谈顶推连续箱梁施工监控技术

李 勇

(大西铁路客运专线有限责任公司，山西 太原 030001)



谈顶推连续箱梁施工监控技术

李 勇

(大西铁路客运专线有限责任公司，山西 太原 030001)

依托广梅汕连续箱梁顶推施工实例，从连续梁顶推施工结构受力、几何形态、墩身受力、墩间空间、线形等方面对连续梁、墩身、导梁进行了各种工况施工监控，获得了基础数据，为安全顺利施工提供了依据。

连续梁，顶推施工，墩柱，线形监测

1 工程概况

广梅汕铁路厦汕右联络线特大桥(单线)48 m+48 m预应力混凝土连续箱梁位于R=800 m的圆曲线上，坡度为11.7‰。此箱梁斜跨既有厦深铁路上下行，在K1312+073处与厦深铁路相交，大里程右夹角为41°52′。连续梁全长96.6 m，全桥采用等高截面，梁高4 m，截面采用单箱单室斜腹板形式，箱梁顶宽7.6 m，底宽4.6 m。连续梁本体混凝土方量842 m3，重量约2 200 t，桥面附属混凝土42 m3，约重110 t。连续梁利用前跨简支梁(39号～43号)桥墩及临时支墩搭设贝雷支架作为浇筑平台，一次性现浇成梁,顶推就位，顶程76 m(见图1)。

2 工程特点及重难点

1)顶推过程中主梁经过临时墩、永久墩时要求相邻墩位沉降量差不超过4 mm，控制难度大。由于临时墩、永久墩的刚度不同，在混凝土梁自重的作用下变形量不一样，在支架搭设时需充分考虑加载后支架变形情况，做好标高控制预抛值、施工前加载预压等工作。

2)制梁平台位于曲线段的简支梁空心墩上，设计将利用39号～41号墩，但墩柱偏心设计，制梁须按照线路中心进行，与墩中心将存在偏心，增大了施工难度和安全风险。

3)本桥梁位于R=800 m的圆曲线上，顶推过程的线形纠偏、限位等精度控制也是顶推施工的重难点。

3 总体施工方法

由于本桥为跨越营业线施工，无法采用传统的现浇的方法完成本连续梁的施工，本桥设计为在营业线的外侧利用结构墩和临时墩搭设浇筑平台完成混凝土梁预制作业，然后再顶推至设计位置。平移到位后将梁体进行落梁就位。

为了混凝土梁体的预制和顶推过程的受力，在39号～43号墩之间增设5个临时墩，同时在混凝土梁体前端设置导梁，引导梁体的前移。

本桥处于竖曲线上，考虑到顶推施工因素，在连续梁位置设计未带竖曲线，线路曲线通过调整道床高度形成竖曲线。顶推前移的轨迹设计为平坡顶推，有利于顶推作业和顶推控制。

4 桥梁顶推施工监测目的

在顶推施工过程中，主梁的受力较常规施工方法复杂，体系转换频繁。为了施工过程的安全、顺利，需对整个顶推施工过程进行监控，及时掌握结构在整个顶推施工过程中的受力、变形情况，以指导施工。主要目的为：

1)桥梁在顶推过程中结构体系不断转换，正负弯矩交替出现，每个截面内力不断变化，梁体受力复杂，通过对梁体、导梁、桥墩关键截面及连接部位受力监测，全过程把握结构受力状态，确保结构在顶推过程中处于安全可控状态；

2)通过对梁体、墩柱的空间几何形态的监测，便于顶推及纠偏过程关键参数的及时调整，确保顶推过程中及顶推就位后结构空间几何形态满足设计要求；

3)梁体纵向顶推就位后，需对梁体进行临时顶升拆除滑道、安放永久支座、落梁，为避免梁体恒载受力状态偏离设计要求，需对顶升、落梁前后的结构状态进行监测，分析结构受力状态变化。

5 顶推施工监测主要内容

1)顶推过程中梁体关键截面应力及线形监测。顶推过程中梁体关键截面应力监测主要在于把握结构的受力状态，避免因顶推过程中支点支撑状态的过大改变导致的结构受力偏离设计状态，结构关键截面应力监测主要包括主梁跨中及墩顶截面监测，测试截面布置如图2所示。顶推过程中梁体线形监测主要包括主梁四分点竖向变形监测，主要把握梁体在顶推过程中的线形变化状况，以便通过梁体线形变化把握结构的实际受力状态。

