新建徐盐铁路有砟轨道预应力混凝土连续梁线形控制

汪志飞

摘 要：预应力混凝土梁桥作为铁路建设中必不可少的重要组成部分，无论从结构受力特性以及经济性角度考虑，预应力混凝土连续梁桥均属于较为理想的桥型。因此，对预应力混凝土连续梁线形控制也显得尤为重要。文章以新建徐盐铁路有砟轨道为例，通过线形控制，本标段9座连续梁均已顺利、精准合龙，线形控制积累的经验可为以后高速铁路连续梁施工线形控制提供参考。

关键词：铁路有砟轨道;预应力混凝土;连续梁;线形控制

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）08-0107-02

1 工程概况

新建徐州至淮安至盐城铁路站前及相关工程XYZQ-Ⅳ标段起止里程桩号为DK114+667.002～D2K161+100.000（其中DK116+845.973=DK119+175，短链长2329.0269m），标段位于宿迁市境内，起于宿迁市宿城区，止于宿迁市泗阳县，正线长度44.104km。本标段范围内9座连续梁按跨度形式共分为4种，分别为4-（32+48+32）m、1-（48+80+48）m、3-（60+100+60）m、1-（72+132+72）m，均采用悬臂浇筑法施工。为了保证各连续梁成桥线形以及内力状态能够与设计要求相符合，需要在施工过程中，跟踪监测连续梁各节段在施工过程出现的变化情况，并与理论计算值实施比较分析，从而合理调整确定下一施工节段的立模高程，从而达到线形控制的目的。

2 施工监控方法介绍

为了消除因各参数取值的不确定所引起的施工中设计与实际的偏差，则应在施工过程中通过测量手段对这些参数进行修正。主要包括：

（1）材料的物理力学性能参数主要是混凝土的容重、弹性模量、预应力钢绞线弹性模量、摩阻系数、偏差系数;

（2）恒载：应当以实际的数据资料为基础，重新统计主梁自重，再依据试验室提供的材料容重进行计算，并将构件几何的实际测量尺寸与设计尺寸进行对比，分析存在的偏差;二期恒载也是根据设计资料与现场调查相结合;

（3）施工荷载：按照施工现场提供的资料，对施工荷载开展实地核对，确定进行主梁施工过程中，施工机具荷载主要的作用位置以及大小情况，同时还须要重视考虑预应力张拉设备、施工机具以及梁段悬臂施工设备等重量;

（4）挂篮刚度：在桥梁悬臂施工中，挂篮在承受混凝土梁段重量时会出现弹性变形情况。因此在对主梁梁段立模高程实施计算过程中，需要充分考虑挂篮变形因素，保证主梁线形监控施工得以顺利完成。

3 施工監控的仿真计算

3.1 参数选取

实施施工监控计算过程中所使用的参数主要来源于施工设计图纸以及施工现场。通过分析施工设计图纸，可良好的对桥梁结构计算模型的坐标进行把握，并以设计图纸为依据，计算桥梁结构构件的面积与重量;而通过透彻分析理解设计图纸后，有利于在实际施工过程中收集所需的计算参数，若收集的现场参数与前期计算应用参数存在出入，则需要对前期计算监控参数进行相应修订，保证实际施工结果可与施工设计图纸相符。

3.2 设计施工图计算分析

在开展实际的施工监控工作前，相关工作人员需要以施工图纸与施工方案为基础，对分阶段挂篮悬臂浇筑、体系转换以及预应力张拉等施工情况进行充分考虑，并进行全施工过程的模拟计算。

3.3 施工过程仿真模拟计算

通用的桥梁平面设计计算与控制分析软件、桥梁空间计算与控制分析软件相结合来复核设计计算所确定的理想成桥状态和理想施工状态。按照施工设计所确定的施工工序以及基本参数，对施工过程开展正装计算，以此获得各施工状态以及成桥状态下结构受力和变形等控制数据。

3.4 调整并明确立模高程

充分考虑实际因素，同时联合严格的监控，可有效保证最终成桥线形的质量;如果考虑因素不符合实际情况，监控力度不够、监控效果欠佳，那么就会对最终成桥线形造成影响，甚至与设计线形存在较大偏差。所以，有效监控连续梁桥的线形，就需要明确立模高程。

4 施工监控现场监测

4.1 测量监控网

为了监控主桥各节段的施工放样精度，使最终成桥线形满足设计要求，必须根据现场条件，建立监控桥梁节段小区域的施工监控网，并保证必要的精度和密度，以监控桥梁各部分位置的施工放样精度，防止误差积累。这也是整个施工监控测量工作中一个重要的环节。

4.2 基础沉降监测

（1）测量目的：收集各施工过程中的基础累计沉降值以及不均匀沉降值。（2）测点布设：观测点一般布置在墩身，高出地面或水面以上1m左右，每个墩4个观测点分别设在方便观测、利于保护的部位，按《高速铁路桥涵工程施工技术规程》Q/CR9603要求设置。（3）测量方法：测量仪器为水准仪，测量精度设置为±1mm，将标尺放置在各测点后，对各沉降观的高程变化进行观察。

