悬浇连续梁施工线性控制技术.doc

悬浇连续梁施工线形控制技术郑清松（中铁十七局京津项目三分部，天津 30000） 摘要：介绍京津城际轨道工程跨廊良路悬浇连续梁的线形控制技术，分析了影响连续梁线形控制的主要因素，着重阐述了施工监测方面的线形控制措施和经验。关键词：悬浇梁；线形控制；测量 悬浇连续梁的线形控制，是现浇连续梁工程质量的一项重要指标直接会影响到悬灌梁的外观质量和内部的受力结构，因此在悬浇梁的施工中线形控制既是难点也是关键。本文介绍了京津城际轨道工程跨廊良路连续梁为例，来说明在悬浇梁的施工中线形控制的实际操作方法，为以后类似的工程提供技术指导。1 工程概况京津城际轨道工程跨廊良路悬浇连续梁的跨度为32m+48+32m，箱体为单箱单室，斜腹板、变坡度、变截面结构。箱梁顶宽13.4m箱梁底宽5.0m 至5.5m，顶板厚度除梁端为60cm 外均为40cm；底板厚度40至80cm，按折线变化，其中端支点为60cm；腹板厚48至80cm，厚度按折线变化，中支点处腹板局部加厚到145cm,，端支点腹板厚为60cm，全联在端支点、中跨跨中及中支点处共设5个横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。桥面宽度为防撞墙内侧净宽9.4m，桥上人行道栏杆内侧净宽13.2m，桥面板宽13.4m，桥梁建筑总宽13.8米。2 影响连续梁线形控制的主要因素各梁段连接后梁顶或梁底中心的连线称为梁顶或梁底的线形，相关的预拱度计算和施工控制测量工作即称为线形控制1。在连续梁的施工过程中，随着挂篮不断的前移，连续梁的浇筑块也不断增加，线形的控制会越来越关键。影响连续梁线形控制的主要因素有以下几方面：混凝土的自重及工作荷载、预应力束的张拉、混凝土徐变、墩身压缩、挂篮弹性变形。下面对这几个因素作以简要说明。 混凝土的自重及工作荷载。混凝土的自重的影响主要是指新浇筑的混凝土块对已成形的梁有向下的挠度，这种挠度值的大小会随着悬臂梁的伸长而加大。待边跨合拢后，悬臂端浇筑混凝土块仍然有下的作用力，等中跨合拢后连续梁已成形，形成连续梁体系，此时梁上面的防撞墙、轨道板、钢轨同样会对梁产生向下的挠度。 预应力束的张拉。现浇梁的张拉是分段分批张拉的，预应力引起的上拱值是每块浇筑段张拉后上拱值的叠加。边跨及中跨合拢后，底板束的张拉连续梁也会有上拱值。 混凝土的收缩、徐变。一般情况下，混凝土的收缩变形会随时间的延长而减小，收缩主要在混凝土浇筑12个月那完成，以后的收缩值会很小，便可忽略不计了，前期的收缩值在施工期内会基本完成；温度变化导致混凝土热胀冷缩，若悬灌时控制好测量时间，合拢时能控制好合拢的温度，可基本消除温度的影响。徐变是在长期荷载作用下，塑性变形随时间增长的现象，也会导致梁体变形。徐变引起的变形大小是用徐变系数来表示的，徐变系数采用我国公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范中给出的公式2。 墩身压缩。在连续梁的施工过程中，连续梁的T构本身的自重，以及在施工过程中人员设备、菱形挂篮等重量都会作用于桥墩，会使墩身产生一定的压缩量，这就是墩身的变形对梁体线形的影响。 挂篮的弹性变形。在施工中，混凝土的重量会使挂篮产生弹性变形，所以在连续梁施工前挂篮必须进行预压试验，并归纳出混凝土的重量与弹性变形值的线性关系，在浇筑时可以根据混凝土重量来计算出挂篮的弹性变形值。(6) 气温变化对线形控制的影响3。桥梁在野外自然环境中施工,工期长,温度对结构的位移状态及测量数据的真实性等均有影响,温差影响的效果复杂。观测结构内部温度场比较困难,故对于变化的温差位移计算结果必然粗略。3 线形控制的监测措施从影响梁体线形的因素来看，在每浇筑完一块混凝土，挂篮前移要确定模板的高程，模板的立模标高是根据已浇筑段的观测点的观测，计算出已浇筑好的悬臂T构的抛高值，再与设计标高相结合确定下一段的立模标高。所以若要正确算出立模标高，观测点的布设及测量很关键。3.1 悬灌梁观测点的布设该梁在每一块混凝土浇筑时，在每一块的断面处都布设了观测点，图1为每一个断面观测点布设示意图，各个观测点的埋设是在浇筑混凝土前用10cm长的钢筋，焊接在钢筋笼的上面。这些观测点不准在施工过程中破坏，直到全桥成形体系转换完成。图1 每一个断面观测点布设示意图3.2 悬灌梁观测点的测量观测点的测量要求精确，必须实事求是，在连续梁施工中，主要分混凝土浇筑前、浇筑后、张拉前、张拉后几个阶段来观测。在浇筑前布设观测点，并且在浇筑混凝土前测量10个布设点的高程。在浇筑过程中，测量三次，若下沉较大，必须及时调整菱形挂篮，使其与根据模型计算出的浇筑混凝土后的标高相符合。另外还有张拉前、张拉后两个阶段对10个观测点都要进行观测。值得注意的是，在浇筑下一段时在浇筑前、浇筑后、张拉前、张拉后每一次进行测量要对已浇筑块都要进行测量。4 结语线形控制是现浇连续梁工程质量的一项重要指标，它不仅影响连续梁的外观质量，而且影响梁体的受力情况及使用状况。因此连续梁的线形控制，贯通着整个连续梁的施工，总结起来有以下几点经验： (1)将工程控制论的思想与桥梁施工有机的结合,把京津城际轨道工程跨廊良路悬浇连续梁的施工看作一个复杂的动态系统,运用随机最优控制理论对其实行误差分析,达到了最终的控制目的4。(2)借助于实时施工测控系统,通过准确的现场描述实时测量,有效地确定控制值指导施工,为控制提供了可靠的科学依据,并及时地反映所出现的问题,确保了连续梁的线形和质量(3)实时测量数据的精度及准确性直接关系到施工控制值的可靠性。实时测量控制系统在布设前,应根据精度要求,结合具体施工条件,进行方案论证、优化设计。(4) 京津城际轨道工程跨廊良路悬浇连续梁施工的线形控制方法可进一步推广到其它拱桥、斜拉桥、吊桥的施工中,有广泛的应用前景。 参考文献 1 何旭辉、裘伯永. 对预应力混凝土连续梁悬拼施工有关问题的探讨J.铁道建筑技术,2001(1):13-16.2 杨信堂. 大跨度连续刚构悬浇梁线形控制施工技术浅析J.应用技术，2007