淺談預應力懸澆箱梁施工高程監控

摘 要：文章對懸澆箱梁高程控制的特點、原理、方法進行了研究和分析，對南京繞越高速公路東北段RY-DB4標八百河、冶山鐵路大橋主橋懸澆箱梁施工進行了實例。在施工階段結構計算基礎上，對懸澆箱梁施工的重要環節——模板標高控制進行了研究，并考慮了影響變形的諸多因素，驗收了高程監控方法的有效性，確保了懸澆箱梁施工達到設計要求的線形。

關鍵詞：線形控制；施工撓度；預拱度；模板標高

1 工程概況

八百河、冶山鐵路大橋主橋為36+60+36m預應力混凝土連續梁結構，橋梁起迄點樁號：K11+696.8～K11+828.8，總長132m。設計公路等級為全封閉雙向六車道高速公路，車輛荷載等級為公路-I級，橋面標準橫斷面寬度為34.5m，設計橫坡為2%。

箱梁采用掛籃懸臂澆筑法施工，各單“T”箱梁除墩頂現澆塊件采用在支架上現澆外，其余均采用對稱平衡懸臂澆筑法施工。邊跨現澆段長度為4.92m。主橋按先邊跨合攏，后解除臨時錨固，最后中跨合攏。懸臂澆筑梁段中最大重量為133.67噸，掛籃控制重量小于55噸，合攏段施工吊架控制重量小于25噸。

2 施工高程監控方案

2.1 立模標高的計算

通過施工過程結構的仿真計算，并結合現場試驗實測影響橋梁施工控制的主要參數，預測立模標高。計算結果具體指導施工中梁段立模標高。其中標高的測試工作由一人完成，另一人進行獨立復測，保證成橋線形符合設計要求。

梁段立模標高計算式為：

式中，Hlm為立模高程；Hsj為設計高程（成橋高程）；fypg為結構自重、預應力效應、混凝土收縮、徐變、施工臨時荷載、使用荷載等對梁段引起的撓度；fgl為支架預壓變形或掛籃預壓變形值（必須通過支架或掛籃預壓試驗獲得）；？駐f為施工誤差調整值。

2.2 現場監測

2.2.1 高程測試截面及測點布置

本橋主梁高程監測截面為各施工梁段的端部截面，每個截面共設測點9個。全橋單幅面共需布設高程監測斷面36個，監測點324個。雙幅橋共需布設監測點648個。

2.2.2 監測技術

（1）時間測量

懸澆箱梁橋施工各工序完成時間的數據在施工控制計算中直接影響到對混凝土收縮徐變的計算。在設計計算中這部分數據只能按通常施工水平進行評估。而施工控制計算進行的是實時計算，必須按實際的施工時間參與計算。時間的測量按年、月、日、小時來計量。

（2）溫度測量

對環境溫度的測量通常是用普通溫度計進行測量。對梁的溫度測量采用接觸式溫度計來測定結構表面溫度，接觸式溫度計測試精度為±0.1°C，主梁內部的溫度則通過預埋高靈敏度振弦式應變傳感器的測溫功能進行測量。

（3）空間位置（線形）測量

對施工過程中橋梁的空間位置（線形）進行實際監測時，主要采用以下步驟。

a根據設計文件，對各個施工塊（梁段）控制點的高程進行計算；b根據總體控制網，在各個墩（臺）頂設立臨時監測控制點，建立工作基點；c根據每一點的空間坐標值和理論計算出來的預拱度值，對掛籃的立模位置（包括平面坐標和標高）進行復測；d對各個施工塊（梁段）在澆筑前、后的空間位置進行監測；e對各個施工塊（梁段）張拉前、后的空間位置進行監測；f根據前一施工塊（梁段）的實際變形情況，對后一施工塊（梁段）的立模位置提出可能的建議。

空間位置（線形）監測的控制點為各個施工塊（梁段）前端8個點。

2.3 階段施工監控驗收

預應力張拉完畢，下一階段施工掛籃立模前，是懸澆梁橋的一個階段施工結束的標志。一個梁段完成后，匯集所有的觀測資料，根據上一梁段施工情況，確定下一梁段施工控制指令表，并對上一梁段的高程監控情況作簡要概述，經確認后進入下一梁段施工。

連續梁橋施工4個梁段左右后進行一次階段施工監控小結，根據施工過程中變形及實測值和理論預測值的差異情況，可對有關參數作一次系統調整。

3 調控方法

在橋梁施工監控過程中，必須對結構設計參數進行識別和修正。對本橋而言，主要的設計參數包括以下幾個方面。

（1）結構幾何形態參數；（2）截面特征參數；（3）與時間相關的參數；（4）荷載參數；（5）材料特性參數。

根據本監控項目的實際情況可采用自適應控制形式。經過自適應過程，理論計算結果將與實際施工過程比較吻合，因而可以達到線形與應力狀態雙控的目的。其基本步驟如下。

（1）首先以設計的成橋狀態為目標，按照規范規定的各項設計參數確定每一施工步驟應達到的分目標，并建立施工過程跟蹤分析程序；（2）根據上述分目標開始施工，并測量實際結構的變形和應力狀態等數據；（3）根據實際測量的數據分析和調整各結構參數，以調整后的參數重新確定后續各施工步驟的分目標，建立新的跟蹤分析程序；（4）反復上述過程即可使跟蹤分析程序的計算與實際施工相吻合，各分目標也成為可實現的目標，進而利用跟蹤分析程序來指導后續的施工過程，并進行必要的調整與控制。

當然，在施工過程中，當誤差超出控制精度范圍或各工況的累積誤差超出控制精度范圍時，則必須進行調整。調整時，以主梁高程為主要控制目標，同時兼顧主梁和橋墩中的應力應在規范規定的容許范圍內。對于主梁線形的調整，調整立模標高是最直接的手段。將參數誤差以及預應力索張拉引起的主梁標高的變化通過立模標高的變化予以修正。

4 結束語

文章通過對南京繞越高速公路東北段RY-DB4標八百河、冶山鐵路大橋主橋懸澆箱梁施工高程監控活動，基本掌握了懸澆箱梁施工過程中高程變化的規律，為今后進行類似橋梁施工積累了一定的經驗。但在總結的同時發現懸澆箱梁進行合攏后全橋張拉時引起橋面的下沉，使最終的橋面標高低于設計標高。為此，希望再進一步探討，掌握此種原因引起橋面下沉規律，更好的掌握主梁的高程控制。

參考文獻

[1]交通部第一公路工程總公司.橋涵[M].人民交通出版社，2000.

[2]公路橋涵施工技術規范JTJ041-2000[S].人民交通出版社，2000.

[3]公路工程技術標準JTJB01-2003[S].人民交通出版社，2003.

[4]公路工程鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范JTGD62-2004.人民交通出版社，2003.