4.3 主梁高程

将测点设置在主梁各节段上下游梁底，梁底测点的主要作用是底板定位。主梁浇筑施工完成后，将测点引至梁顶，测量方法是将Φ20钢筋伸至腹板内1.5m～2.0m进行梁顶测点，焊接在腹板内竖向钢筋需要比设计梁顶表面高出2～3cm，实测梁底至钢筋顶端距离，用于梁底高程观测，在以后的施工过程中必须认真保护这些相应的测点。梁段高程测点布置横断面、纵断面如图1所示。

4.4 轴线

轴线测点应该设置在箱梁施工节段前端的横向中心，使用钢筋标记后，在利用梁顶中间测点进行测量。在完成各梁段施工后，测量人员应测量并记录全部轴线测点坐标。

4.5 施工监控的具体流程

施工监控工作流程图如2所示。

4.6 0号块施工阶段

（1）按要求对0号块现浇支架进行预压，测量、记录加载及卸载过程相应阶段的底模高程，支架预压成果整理后报施工监控小组;（2）施工监控小组提供0号块底面立模高程;测量承台顶面水准点的高程初始值;（3）按施工监控小组提供的0号块底面立模高程立模，绑扎钢筋、预埋梁端高程测点;（4）浇筑0号块，张拉预应力并在0号块进行管道摩阻测试，同时在现场进行锚口、喇叭口摩阻测试，结果报施工监控小组作为计算和后续施工的依据。

4.7 循环悬臂浇筑阶段

从挂篮前移定位到完成预应力钢束张拉，是循环悬臂浇筑阶段的一个施工周期，而施工过程中的监控步骤有：

（1）前移掛篮并按照施工监控小组提供的该节段的挂篮立模高程定位挂篮;（2）立模板、绑扎钢筋、预埋梁端高程测点;（3）浇筑混凝土之前，复测挂篮立模高程并提供给施工监控小组;（4）完成混凝土浇筑后第二天，则需要对本节段端部的预埋测点高程进行测量，构建测点与梁底高程的关系，并将相应数据提供给施工监控小组;（5）张拉预应力钢筋后，测量全部已施工节段的测点高程，并将测量数据上报监控小组;（6）施工监控小组将各监控步骤获得的测量数据实施分析，并将该工期的分析数据结构提供给挂篮立模高程;如须压重，则需要将压重值上报后设计单位，在获取认可后，才能够与施工监控单位会签、交监理。

4.8 合龙及合龙后阶段

（1）挂篮前移至合龙段后，需要合龙支架及模板安装、绑扎钢筋，根据实际情况增加压重;（2）对全桥测点高程实施测量;（3）安装合龙段刚性支撑，对临时预应力束进行张拉，浇筑混凝土，并卸载压重;（4）测量合龙点高程、悬臂端高程;（5）当混凝土符合设计强度后，拆除现浇临时约束，张拉合龙段预应力钢筋，并实施锚固灌浆;（6）将挂篮移至下段合龙位置，确定合龙段压重，安装刚性支撑，立模绑扎钢束，并张拉临时预应力束;（7）拆除临时约束，当混凝土强度达到标准设计要求后，张拉剩余预应力钢束，并锚固灌浆。

5 施工监控注意事项

（1）施工监控时，节段悬臂端布置5个测点：顶板3个、底板2个。顶板的3个测点均直接测量混凝土表面，分别为：桥梁中心和两侧泄水管处。（2）立模标高观测应在清晨日出前气温稳定时段内进行，数据经复核、确认无误后尽快发给施工监控小组。因气温变化，当预计下一节段立模温度超出上一节段立模标高所对应的温度范围时，应及时将实测数据和下一节段立模标高拟对应的温度同时提交施工监控小组。（3）实测标高数据应注意数据的合理性，如：规范要求挂篮最大变形（超载预压除外）不应超过20mm，实测标高变化超出规范要求值或个别测点标高异常时，应注意查找、纠正挂篮操作工艺中的问题，并进行复测，确保测量成果准确、可靠。（4）在悬臂浇筑高程的施工过程中，施工步骤监控发挥着关键的预报作用，明确不同步骤的预抛高后，才能有效保证成桥状态达到合理线形。因此，施工监控前首选需要明确各连续梁的施工步骤以及施工组织设计，主要有全桥施工、各节段施工循环、施工时间安排以及合龙顺序等步骤。

6 结语

综上所述，中国正走进高铁时代，为了满足营运速度和延长设计使用时间，同时减小征地，降低结构沉降的影响，提高高速铁路营运安全，高速铁路设计时大量以桥带路，随着国家经济建设迅速发展，桥跨形式中连续梁会愈来愈多。由于连续梁悬臂施工节奏快，线形监控工作量大，只有规范操作、加强管理，才能切实提高连续梁施工质量及安全。

参考文献

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