跨线桥主桥的施工控制

跨线桥主桥的施工控制是非常重要的，了解施工设置才能更好的解决实际问题，每个细节的处理都要运用专业知识保障质量。鲁班乐标小编就跨线桥主桥的施工控制和大家说明一下。

1.工程概况

本桥为某高速公路某桥互通跨线桥的主桥，桥跨为(45+80+45)预应力砼连续梁桥。桥面半幅宽为16.75m，主梁采用单箱单室变截面连续箱梁结构，箱粱顶板宽16.75m，底板宽8.75m，两侧悬臂各4.0m，粱高4.6～2.0m，底板厚70～30cm，腹板厚90～50cm。梁体采用纵向、竖向及横向三向预应力体系，采用挂篮悬臂浇筑施工，边孔不平衡梁段在支架上现浇施工，其间经过逐段立模浇筑砼节段、分批张拉预应力钢束、转换结构受力体系及逐跨合拢，最终形成桥跨连续结构。

连续梁桥是多次超静定体系，施工过程中各种复杂的因素都可能引起结构的几何形状及内力状况的改变。由于施工过程的复杂性，很难事先精确估计结构的实际状态。为保证合拢时两悬臂端竖向挠度的偏差不超过容许范围以及合拢后桥梁线形满足设计线形要求，在施工过程中需对梁体线形及应力进行监控。

2.施工控制的基本理论

2.1 自适应控制理论。

影响预应力砼桥梁施工过程中结构线形及内力的因素主要有砼的弹性模量，浇筑砼超方量，砼收缩、徐变，桥梁施工临时荷载，挂篮的变形特性，预应力束张拉误差等。当上述因素与设计不符，而又不能及时识别引起控制目标偏离的真正原因时，必然导致在以后阶段的悬臂施工中采用错误的纠偏措施，引起误差积累。要得到较准确的控制调整量，必须根据施工中实测到的结构反应修正计算模型中的这些参数值。当结构测量到的受力状态与模型计算结果不相符时，把误差输入到参数识别算法中去调节计算模型的参数，使模型的输出结果与实际测量到的结果相一致。得到修正的计算模型参数后，重新计算各施工阶段的理想状态，这样，经过几个工况的反复辨识，计算模型基本上与实际结构一致，在此基础上可以对施工状态进行更好的控制。

对于采用悬臂拼装或悬臂浇筑的桥梁，主梁在墩顶处的相对线刚度较大，变形g~el,，因此，在控制初期，参数不准确带来的误差对全桥线形的影响较小，这对于自适应控制思路的应用是非常有利的。经过几个节段的施工后，计算参数已得到修正，为跨中变形较大的节段的施工控制创造了良好的条件。

2.2 立模标高的确定。挂篮定位标高的控制点选择在待施工箱梁节段底板前端处的底模上，由下式计算得到：H=Ho+H+fg+fn

式中：H——挂篮的定位标高；Ho ——梁底设计标高；H— —圈I退分析计算得到的预拱度；fg——堆篮的弹性变形；fn——待施工梁段的控制线形与设计标高的差值。

3.施工控制的实施

施工控制是一个预告——施工——量测——识别——修正——预告的循环过程。下面主要讨论技术流程中的一些重要环节。

3.1 前期结构分析汁算。

在设计图纸的基础上，采用各参数的理论值(按规范规定或经验取值)，通过有限元分析程序，用倒退分析的方法得出块件施工时相对于设计标高的预抛高，并得出各节段的施工阶段应力。

3.2 测量。为了获得桥梁施工中的实际状态，须对主梁进行标高测量：纵桥向每施工节段设一测量截面，每测量截面布置两个测点测一节段施工的挂篮定位、浇筑砼、张拉预应力等施工环节均进行标高测量。另外须进行墩顶水平位移测量：墩顶设两个测点，每一施工节段浇筑砼前后均进行墩顶位移测量，以监测主墩的水平位移情况。

