多跨度连续梁线性监控的研究

潘延超

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410004）

0 引言

连续梁作为一种存在多年的建设结构体系，其变形与内力在通常情况下较单跨梁小，同时还具有结构刚度强、易修护、伸缩缝少等结构特点，主要应用于桥梁、铁路等施工建造。

国内从20世纪80年代开始学习、引进了连续梁结构进行桥梁建设，从修建小型连续梁构桥开始，通过后续的不断发展、研究、实践，在施工设计中，开始采用大吨位预应力体系与平弯束，极大地增强了桥梁建设的跨越能力。目前，国家在连续梁结构方面发展已经逐渐达到国际领先水平。

1 连续梁线性监控概述

1.1 线性监控的内容

连续梁线性监控主要内容包括以下四个方面：

第一，针对桥梁两端挠度的观测、高程控制；

第二，整体的温度变化；

第三，基础沉降量观测以及桥墩弹性要素变形数值观测；

第四，梁体轴线观测以及平面位置的控制。

由于线性监控常会受到预应力负荷、结构温度、临时荷载、施工实际荷载等多方面因素影响，想要得到准确的修正参数，就需工程团队结合实际结构响应值与理论值偏差，得到准确修正参数，进而将其利用于修正过程中，重新计算控制调整量值，后续施工采用新控制调整量进行控制。

1.2 连续梁线性研究发展

采用全自动化智能监控是目前连续梁线性监控整体发展趋势。通常情况下，大型连续梁工程拥有十分复杂的结构，通过人力等方式难以进行准确、有效的监测、控制，需借助前沿科学技术，引入先进的测量系统，通过新型信息技术构建针对连续梁线性监控的智能系统，使线性监管可视化、透明化、数据化，提高整体监控质量水平，为连续梁工程建设发展提供必要帮助。

1.3 连续梁线性监控的重要意义

连续梁作为一种多次超净定体系，常通过大跨度连续梁施工控制理论、方法与施工实际情况进行有机结合，得到具有实践意义的现场施工数据及相关参数，有效指导实际施工。施工现场常会受到各种突发状况的影响，如应力、温度、标高、位移等数据变化，可导致连续梁与线性的安全存在隐患。对数据进行详细分析，提出并制定施工方案，修正施工参数，能够有效地提高连续梁施工的质量水平与安全性。

同时，对各方面数据进行严格检测计算，能够有效保证结构构件的稳定与完全，帮助施工团队将实际施工与设计方案两者之间的偏差值控制在最小范围内。对线性进行监控的最终目标是满足主梁的整体标高以及局部平顺性要求，将主梁的实际桥轴线与理论桥轴线的偏差控制在设计及规范评定标准要求范围内。线性监控也能够有效保障施工完成后线性整体的流畅度，使整体结构能够更为科学、稳定、安全及美观。

对主梁线性监控，首先要对挂篮的强度、刚度以及稳定性进行确认，同时要针对模板位置进行精准定位。要确保张拉前混凝土的养护以及龄期，对预应力筋的批次、顺序、张拉力打消进行严格监控。将因参数误差调整而引起的主梁标高变化，通过立模标高的调整进行修正，同时还需对预应力进行必要的检测和适当的调整。

2 大跨度连续梁线性监控的具体实施

2.1 工程概况

DK8+974.12～DK9+214.32 连续梁（40m+80m+80m+40m）桥全长240m，中支点处截面中心梁高6m（计入横坡），跨中9m 直线段及边跨4.5m 直线段截面中心梁高为3.6m，梁底下缘按两次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。截面采用单箱单室、变截面直腹板形式。箱梁顶宽12.1m，底宽6.7m。顶板厚度除梁端附近和0 号块双薄壁间外均为60cm（计入横坡），腹板厚48-70-90-120cm，按折线变化，底板厚由跨中50cm 按两次抛物线变化至根部的150cm，梁端附近为80cm。全联在端支点及中支点共设置10 道横隔板，其中中支点设置6 道横隔板，隔板厚1.4m；边支座处隔板厚1.2m，中跨中隔板厚0.8m，箱梁两侧腹板与顶底板相交处外侧均采用圆弧倒角过渡。DK8+974.12～DK9+214.32 连续梁（40m+80m+80m+40m）桥上部结构如图1所示。

图1 上部结构立面图

2.2 线性监控的施工流程与前期准备

线性监控的施工流程为：设置控制目标—前期结构分析计算—预告主梁立模标高—进行施工—现场数据采集（主梁标高、应变、温度、截面尺寸以及弹性模量）—设计参数误差识别—设计参数误差预测—理论与实测比较—结构状态判别及综合评价—修正模型参数—纠正实际施工。

