高能满足设计及 规范的要求的±１０ｍｍ。
