大跨度曲线连续梁转体桥线形控制施工技术

安徽建筑　２０１３年第１期（总１８９期）　大跨度曲线连续梁转体桥线形控制施工技　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｌｉｎｅａｒｉｔｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｆｏｒ　Ｂｏｄｙ　Ｒｏｔａｔｉｎｇ　Ｂｒｉｄｇｅ　ｗｉｔｈ　Ｌａｒｇｅ—Ｓｐａｎ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｃｕｒｖｅｄ　Ｂｒｉｄｇｅｓ　梁安军　（中铁十二局集团第二工程有限公司，山西运城０３００３２）　摘要：在桥梁转体施工过程中，测量控制是很　施工顺序与动态仿真模拟阶段说明　表１　关键的一道施工监控措施。文章结合霸王河１　特大桥６０＋１００＋６０ｍ支架现浇转体实例，为使　桥梁转体之后达到设计的线形。重点介绍测量　监控支架现浇连续粱转体的施工技术，分析转　体桥线形控制结果。　关键词：连续梁；转体；支架现浇；线形控制　中图分类号：Ｕ４４８．２１＋５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１　００７—７３５９（２０１　３）０１—００９７—０３　１　工程概况　霸王河ｌ　特大桥位于Ｒ＝１６ＯＯｍ的圆　曲线上，采用曲梁曲做．其中线路　ＤｙＫ５０１＋Ｉ２６～ＤｙＫ５０１＋２２６上跨越既有京　包铁路，上部结构采用６０＋１００＋６０ｍ预应　力混凝土箱梁，桥址处为四线铁路。集包线　与既有铁路线夹角２４。。为保证既有线运营　安全，减少施工过程中对既有线运营的干　扰和加快施工进度，连续箱梁桥的施工采　用转体施工，即在１　、２　墩处平行于原有铁　路线支架现浇施工，待施工到最大悬臂状　态以后，结合既有线运营，施工要点以及天　气等因素，择机实施转体施工：将梁体顺时　针转２４。，转体到位以后进行中跨合拢，再　进行边跨合拢段施工。　２线形控制分析计算　重　由于受多种因素的影响，桥梁在施工　过程中易产生一定的形变，易导致梁体实　际位置（立面标高、平面位置）与预期状态　有偏差，危及桥梁合拢，或者使梁体线型不　符合正常使用要求。因此，为了使偏差在允　许范围之内，必须严格控制线形，保证成桥　线形满足设计标准。对于曲线桥而言，受曲　收稿日期：２０１２－１２－２０　作者简介：梁安军（１９７１－），女，山西运城人。毕　业于长沙铁道学院，本科；高级工程师。　墩号　立模标高设置点位置　大梁段号　距墩中心线距离ｆｎ１）　浇注后梁顶面值（ｍ）　墩号　立模标高设置点位置　距边支座距离（ｍ）　立模预拱度值（ｍ）　浇注后梁顶面值（ｍ）　集包线霸王河１号特大桥（６０＋１　００＋６０）ｍ连续梁合拢精度表（ｍｍ）　表４　交　通　工　程　研　究　与　应　用　２０１３年第１期（总１８９期）　安徽建筑　虽　图１　连续梁施工粱段划分图　最大值：．００２　最小值：　Ｏ０　图２浇筑２　混凝土并张拉相应预应力后的位移图　苫０痼蕊蜷制　７　最大僵：．００２３４９６３５９６　５　４　３　２　ｌ　　Ｏ　ｌ　２　交　通　工　程　研　究　与　应　用　图３全桥合拢部分预应力张拉后的位移图　图４收缩徐变完成后的位移图　．，．＾　ｔ、、　ｆ　｜　／　＼　ｆ　、　＼／　’　＼　Ｊ　Ｏ　１２麓４２　５５　６７柏９．