连续刚构桥梁施工控制分析

谢 占 龙

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)



连续刚构桥梁施工控制分析

谢 占 龙

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

针对连续刚构桥施工难度较大、技术要求高等特点，介绍了施工控制的要点及内容，提出了叠加法与综合分析法两种常用控制方法，并阐述了施工监测与信息反馈方式，最后通过实践进一步证明了施工控制的必要性与重要性，有利于避免连续刚构桥质量通病的发生。

连续刚构桥，施工控制，标高，预拱度

连续刚构桥施工具有工艺复杂、难度较大、技术要求高等特点，并且施工荷载与材料弹性模量等难以和设计过程中的取值保持一致，尤其是预拱度设置，由于缺乏系统控制，导致预拱度设置不合理，将造成一系列质量问题。因此，必须全面开展施工控制工作，通过有效的控制，来达到提升桥梁施工水平的目的。本文着重分析连续刚构桥施工控制特点、内容及方法。

1 施工控制特点与内容

桥梁施工控制主要目的在于确保施工安全与桥梁结构承载力满足设计要求，而桥梁自身结构特点决定了施工控制特点。对于连续刚构桥而言，其施工方案大多运用悬臂分段法。设计方案给出的成桥状态也是施工必须达到的最终目标，想要达到这一目标，往往要经历一个十分复杂和漫长的过程，包含各个施工阶段，如主墩、主梁、合龙段等。连续刚构桥的各个施工阶段组成了一个具有连续性和系统性的复杂体系，其前期准备工作效果会对后续各个阶段造成直接影响，并且由于桥梁还存在一些特殊要求，尤其是施工标高一旦低于标准要求，将很难在后期进行弥补[1]。由此可见，施工控制不仅要进行全过程监控，及时发现施工中潜在的问题，还要准确预报后续施工阶段的状态和参数。

2 施工控制方法

前期预防控制结合后期调整与预测式监控是桥梁工程施工控制常用方法，而由于连续刚构桥自身结构较为特殊，所以其施工控制需将预测式控制作为核心，并辅以相应的后期调整。研究和实践表明，连续刚构桥的施工控制实际上就是前期预报到施工监测到识别判断再到后期调整的系统过程。其控制重点是主梁的标高，属线形控制范畴，可采取应力检测手段保证控制效果和结构的安全性。在对标高控制进行分解以后，会涉及到标高确定，即为预拱度设置。具体的设置方法主要有两类，分别为借助专家经验和定量计算。其中，定量计算强调理论和实际的结合，采用计算模型，如图1所示，具备概念清晰与推理严谨等特点；而专家经验是指在实践中不断积累相关经验和数据，相比之下数据资料更加可靠，在项目的实施过程中有重要指导价值。

对于定量计算法而言，它还可进一步分成叠加法与综合分析法。

1)叠加法。叠加法主要作用于非线性影响极小或以线性系统为主的结构体系。而连续刚构桥由于在计算挠度时可对非线性影响进行忽略，所以它是满足叠加法基础要求的。基于此，预拱度设置即可分别探究影响结构体系的每个因素，假设各因素之间不存在相互作用，最后对计算结果进行求和。以叠加法和控制方法的预拱度不但直观清晰，而且错误率较低，便于计算。但也存在实际工作量相对较大等弊端。

2)综合分析法。综合分析法即一次性构建桥梁结构的模型，向模型中输入所有结构分析数据，借助相应的计算程序推算结构在不同因素影响下的最终形态，进而对预拱度进行确定。从机理上看，该方法更具全面性，尤其是在处理非线性影响问题方面，其优势十分显著。然而，在进行软件分析时，需先对结果是否正确进行验证。由于有很多软件针对结构的后期收缩徐变计算和实际未能实现吻合，所以综合分析结果是不能直接使用的[2]。

3 施工监测与信息反馈

3.1 材料参数测试

材料参数真实值和主梁内力、主梁挠度有直接联系。对此，在结构施工中需对主要材料实施参数检测，并将检测结果应用在施工控制中。需进行测试的材料参数应包括：混凝土的容重、弹性模量与收缩徐变以及钢绞线的延伸率、弹性模量与摩阻系数。

3.2 应力监测

连续刚构桥的施工控制还涉及对结构分析明确的关键截面实际受力实施应力监测，根据监测结果判断是否需要发出预警，并采取有效手段确保结构的安全性。应力监测主要通过对应变的检测来体现，而应变检测依托于各类应力计，如钢弦应力计与钢筋应力计等，其中钢线应力计具有更高的性能稳定性与操作简便性，所以在实际检测中较为常用。但在使用钢弦应力计时要注意，其初始值设定至关重要，如果初始值设定不合理，将导致应力反应失真。

