移动模架施工梁体线形控制研究

蒋志强JIANG Zhi-qiang；齐云慧QI Yun-hui；邬晓光WU Xiao-guang

（①长安大学公路学院，西安 710064；②福建省交通建设工程监理咨询公司，泉州 362100）

（①School of Highway，Chang'an University，Xi'an 710064，China；②Fujian Trafficeng Supervision &Consultants，Quanzhou 362100，China）

0 引言

在连续梁施工中，应用移动模架施工技术起源于20世纪50年代的欧洲，但是在国内，首次应用此技术的是1991年厦门高集海峡大桥的公路桥梁。随后，在南京长江二桥、润扬长江公路大桥、苏通大桥、杭州湾大桥均成功地运用该方法进行连续梁逐孔现浇施工。

在建设城市高架以及大型桥梁的引桥中之所以广泛应用预应力混凝土连续箱梁，是因为其具有整体刚独大、容易保证施工质量以及养护成本低等优点。当面临桥墩较高、桥跨较长或者桥下净空受到限制的时候，更多的会采用移动模架逐孔现浇施工技术。基于移动模架法施工的优点：工序简单、施工周期短；标准化作业、梁体整体性好；设备重复利用率高、经济合理；施工受力与运营受力一致，不需额外受力钢筋等。因此，在等跨径、等截面的多跨预应力连续箱梁的逐孔施工中尤其适用移动模架施工技术，在跨数较多的情况下使用移动模架法施工，不仅平均周期短而且还具有更好的经济合理性。

根据连续梁弯矩包络图可知，成桥恒载状态的零弯矩距离桥墩支点L/6～L/5 跨度附近，即施工缝所在位置。由此得知移动模架逐孔施工过程中箱梁梁体的最前端总是处于悬臂状态。并且在逐孔施加预应力后，悬臂端产生负弯矩，向上翘曲，加上混凝土收缩、徐变等多种因素的影响，导致箱梁梁体线形有悖成桥线形。因此，移动模架施工连续梁桥的线形控制成为整个施工阶段的关键。因此，本文通过探讨移动模架施工连续梁桥的线形控制问题，介绍了一些研究的思路和体会。

1 平曲线形控制

由于大宽度变截面段宽度变化较大，浇筑混凝土后横断面的变形较大，横桥向的预拱度的设置关系到成桥后的横向线形。应结合移动模架静载试验数据，通过有限元计算分析，调整在横桥向变高度、变宽度时模架的预拱度，保证成桥后主梁横桥向的线形满足设计要求。

2 竖向线形控制

2.1 模架的挠度分析及控制指标 将横向受力构件预先起拱以对外观和使用条件进行改善。起拱大小应当根据实际需要而定，但是一般是恒载标准值加1/2 活载标准值所产生的挠度值。当取恒荷载和活荷载标准值作用下的挠度值减去起拱度作为构件挠度时，仅是为了对其外观进行改善。由于移动模架属于混凝土梁现浇支架，因此，根据规范规定，受载后主梁的弹性挠度不得大于其跨度的1/400，但是在实际中，一般取1/600-1/750，在保证现浇梁具有较好线形的同时也能满足移动模架过孔走行的要求。并且还要求：

①在混凝土荷载下，移动模架的横向结构的最大竖向挠度不应当大于L/1200。

②在荷载的作用下，移动模架的最大竖向挠度钢板梁的主跨最大竖向挠度不应大于L/800；钢析架梁的主跨最大竖向挠度不应大于L/1000；模板挠段比率应小于1/800，宜l/1000。

③造桥机作为一种新型的施工机械，当其在向前移动时，主梁前段的悬臂挠度容许究竟有多大还没有相应规范进行规定。在对其他类似施工设备的使用情况进行参考后提出了造桥机的刚度指标：工作状态下挠跨比为1/400，伸臂状态下挠跨比为1/45。这个指标得到了铁道部科技司组织的专家评审会的批准。因此在基于过去使用大桥局300t架桥机时悬臂50m 挠度达到1.2m 的经验，对一于移动模架造桥机也可借鉴，即建议伸臂状态前端挠度跨比不大于1/45。

2.2 梁体线形的影响因素 采用移动模架施工法，梁段纵向施工缝在逐孔浇注和逐孔张拉的过程中总是设在成桥恒载状态的零弯矩附近，从而使得逐孔施工过程中梁体的最前端一直处于悬臂状态。通过分析计算以及实践表明，在控制梁体线形方面，采用移动模架施工有其自身特点，但是影响因素较多。如果在设计施工中处理不当则梁体会在此悬臂产生不平顺的线形或折角，有时甚至出现同一联中各跨变形不均衡的现象，在实践中已经有一些值得总结的经验和教训。因此，探讨移动模架施工多跨连续梁的梁体线形控制问题具有现实的工程意义。

梁体挠度和线形控制是移动模架施工的关键技术之一，但是梁体自重、预应力、结构体系的变化以及收缩徐变、温度变化和移动模架的刚度等都是影响梁体线形的重要因素，并且随着跨度的增加（如达到50-60m），上述影响会更加明显。

2.3 线形控制的实施 在施工控制的整个过程中，由于存在设计参数误差、施工过程误差（包括截面尺寸误差引起的恒载力与设计恒载力误差）、测量精度误差等，在施工每个悬臂端的过程中都会存在实际值和设计值的误差。因此，在施工每个悬臂端的过程中，应当对影响主梁线形和受力状态的各个因素进行过程控制和调整以保证成桥后的主梁线形和受力状态处于最佳状态。

箱梁的线形施工控制实质就是计算—施工—量测—修正—施工的循环过程。因此，在对施工过程实施控制的过程中，除了控制好每跨的预拱度值外，还应当对每次混凝土的浇注、张拉后以及手里结构转换时本跨和已成梁各点高程的变化值进行跟踪测量，并对结构状态理论值和实测值之间的误差进行分析、调整和预测，以达到施工控制的基本要求。

3 结束语

在多跨等截面的预应力混凝土连续梁施工中尤其适合采用移动模架法。随着连续梁桥跨度的不断增加，特别是跨度在50m 到60m 的工程实践逐渐增多，线形控制问题不断凸显出来，结合工程应用，提出合理的几点建议。

①在桥梁设计时合理控制预应力度不致使梁体出现突变应力和变形，避免梁体出现不平顺折角，甚至裂缝。

②在施工过程中进行实时监测，对比实测数据与理论值，对下一阶段的施工提出修正建议，消除模拟状态和实际状态的偏差，实时进行调整，保证理论值与实测值的误差满足线形要求。

[1]臧华，胡安详，刘钊.移动模架施工多跨连续梁桥的梁体线形控制[J].特种结构，2006.

[2]徐岳，王亚君，万振江.预应力混凝土连续梁桥设计[M].北京：人民交通出版社，2000.

[3]葛耀君，分段施工桥梁分析与控制[M].北京：人民交通出版社，2003，5.