连续梁桥悬臂施工控制监测技术研究

赵效祖

连续梁桥悬臂施工控制监测技术研究

赵效祖

（甘肃交通职业技术学院，甘肃兰州730070）

为减小连续梁施工过程中梁体位移变化，提供连续梁桥的施工质量，在连续梁施工过程中需要对梁体关键部位进行监控控制，本文通过探讨分析连续梁的监测控制方案，建立一个合理的观测测量系统，并以一座连续梁进行实际监控控制为例，进行线形控制分析，监控结果表明，观测测量系统能够使连续梁桥顺利合龙，且合龙误差较小，成桥后梁体线形平顺。

连续梁桥；监测控制；梁体线形；测量

随着预应力混凝土技术和桥梁施工技术的不断发展和完善，连续梁桥由于其结构刚度大、变形小和优越的跨越能力，以及施工方便和行车平顺等优点成为在跨越较大的山川河谷时的主要桥梁选型，且连续梁正逐步向多跨数和大跨径的趋势发展。连续梁桥多为变截面箱梁截面，施工方法多选用悬臂浇筑施工即把梁体沿轴线方向分成若干节段块，在墩顶0#块浇筑完成后，两侧对称安装挂篮，逐步浇筑悬臂块段［1］。

监控桥梁结构的梁体位移变化是判断桥梁结构是否处于安全状态最常用的参数，在桥梁施工过程中，由于梁体自重、施工活载和混凝土自身的收缩徐变和周围环境温度的影响，使得桥梁结构在每个施工阶段都不断发生变形［2，3］，这些因素相互影响，使得梁体在成桥阶段的梁体线形符合设计的梁体线形非常困难，严重会导致桥梁结构难以合龙，影响工程施工进度。

连续梁桥在悬臂施工阶段的结构是静定的，施工控制的主要目标是控制梁体线形，对于已经施工完成的梁体块段，除张拉备用预应力钢束外，基本无法调整，而且调整空间也很小。为了保持梁体在施工过程中的稳定、桥梁结构的合龙精度和成桥后梁体线形平顺，在施工过程中对桥梁结构的变形进行监控观测，及时发现问题、及时调整很有必要。而监控观测的最主要的就是每个施工阶段和每个块段的立模标高观测，为准确观测节段的立模标高，需要建立科学合理的观测测量系统［4-5］。

本文通过对连续梁桥建立一个系统的测量过程，对重要部位的测量方法进行选择，对测量数据和精度进行控制，对桥梁几何形状、主梁线形及成桥后桥面的平整度提供有力的支持。

1　连续梁监测控制方案

对连续梁在施工阶段进行精确合理的观测，能够有效控制施工阶段梁体线形的变化，使桥梁结构顺利合龙，控制器变形误差。

1.1位移测点的布置

位移的观测是控制梁体线形的依据，将控制监测断面设置在每一块段的端部，0#块的控制测点是以后各块段施工的基准点，主要控制顶板高程，由于长度较长，在每个0#块各布置7个监控测点，如图1所示，在中间悬臂浇筑的块段上，每个块段端部布置两个对称的监测点，布置尽量靠近腹板位置，不影响施工及挂篮操作，同时观测对称两点的高程，判断梁体是否出现扭转变形，测点布置如图2所示。

图1　0#块标高测点布置

图2　悬臂块段测点布置图

1.2监测时间及监测项目

为了减少温度对观测结果的影响，位移的监测时间选择在早晨太阳出来之前，每个阶段的变形观测依据施工进度自由确定，梁体施工过程中的主要监测内容如下：

1）每个梁段混凝土浇筑前的高程测量；

2）每个梁段混凝土浇筑后、预应力张拉前的高程测量；

3）每个梁段预应力张拉后、挂篮行走前的高程测量；

4）挂篮行走后的高程测量；

5）拆除挂篮后、边（中）跨合龙前的高程测量；

6）边、中跨合龙前后的高程测量。

施工控制监测模型图如图3所示。

图3　施工控制监测模型图

标高测量仪器选用精密水准仪或者全站仪进行观测。

2　观测方案在实际桥梁线形控制中的应用

以某（48+80+48）m连续梁桥为例，进行施工控制，悬臂施工段共有10个块，主梁为单箱单室变截面直腹板形式梁高纵向按圆弧变化，梁体节段分为4个悬臂施工段，两个边跨合理段，一个中跨合龙段。梁体挠度测点布置如图4所示。

图4　（48+80+48）m连续梁挠度测点布置图

对该桥在施工过程按上述观测测量系统进行施工控制，梁体顺利合龙，且合龙误差都在规范允许范围内。

悬臂段最后一个施工段10#段预应力张拉后梁体线形理论计算和实际测量对比如图5所示。边跨合龙后梁体线形线形理论计算和实际测量对比图如图6所示。

图5　10#块张拉后梁体线形对比图

图6　边跨合龙后梁体线形对比图

中跨合龙后和全桥预应力张拉梁体线形线形理论计算和实际测量对比图如图7，8所示。

图7　中跨后梁体线形对比图

图8　全桥预应力张拉后梁体线形对比图

按照施观测测量系统对连续梁在悬臂施工阶段进行施工控制，控制梁体变形误差，使得桥梁结构顺利合龙，由合龙阶段梁体线形对比图可知，合龙阶段线形的理论计算值和实际测量值差距较小，均在允许误差范围内，观测控制方案能够有效控制梁体施工阶段的线形，达到了监控控制的目的。

3　结语

本文通过对连续梁桥施工过程中的线形进行控制，建立了一个合理的观测测量系统，对桥梁施工过程中的关键部位进行监测控制，对桥梁施工阶段的监测时间和监测项目进行探讨分析。

依据本监测方案对一座 （48+80+48）m的连续梁桥进行施工控制监测，桥梁结构顺利合龙，且合龙后梁体线形平顺，和理论计算值所差无几，能够有效提高连续梁施工过程中的梁体线形误差，为桥梁结构的施工控制提供了有效的参考依据。

［1］ 徐桂平.桥梁预制节段测量控制技术［J］.城市道桥与防洪，2004（4）：87-90.

［2］ 冯上朝.大跨径桥梁线形监控测量技术［J.西部探矿工程，2011，8：205-206.

［3］ 经德良.荆州长江公路大桥主桥施工监控［J］.施工与控制技术，2011.

［4］ 张启伟.大型桥梁健康监测概念与监测系统设计［J］.同济大学学报，2001（1）：65-69.

［5］ 韩大建.大跨度桥梁健康监测技术的近期研究进展「J］.桥梁建设，2002，（6）：69-73.

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