１１０　ｌ２０ｌ骆１４９　１６１１７５　ｌ盯２０２　２１２　数向坐标ｌｍｌ　图５　２　段张拉后连续梁标高差异曲线　纵　坐搠ｍ】　图６合拢后连续梁标高差异曲线　率的影响，桥身易产生弯曲扭转耦合效应，应该对挠度和扭转　角同时加以控制，由于施工各阶段的变形和内力十分复杂，必　须在施工过程中有效控制，才能避免偏差的累积而确保完工之　后结构的受力状态及梁的线形严格满足设计目标而不影响结　构的可靠性。因此，采取必要的措施对预应力混凝土曲线连续　梁桥的实际施工过程进行控制及跟踪分析是非常必要的【ｌ１。　集包铁路霸王河ｌ　特大桥（６０＋１００＋６０）ｍ连续梁的主梁　采用分段悬臂＋支架浇注（普通悬臂施工连续梁的挂篮改用　支架）的施工方式，每个梁体分段都要经过搭架、立模、浇筑养　护以及张拉预应力的过程。由于预应力损失、混凝土收缩徐变、　温度变化等原因，结构内力和变形在梁段的施工过程中不断　变化。为了严格控制与分析集包铁路霸王河１　特大桥　（６０＋１００＋６０ｍ）连续梁的整个施工过程，需要对主梁施工的每　一阶段进行跟踪模拟计算和现场监测。　２．１施工过程仿真计算分析回　为了配合集包铁路悬臂＋支架＋转体施工预应力混凝土　连续梁的施工监控，采用了“悬臂转体施工大跨度连续梁桥施　工监控仿真计算机软件（ＣＳＲＢ）”。　２．２仿真模拟计算结果　霸王河１　特大桥（６０＋１００＋６０ｍ）连续梁的施工是分段悬臂　＋支架进行的［３１，根据设计的施工阶段划分和施工顺序，该连续　梁典型的施工阶段如表１和图１所示。　限于篇幅，这里只给出部分施工阶段的计算成果，如图２～　图４所示。　３施工阶段现场监测分析　３．１测点布置　施工过程中竖向位移监测测点应布置在当前施工梁段和　已施工完成梁段。此外，施工前后每个梁段应设置５个横向底　模标高控制点，以确保梁体的线形。在实际实施过程中，立模时　应根据施工梁段前沿断面的尺寸推算至模板上，为施工监测应　提供的立模真正标高，当梁段施工完成时应将测点转移到了梁　的顶面上　。　３．２测试内容　监测应随着梁段施工循环一直进行，每个施工周期测试内　容包括：　①立模时以及混凝土浇注前测量底模立模标高；　安徽建筑　２０１３年第１期（总１８９期）　②浇注混凝土后测该梁段底模和梁顶预埋钢筋头标高，梁　段浇注混凝土后高程测点应从梁底移至梁顶（梁顶标高不含露　出的钢筋头高度）；　③测量所有已完成浇筑梁段的梁顶预埋钢筋头标高，由此　大为正），如图５、图６所示。其中图５为２　段张拉后连续梁标　高差异曲线，合拢后连续梁标高差异曲线如图６所示。　从图５和图６可以看出，连续梁的整体线形整体上都处于　精确的控制之中。连续梁各种实际参数与设计参数之间差异的　存在、支架变形、温度变化等其它影响因素的存在以及其随机　特点导致施工过程中主梁标高的实测值与理论值有一定的偏　差，但偏差值总体上较小，偏差的绝对值控制在６ｒａｍ以内，偏　差的最大差异为９ｒａｍ；偏差整体在ｌｍｍ一３ｒａｍ范围内波动，这　跟踪梁顶标高和梁体位移变化情况；　　，④此外，张拉预应力束前、后应进行测试，以判别该施工循　环在结构上施加的荷载对桥梁受力与变形的影响以及预应力　效果。　每次测试时间大致相同，尽可能避免环境温度以及环境振　动对测试过程的干扰，宜在凌晨５：００～６：３０进行高程与变形的　说明施工控制的结果以及参数量值都是可靠有效的，由施工和　测量等因索引起的随机误差，不影响整个主梁的线形。从施工　测试。　此外，中跨与边跨合拢前应２４ｈ监测主梁前端变形；合拢　后以及桥面铺装后全面进行梁体线形监测。　３．３现场监测结果分析　施工要精准控制梁体线形，首先必须准确的预测梁段立模　标高，同时监测所有标高随各个梁段施工时的变化，通过对反　馈的监测信息的计算　判断和总结，预测更为准确的后续施工　粱段的立模标高。