2)顶推过程中导梁关键截面应力及线形监测。顶推过程中导梁关键截面应力的监测主要在于把握导梁的受力状态，关键截面应力监测主要包括钢导梁—混凝土梁结合部位，及导梁正弯矩最大截面。顶推过程中导梁线形监测主要把握导梁在顶推过程中的线形变化状况，测点布置如图3所示。

3)顶推过程中墩柱空间变位及应力监测。顶推过程中各墩除承受竖向压力外，还承受主梁底板下缘与墩顶间摩擦产生的水平推力与顶推反力架的反力作用，因此有必要对顶推过程中墩柱空间变位及应力进行监测，测点布置如图2及图3所示。

4)顶推过程中梁体及导梁空间几何形态监测。结构关键截面空间几何形态主要跟踪梁体、导梁在顶推过程中空间位移的变化，以便判定结构空间位置是否处于合理范围之内，对于出现的异常偏位现象采用纠偏的方式进行及时调整。梁体主要包括跨中及墩顶测点，导梁主要包括导梁端测点。

5)顶推过程中顶推力跟踪监测。通过预应力索锚固端布设压力传感器监测顶推过程中顶推力的变化，用于评定顶推过程中顶推力的均匀性，便于对顶推过程中梁体是否遇到异常阻力进行分析。

6)顶升落梁阶段梁体关键截面受力及支座反力监测。梁体顶推就位后需对梁体进行临时顶升拆除滑道、安放永久支座、落梁，为避免梁体恒载受力状态偏离设计要求，需对顶升、落梁前后的结构状态进行监测，分析结构受力状态变化，对于结构恒载受力偏离设计要求的工况，可通过调整支座反力的方式予以改善。

6 监测工况及监测内容

监测工况及内容见表1。

表1 监测工况及内容

7 施工监测

1)测点安装。

a.内埋测点。为跟踪梁体应力变化，采用内埋振弦式应力计，现场与待测结构物之间的连接可采用绑扎在钢筋之上或悬挂在钢筋之间的形式，具体根据测试部位测试方向及周边钢筋网的分布状况进行确定。

b.外贴测点。若内埋测点遭受损害，或顶推过程中需临时额外增加结构关键部位的测试，传感器采用表面粘结(焊接)振弦式应力计，现场与待测结构物之间的连接采用灌浆锚头在混凝土上安装。

2)监测。

a.顶推过程中结构应力监测。顶推过程中结构应力监测采用无线分布式结构应变监测系统，施工监控数据传输利用现代通信技术进行，将顶推、落梁等工况下采集到的各种数据传输到控制平台，进行自动对比、分析。

b.梁体及墩柱空间变位监测。梁体及墩柱空间变位采用自动测量设备或全站仪进行监测，在结构监测部位布设棱镜，仪器自动跟踪或人工测读的方式跟踪梁体及墩柱的空间变化，根据梁体成桥后的轴线方向建立局部坐标系，在顶推过程中跟踪监测梁体空间(主要为横向)变位状况，监测示意如图4所示。

c.梁体及钢导梁竖向变形监测。梁体及钢导梁竖向变形采用精密水准仪进行监测，在结构监测部位布设水准点，在关键工况测试梁体及导梁的竖向变形状况，监测示意如图5所示。

8 结语

本文以广梅汕顶推连续梁施工监测为应用实例，通过对连续梁顶推监测技术的研究，从理论分析到具体的监控方法实施，为顶推施工提供技术数据依据，确保连续梁顶推施工的安全顺利进行，为类似工程施工提供依据，取得了良好的经济效益和社会效益。

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Discussion on the construction monitoring technology of pushing continuous box girder

Li Yong

(Datong-Xi’anRailwayPassengerLimitedLiabilityCompany，Taiyuan030001,China)

Based on Guangmeishan railway continuous box girder pushing construction example, starting from aspects of continuous box girder pushing construction structure stress, geometrical morphology, pier stress, pier space and linear control, the paper carries out construction monitoring under the construction conditions of continuous beam, pier and guiding beam, and obtains basic data, which has provided some guidance for smooth construction.

continuous beam, pushing construction, pier stud, linear monitoring

1009-6825(2017)09-0151-03

2017-01-11

李 勇(1973- )，男，高级工程师

U448.213

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