连续梁线性监控工程开展前，需要制定实施设计方案，并按照既定方案实施，在施工过程中不能随意对方案进行更改。同时，在施工过程中应对挂篮托架进行弹性与非弹性变形观测，计算出对应变形参数。

2.3 连续梁线性监控元件埋设

将基点布设于桥梁承台或主梁0块中稳固的位置中，须进行精准定位，以此作为线性监测的基准点，同时其高程也要根据桥梁承台沉降量来进行实时校对、核验。在所有观测段中均布置6 个高程测点，测点位置如图2所示。采用标准GPS 观测标在垂直方向与顶板钢筋进行焊接，露出2cm 混凝土表面。观测必须在温度较低的时间段内进行，尤其是挠度观测，必须严格按照观测要求，记录观测开始与结束时的环境温度，若观测时长超过1h，要求每小时对环境温度进行准确记录。

图2 连续梁桥主梁测点布置图

2.4 施工监测精度标准与原则

通过施工过程线性监控，桥梁施工完成后线性应满足《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10752—2018）要求，施工监控精度和原则如下：

第一，立模必须在一天中相对稳定均匀温度场完成，梁段立模底模预拱度允许偏差3mm，立模完成钢筋绑扎后，混凝土浇筑前，应在温度稳定时对模板立模标高监控点进行复测，若结果不满足立模监控精度要求，须对模板高程进行调整，模板及支架安装允许偏差应满足施工规范及验收要求。

第二，悬臂梁段顶面高程偏差：+15mm，-5mm。合龙前两悬臂端相对高差：小于15mm 且小于合龙段长的1/100。梁段轴线偏差：15mm。相邻梁段错台：5mm。

第三，施工完成后梁体外形桥面中心位置允许偏差10mm，桥面高程允许偏差+20mm。

第四，按施工规程要求对主梁横截面尺寸的误差和监控施工临时荷载进行严格监控，测试时材料堆放严格按要求进行，如实际施工荷载与设计值不同，则应通知设计单位及监控计算单位重新进行计算。

第五，施工过程中做好当前号块的高程测点布设，严格按规定要求布置，当前节段混凝土浇筑后及预应力张拉完成后进行高程测量，将现场测量结果及其与设计标高差值反馈监控人员，监控人员收到分析后出示下一节段监控指令。

第六，张拉钢束时梁体混凝土强度应达到设计值的95%，弹性模量应达到设计值的100%，且必须保证梁体混凝土龄期大于5d，方可张拉并锚固节段预应力。

此次连续梁施工立模标高=设计标高+立模预拱度。立模预拱度考虑挂篮变形、施工预拱度及调整值，如连续梁131-1墩的立模预拱度通过挂篮变形，根据施工单位提供的131-1墩挂篮预压试验数据进行分析计算，对施工全过程进行有限元计算，调整值根据前期现场测试数据进行调整，结果见表1。

表1 DK9+094 连续梁131-1#墩各控制点施工立模预拱度数据

2.5 施工观测

合龙段观测是连续梁施工的重点，是如今线性监控的重难点，需要施工团队高度重视合龙段的观测与控制。合龙段的观测注意点有以下两个方面：

第一，合龙前两个梁段施工期间，需对梁段梁体进行联测，保证梁段的悬臂施工立模标高以及合龙精度。

第二，浇筑合龙段前，需对已完成的节段连续梁体进行施工温度及环境温度变化值、相应挠度变化的观测。对轴线进行观测以及平面位置控制时，在连续梁体浇筑的各节段均要设置中轴线观测点。完成节块浇筑后，需对已完成的所有节块轴线位置进行严格检查。在立模期间，要对模板前端4 点的坐标进行精确把握，为模板定位的精准度提供保障。

2.6 技术标准

该工程施工的技术标准如下：

第一，设计速度：设计最高运行速度200km/h；

第二，线路情况：双线，曲线，线间距4.4m，曲线半径2500m；

第三，环境类别及作用等级：一般大气条件下无防护措施的地面结构，环境类别为碳化锈蚀环境T2 级；

第四，轨道结构：有砟轨道；

第五，养护维修方式：桥上不设人行道检查车，桥面行车时不允许人员上桥；

第六，施工方法：梁部采用挂篮悬浇，刚构墩采用爬模法施工；

第七，地震烈度：设计地震峰值加速度0.221g；

第八，设计使用年限：正常使用维护条件下主体结构设计使用寿命为100年。

3 结语

综上所述，连续梁线性监控能够有力保障连续梁施工整体精度，提高工程施工质量水平，是连续梁施工过程中的关键环节。在连续梁施工中，施工团队需要不断提升自身施工技术、更新施工手段，可通过应用前沿科学技术、学习新理念知识，保证自身技术的先进性。在连续梁施工中，将理论与实践进行有机结合，提高质量水平，确保连续梁建设安全、高质。