某連續剛構橋項目的施工監控分析

羅剛

摘要 在河流廣布、地質條件復雜區域修建橋梁項目，常采用大跨度連續剛構橋，修建過程中必須高度重視其施工控制。通過科學合理的施工監控，才能保證所建的橋梁線形平順，且保持良好的受力狀態。基于此，文章以某高速公路大跨度預應力混凝土連續剛構橋為案例，全面分析了連續剛構橋的施工監控方案，為確保順利合龍奠定基礎，旨在為今后此類項目施工監控提供借鑒。

關鍵詞 高速公路橋梁項目；連續剛構橋；施工監控；懸臂施工

中圖分類號 U448.23文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）10-0069-03

0 引言

該文以某大跨度預應力混凝土連續剛構橋懸臂施工為具體案例，監控測量了懸臂各個施工階段的關鍵截面位置線形及應力變化，并通過運用有限元軟件，設計了仿真模型，明確了各個結構控制參數的理論值，借助于施工監控技術體系，識別出全部的施工參數。經過施工監控實踐總結，論證了該橋所采用的施工監控方案效果較好，不同監測位置的高程及應力值接近于理論值，施工質量符合設計標準，確保了橋梁成功實現合龍。

1 工程概況

某高速公路橋梁為大跨度連續剛構橋，橋面車輛限速80 km/h，設計荷載為公路－Ⅰ級。橋墩設計為柱式墩，基礎為鉆孔樁基礎。橋梁跨徑布置為10×40 m+（70+130+70）m+40 m。該文以（70+130+70）m的連續剛構段為案例，并考慮具體工況，開展施工監測。

2 線性監測

線性檢測主要是監測控制橋梁高程，除了監測單獨梁段外，還要監測各節段的整體線形，確保橋梁線形符合設計標準，并為實現順利合龍奠定基礎。

2.1 測點布置

推進橋梁懸臂施工，其核心部位主要為0#和1#號塊梁段，各項施工活動是基于此梁段而進行的。所以，后續施工高程測量是以此兩梁段為基準點，力求剛構橋梁的成橋現行達標，從而對橋梁的各段高程有相對精確的測量[1]。開展線性檢測，在剛構橋梁上布置的監測點共有9個，主要是在0#、1#號塊梁段。圖1表示各個布置點。

在剛構橋梁上布設懸臂梁段測點時，必須滿足兩個條件，其一是不能妨礙橋梁正常施工，其二是所布設的監測點能對梁體形狀的變化有準確把握[2]。為滿足上述要求，需要在梁頂面軸線處及兩側翼緣板對稱處布設3個監測點。圖2表示懸臂澆筑節段測點布置圖。

2.2 線性監測結果分析

11#墩與12#墩的結構具有對稱性，該文分析所開展的線性監控，主要是施工監測11#墩橋梁節段，并分析監測數據，監測梁段合龍的標高數值，并將其與理論值對比，對比分析結果見表1。

分析表1的數據發現：相對于設計及預計標高，各監測點的實際標高值稍高。橋梁合龍后，梁段標高的實測值要超出設計標高大約0.013 m，實測值超出預計標高大約0.007 m。此兩標高差距并未超出允許值，由此表明該橋合龍取得了良好效果[3]。

3 應力監測

將橋梁的應力監測點布設在剛構橋梁的主梁及橋墩的關鍵截面處，進行應力監測，管控橋梁施工過程，從而確保橋梁的實際應力值與設計標準一致[4]。如果兩個數值存在差異，應立即采取糾偏措施，當差異值較大時，為確保安全施工，需要立即停工。

3.1 測點布置

在梁體的主控截面上布設應力測點，目的是對梁體的具體應力狀況有準確的反映。針對該文介紹的連續剛構橋梁的主梁施工監測，每個斷面布設4個監測點，安裝應力監測傳感器，監控主墩施工環節，各斷面需布設6個監測點[5]。圖3～6分別表示各監測點布置情況。

3.2 應力監測結果分析

3.2.1 主梁應力監測結果分析

采集兩個監測點的應力監測值，分別為11#墩主梁斷面3的頂板監測點1和底板監測點4，將其與標準值相比較，圖7表示兩監測點在不同階段的應力值對比情況。

分析圖7發現：

（1）橋梁施工過程，斷面3頂板及底板持續受壓，實際的監測應力值基本都超過標準值。橋梁澆筑過程中，應力監測值的變動趨勢為鋸齒形，這與標準值的變化趨勢大體相同。

（2）應力監測值與標準應力值之間存在偏差，最大值達到0.52 MPa，但并未超出標準值，作業條件、各種人為或環境因素都會影響到誤差大小[6]。

（3）上緣應力因受張拉預應力的影響會不斷變大，而下緣應力不斷變小。

（4）對比橋梁的頂板及底板應力，前者都超過后者，該橋梁的實測壓應力最大值為15.34 MPa，所有的監測應力值偏差都屬于正常范圍[7]。由此可知，該橋梁主梁具有較高的安全性，施工監控達到預期效果。

3.2.2 主墩應力監測結果分析

11#墩和12#墩具有一樣的構造，分析兩個測點的監測值，分別是11#墩最底部B斷面的1和4。圖8為實際應力監測值與理論值的對比情況。

分析圖8發現：11#墩斷面B一直承受一定的壓力，不同監測點的應力值與理論值基本一致，誤差不超過0.23 MPa，并未超出誤差準許值范圍，實測值和理論值具有良好的契合度，這表明該橋梁主墩施工監控效果較好[8]。

4 結論

綜上所述，該文論述了大跨度預應力混凝土連續剛構橋施工監控的實施過程，分別從線性監控與應力監控兩方面展開，主要分析結論如下：

（1）相對于設計及預計標高，主梁頂部各監測點位的實測標高值稍大，但梁體完成合龍后，各個監測點位的實測標高與設計標高的誤差不超過0.014 m、與預計標高的誤差不超過0.008 m，都屬于正常的偏差范圍。由此可知，該鋼構橋的合龍較為成功，這充分證明該橋的現行監控效果較好。

（2）主梁各監測點位的實測應力值發生改變，變化趨勢與理論值大體相同。作業流程、環境溫度及材質變化等對主梁實測應力值有一定影響，相較于理論值，會產生偏差，偏差值不超過0.52 MPa屬于正常范圍，這表明應力監控的效果較好。

（3）主墩各監測點位的實測應力值與理論值之間的誤差較小，不超過0.23 MPa，屬于正常誤差范圍，且兩者具有較高契合度，表明該橋梁主墩應力監控效果較高。

參考文獻

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