在具体监控工作中，以梁段前端顶面边缘点　作为主梁标高控制测点，其编号与梁段施工编号保持一致，桥　面上设置三个测点，分别位于梁顶的东侧边缘、横向中点以及　西侧边缘。此外，各梁段施工前后应对梁的底模标高进行测量　复核，以保证梁的线形。　下面以５　和６＃梁段的施工过程，对标高的监测与控制进　行具体的说明。　①通过对　及完成施工的其他梁段的墩顶位移等实测数　据的反馈、计算，综合分析确定５　梁段的立模标高理论值，供　现场使用；　②立模和钢筋绑扎工作完成后，检核立模标高；　③若检核的立模标高与理论值误差在允许的范围内，可　进行混凝土浇注工作，同时动态监测浇注过程中的变形情况直　至浇注完毕；　④浇注完成后，选择合理的测量时间实测浇注后主梁前端　标高和墩顶位移，与理论值相对比，判别结构的安全度以及分　析结构参数的误差趋向；　⑤待预应力张拉完毕后即完成５＊梁段施工循环，对梁上　所有测点以及５　梁段的顶板、底板标高进行实测，重　对整个结构　的变形和受力状态进行评估，判别理论立模标高的准确度和可　靠度；　⑥若５＊梁段满足施工要求，重复以上①～⑤步循环，完成　梁段的施工　⑦按施工流程完成其他梁段施工直至主桥施工全部完成。　现场监测的浇注后梁顶面值见表２、表３所示。　３．４理论计算与实际监测结果的对Ｅ匕分析　为了反映整个施工过程中连续梁标高的变化情况以及施　工监控效果，下面将给出部分施工阶段主梁标高实测值与理论　值的差异曲线（标高差异为实测值与理论值的差值，取实测值　过程中主梁各测点实测值的总趋势始终与理论值相一致可以　看出，整个施工过程对线形的监控是十分可靠和有效的。　表４给出了连续梁部分梁跨的合拢精度值，其中合拢偏差　曲线如图６所示。从图６中可以看出，主桥合拢以及张拉预应　力后，差异曲线的波动不大，其实测值基本与理论预测相一致。　４总结　①针对霸王河１　特大桥悬臂＋支架＋转体施工铁路曲线　连续梁桥的特点，提出了以准确仿真分析和精确预测为基础，　以准确立模为主要手段控制主梁线形的施工监控总思路。事实　证明，只有实现了准确仿真模拟分析，才能给出准确、合理的施　工控制参数的理论预测值，并进一步有效控制住结构线形，同　时保证结构的安全。这种思路的特点是能有效的保证施工过程　中结构的安全度，但难点和重点是必须准确预测各梁段施工时　的立模标高。　②对实际施工过程的准确和有效的模拟是施工监控中的　核心问题。结合霸王河１　特大桥施工控制实践，本课题创造性　地提出了铁路悬臂＋支架＋转体施工连续梁桥动态模拟、计算　及管理的一体化思路。　③从连续梁悬臂一转体一合拢的整个施工过程及全部施　工完成后对结构线形的理论仿真、现场监测及其对比结果可以　看出，集包铁路霸王河１　特大桥（６０＋１００＋６０）ｍ连续梁主梁线　形在施工过程中始终处于精密、可靠的控制之中，主梁各测点　实测值的总趋势始终与理论值相一致。此外，施工监控过程中，　主梁没有出现裂缝，满足了桥梁设计的要求。　参考文献　【１】高荣强．预应力混凝士连续曲线箱形粱的受力分析【ｃ】．第一次城市　桥梁学术会议论文集，１９８７．　［２］高岳权，颜岩，翟鹏程．转体桥施工中稳定性可视化计算系统研究　ｆＪ】．交通科技，２００９（６）　【３】孙学先，杨子江，刘风奎．预应力混凝土曲线连续粱刚构桥梁悬灌　施工中线型控制方法ｆＪ】．土木工程学报，１９９９（４）．　『４］余常俊，周勇军，刘建明．客运专线上跨既有繁忙干线铁路转体法　施工监控技术『Ｊ】．铁道标准设计，２０１０（５）．　交　通　工　程　研　究　与　厘　用