高速铁路悬浇连续梁桥施工监控关键技术研究

【摘要】随着铁路桥梁的结构形式的不断优化，预应力混凝土连续梁桥应用越来越普遍，施工过程中进行监控工作是悬浇梁施工中非常关键和困难的一个过程，它是确保施工期间结构安全、施工质量、施工进度的重要手段。基于此，本文主要对高速铁路悬浇连续梁桥施工监控关键技术进行分析探讨，为类似工程提供参考。

【关键词】高速铁路;悬浇连续梁桥;施工监控;关键技术

近年来，针对大跨径预应力混凝土曲线悬浇连续梁的线形控制有大量研究，对技术难点进行了分析与总结，并提出了线形控制的施工对策。这些研究成果为连续梁梁桥线形控制奠定了坚实的基础。本文通过孙渡特大桥的施工监控工程实例研究了高速铁路悬浇连续梁桥施工监控的关键技术。

1、工程背景分析

孙渡特大桥79+135+79m预应力混凝土连续梁，一联全长294.5m，无碴桥面。主梁采用双线直曲线梁布置，主跨箱梁采用单箱单室、变高度截面，端部13.25m及跨中截面中心处梁高均为5.83m，中支点截面中心处梁高10.03m，梁高按二次抛物线变化。箱梁顶宽12.6m，桥梁总体建筑宽度12.9m。箱梁顶板厚度48cm，箱梁底宽6.7m，底板厚度48.5cm～120cm。

根据原设计图纸确定初步的桥梁施工工序，按初步确定的施工工序进行计算，根据计算结果调整初步确定的施工工序，反复进行，最后确定全桥有限元计算模型如图1所示。

2、施工监测方法

2.1 施工监测理论

实际工作监测理论是指通过施工控制理论与方法严格控制和调整连续梁在施工的每一个阶段。通常情况下，理论计算应与实践相结合。通过理论计算得出连续梁施工中桥梁的变形，包括梁所受內力作用、梁体所受挠度、梁墩的沉降量等等;通过实际检测，可以得到施工过程中的一些关键控制参数，如主梁线形、主梁应力等等。分析理论与实测参数之间的误差，从而来指导实际施工过程，并采用合理的方法来控制，已成为桥梁建设不可缺少的重要环节。

2.2 进行施工监测流程

首先对现场安装实时监测体系，得出实时监测值;与此同时，对于现场进行相关实验验证，通过实验得出现场测试参数。比较这两组参数，再进行参数识别与修正，得出施工控制参数。通过设计方案，按设计参数通过相关理论计算出施工参数，与测试值进行对比分析，并进行分析和修正，最终确定下阶段的施工资料，指导施工。大跨度连续梁桥的施工控制是一个“预告→施工→量测→识别→修正→预告”的循环过程。具体施工控制流程如图2所示。

2.3 施工监测的原则

第一、根据相关连续梁的实际施工特点，来确定实施监测;第二、实施监测所需要测得的主要参数为桥墩的变形和梁体内力两个方面;第三、施工阶段不同对于监测的侧重点不同，最开始进行桥墩施工时，所需要重点监测的是桥墩的内力与变形，同样的，梁体施工过程主要是监测梁体。

2.4 施工监测的内容

其一、控制前期理论分析。即通过理论来模拟连续梁的施工全过程，计算分析出理论上各施工阶段的变形和受力预期情况;并对施工误差进行相关理论分析，整理出内力与变形的调整方案。其二、现场测试得出实际参数。根据实际施工情况来模拟施工，得出现场测试的数据，通过这些数据所得参数与第一步的参数比较分析，使得施工控制与实际情况相符。其三、施工过程的实时监测。主要监测数据为变形特性和力学特性，通过监测进行反馈分析。其四、实时控制分析。当遇到实际测得参数与理论参数偏差较大时，应立即检查施工流程，看是否是施工过程所导致的较大误差，在则进行理论分析指导，综合考虑，协助施工方一起解决问题。

3、监测方法与检测点布置

3.1 建立现场监测网

通过现场调查，确定控制点，并在控制点的基础上形成监测网络。监测点的布置原则是连续梁桥的每段都要布置两个以上的监测点，原则上是三个不在直线上的观测点。利用全站对各观测点进行观测控制，保证整个观测网络的稳定。

3.2 分配监控点和测试要求

目前，连续梁的施工大多采用悬臂吊篮技术，监测点一般布置在主梁和底部篮浇铸梁体上。梁体的监测点位于梁体的末端和梁体的中间，而现浇侧跨的观测点主要分布在梁体、腹板和两侧底模上。布置0号块高程观测点是为了控制顶板的设计标高，同时也作为以后各悬浇节段高程观察的基准点。0号块的顶板共布置1个水准控制点和6个测点，为方便得到梁底标高，亦可在箱梁里面的墩顶横隔板处加设一个水准控制点。0号块测点位置如图3。

为方便得到施工过程中梁体标高的变化过程以及成桥后线形复测，各梁段施工时需预埋测点，并保持高程测点在整个施工过程中不损坏。浇筑梁段悬臂前端测点布置如图4。

3.3 梁体的线性控制

为了保证通过线性理论的计算值能够直接指导实践，对于梁体必须要综合考虑，识别修正梁体的一些参数，设置合理的梁段立模标高。箱梁悬臂浇筑段的各节段立模标高可参考下式计算：

（1）

式中：——节点i立模（下转192页）

（上接190页）标高;

——节点i的设计标高;

——节点i在施工过程中由恒载引起的该点向下的累计挠度值，包括箱梁结构自重、预应力及收缩徐变引起的挠度;

——节点i由静活载引起的向下的挠度值;

——挂篮弹性变形值，由挂篮预压及高程实测确定。

3.4 温度影响与观测对策

为了找出温度变化引起主梁挠度变化的规律，对于一些重点工况，分别在早晨6：00左右（即温度较低）和中午12：30～14：30（即温度较高）间对其挠度进行测量，找出温差变化较大时挠度变化的极值，从而为确定待施工各节段预拱提供较为可靠的依据。

结语：

综上所述，对于悬浇连续梁的施工过程，没有固定的施工工艺，在施工过程中，各种外界影响因素都会有所不同，因此根据经验来进行即时的指导显得非常的重要，对于桥梁的检测手段与检测频率也需要综合考虑当地的各种因素，选择最适合的施工方法。

参考文献：

[1]高宝梅.高速铁路悬浇连续梁线形偏差成因分析与对策.城市路桥与防洪，2011（3）：84-86.

[2]孙树礼.京沪高速铁路桥梁工程[C].2008中国高速铁路桥梁技术国际交流会.北京：中国铁道出版社，2008.

作者简介：

余超，中铁十一局集团第四工程有限公司，湖北武汉。