3.3 变形监测

作为施工控制极其重要的内容，变形监测包含主梁的挠度监测与主墩的压缩变形监测。为保障监测效果，构建测量系统至关重要，涉及控制点的实时测量与设置观测点等内容。

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首先，按照相关规范的要求，根据刚构桥施工定测桥位桩，构建导线控制点，其平差精度不得超出标准限度；其次，在主梁顶端设置测量点，同时予以有效保护。桥墩对应测量点需要和导线控制点实现联测，以此对测量准确度进行校验[3]。另外，还需在承台顶端加设局部测量点，以此对施工过程中的基础沉降进行观测；最后，结合具体的施工过程，在各个主梁上分别设置标高测量点，测量点应尽量设置在箱梁腹板面板上。测量点可使用钢筋进行埋置，另外为保证测量准确度，还要根据梁高在预制场对应下料，在主梁立模过程中将预制测量钢筋延伸到主梁的底模板上，并予以绑扎和焊接。

4 施工控制具体实施

4.1 主梁施工

连续刚构桥主梁常用施工方法主要有两种：

1)搭架现浇；2)依托桥梁支立牛腿搭架现浇。通常情况下，根据杆系结构计算形式给出的主梁应力可满足相关规范要求，但它的本质为空间结构，施工过程中需注意处理空洞转角；此外，主梁施工还要格外关注标高的控制。一方面，在对桥墩进行施工时，需要根据设计成桥状态算出桥墩的弹性模量，同时考虑必要的凿毛处理，所以桥墩的墩顶标高需存在预抬值；另一方面，主梁采用同步现浇，在浇筑施工前需对支架施以分级预压，以此消除其非弹性变形，并且掌握变形规律，最终才能确定出主梁的立模标高。

4.2 挂篮加载试验

挂篮的分级加载试验具有以下作用：

2)消除非弹性变形，并掌握其变形规律。

具体的试验方法需要根据施工现场实际情况选定，加载一般有实物加载和千斤顶加载两种方式。参考挂篮的加载试验结果及设计图纸，可明确挂篮与主梁之间保持的几何关系，为求解主梁的变形数值提供指导。

4.3 合龙段施工

合龙段施工需重点考虑以下两方面问题：

1)合龙施工过程中，实际温度与设计要求不符。对此应及时调整温度误差影响，可采取的措施有：顶拉主梁侧悬臂端，或使用骨架进行定位以后再进行合龙浇筑[4]。

2)单边合龙过程中，主梁上另外一个悬臂端存在平衡配重方面的问题，对此可采取水箱配重等方式进行处理，处理后能灵活增减平衡配重。

5 结语

在桥梁施工建设中，对施工进行严格控制与管理，不仅能提高施工水平和质量，还能预测部分桥梁未来运行病害。为确保施工控制效果及准确度，设计人员需要和各阶段施工作业人员保持良好沟通，尽量消除所有安全隐患，进而达到全面提升施工水平的目标，为社会经济蓬勃发展夯实基础。

[1] 武芳文,薛成凤,赵 雷.连续刚构桥梁悬臂施工线形控制分析[J].铁道工程学报,2014,10(4):29-33.

[2] 林富权.大跨度连续刚构桥梁施工控制关键问题分析与研究[J].中国建筑金属结构,2013,11(16):112-113.

[3] 向木生.连续刚构桥梁施工控制分析[J].武汉理工大学学报,2015,11(6):44-47.

[4] 王向阳,李卫华,汪娟娟,等.连续刚构桥梁施工控制仿真分析研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2015,11(4):709-711.

Analysis on construction control of continuous rigid frame bridge

Xie Zhanlong

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

According to the construction difficult, high technical requirements and other advantages of continuous rigid frame bridge, this paper introduced the key points and contents of construction control, proposed the superposition method and comprehensive analysis method two kinds of control methods, and elaborated the construction monitoring and information feedback ways, finally through the practice further proved the necessity and importance of construction control, helpful to avoid quality problems of continuous rigid frame bridge.

continuous rigid frame bridge, construction control, elevation, pre-camber

1009-6825(2017)14-0181-02

2017-03-01

谢占龙(1983- )，男，助理工程师

U445

A