结构变形的测量方法如下：为正确反映桥梁施工的变位，把梁底标高作为施工控制的目标。每节段变位监测点从梁底测点经腹板引到桥面。挂篮定位标高按粱底待浇节段的最前沿横截面上的测点定位，浇完砼后，通过测量梁顶预埋的钢筋头的标高与此时对应的梁底标高，建立梁底与梁顶测点的标高关系，这样已浇梁段的梁底标高可通过梁顶标高的测量值反馈出来。

为消除日照温差对梁体变位的影响，可采用以下的方法Ia．以上各项测量工作须安排在清晨日出前进行，可不计日照温差的影响。b．当测量工作不能全部安排在清晨进行时，须对测量数据进行日照温差修正。从积累的施工控制经验看，由于日照温度场不易在有限元计算中模拟，所以实践中以采用根据实测数据进行实时修正的方法为主；选择有代表性的节段在典型天气时对箱梁进行24h跟踪测量，得出箱梁变位与测量时间的关系，并在测量数据中予以修正。

3.3 修改设计参数。在获得测量数据后，对比其与理论计算值的差别，采用分离变量法可识别出各参数的真实值。在本桥的施工控制中，取定主粱砼箱梁抗弯刚度、节段重量与预应力束张拉力为待识别的参数。具体识别方法为：在施工第n号节段时，由挂篮移位的梁体变位实测值与理论计算值的差别，可识别出第r卜l号节段的弹性模量的真实值；同样，由浇筑砼时的变位值可识别出第n号节段的重量；由预应力束张拉时的变位值可识别出第n号节段对应的预应力束张拉力。在识别出各参数后，须及时将它们反映在有限元计算中，以获得修正的下一节段的挂篮定位预抛高。

3.4 挂篮变形值的确定。．挂篮体系的变形一般是由挂篮体系在砼重量作用下的弹性变形及挂篮系统各连接杆件因松动而引起的非弹性变形组成的。挂篮结构内部的非弹性变形可在挂篮组装完毕后通过挂篮预压试验消除其影响。对于挂篮体系的弹性变形，一般可以通过空间有限元杆系程序近似地计算悬臂浇筑各节段作用下的挂篮变形，然后可以绘制挂篮弹性变形与节段重量的关系曲线。另外，从挂篮预压资料中可以了解到挂篮体系的弹性变形和非弹性变形，这对于悬臂浇筑过程中挂篮变形的确定有一定的参考意义。

3.5 控制线形的修缮。在施工过程中，由于结构实际情况与理论计算的差异以及挂篮定位标高放样的偏差，必将导致已建部分在成桥时呈现的线形曲线出现不能消除的误差。如果不顾及这种误差继续以后节段的施工，可以造成全桥的线形反折突然，波动较大。鉴于这种情况，须对未施工节段的控制线形作出修改。在最优成桥线形控制计算中，为了减少突然大幅度的线形曲线波动，改善成桥线形曲线的光滑、平顺性，以桥面竖曲线作为基准线，在已建结构悬臂端连以直线作为未建结构部分的设计线形曲线修缮。

该设计线形曲线，实际上是不能直接作为未建结构施工放样曲线的，尚应考虑其与已建结构部分光滑连接的要求。因此，以原桥面竖曲线作为基线，在合拢段以左的未建结构段，连以下图的实施线形曲线（合拢段以右的未建结构段，也采用相似的方法）。

实施线形曲线

4.施工控制的主要成果

4.1 整体线形。采用上述理论对该桥互通跨线桥主桥实施施工控制后，全桥线形变化平顺。全桥合拢后各控制点的实测标高与设计标高相比，其最大偏差为12mm。

4.2 合拢精度。连续梁桥两边跨合拢偏差为8mm、6mm，中跨合拢偏差为5ram。合拢精度不仅较好地达到了设计要求，同时也达到了国内同类桥梁合拢精度的先进水平。

5.结论

本桥施工过程中的主要变形为挂篮变形、结构温度变形和荷载引起的结构弹性变形。这些变形及其误差都可通过以上所述方法识别计算；线形控制结果表明，全桥线形变化平顺，实际线形与理论线形的基本一致，所有节点高差及合拢误差均满足施工控制目标要求；为保证主梁线形的平顺，在实际线形偏离控制目标时，可采用以上方法分析偏差产生的原因，并对未施工节段的控制线形作出适当的调整。

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