楊 琪 魯文軍 蘭海龍 丁 斌 呂東軒

（中建鐵路投資建設(shè)集團(tuán)有限公司，北京 100053）

1 工程概況

本橋主梁采用（60+100+60）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，采用單箱單室直腹板斷面。橋梁寬度為12.6 m，橋梁建筑總寬為12.9 m。橋梁全長(zhǎng)為221.5 m，中間支點(diǎn)中心線的梁高為7.835 m，跨中10 m直線中心的梁高和橫向?qū)挾?5.75 m的梁高為4.835 m，梁體的下端根據(jù)二次拋物線而變化。

2 線形控制理論分析

正裝結(jié)構(gòu)分析是預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)初始變形量的關(guān)鍵方法，將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量值與理論值進(jìn)行對(duì)比分析，應(yīng)用參數(shù)識(shí)別技術(shù)，得到具體的設(shè)計(jì)參數(shù)，向計(jì)算模型中代入識(shí)別的結(jié)構(gòu)參數(shù)，按照該方法重復(fù)正裝分析過(guò)程[1]。

得到調(diào)整后的計(jì)算變形量后，將其與原始理論數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，生成具有適用性的最佳高程調(diào)整方案。應(yīng)用最小二乘法調(diào)整誤差，為后續(xù)分段提供立模高程值。為了獲得最佳的線性控制效果，需要在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整箱梁模型高程，使用最小二乘法調(diào)整誤差。通過(guò)識(shí)別和修改設(shè)計(jì)參數(shù)，預(yù)測(cè)值可以更接近實(shí)際值，數(shù)據(jù)量越多，結(jié)果準(zhǔn)確性也越高?；舅悸肥荋實(shí)際撓度=A×H理論計(jì)算+B×T實(shí)測(cè)+C，使用最小二乘法的參數(shù)，結(jié)合線性回歸方法，可以得到與之相對(duì)應(yīng)的回歸系數(shù)，并通過(guò)多元線性回歸模型預(yù)測(cè)未知數(shù)。

3 施工線形監(jiān)控

3.1 箱梁施工測(cè)量網(wǎng)的建立

每個(gè)墩箱的上表面布置有11個(gè)施工控制參考點(diǎn)，0號(hào)塊頂面策略基準(zhǔn)點(diǎn)布置如圖1所示。

圖1 0號(hào)塊頂面測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)布置（單位：cm）

根據(jù)各墩的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特征，建立測(cè)量控制網(wǎng)絡(luò)，作為箱梁懸臂梁施工中的控制依據(jù)。結(jié)合工程進(jìn)度，適時(shí)移動(dòng)接收器的控制點(diǎn)，將其精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)移至0號(hào)塊處。

通過(guò)高精度全站儀的應(yīng)用，構(gòu)建平面控制網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)已建立的配置靈活地控制該網(wǎng)絡(luò)。

對(duì)于高程控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，改變?cè)O(shè)備的高度，在每個(gè)墩臺(tái)上放置一個(gè)高程控制點(diǎn)，完成0號(hào)箱形梁后使用0級(jí)和吊鋼尺方法移動(dòng)到0號(hào)塊的頂部或?qū)⑵錁?gòu)建到全站儀。0#塊的水平點(diǎn)具有較高的參考價(jià)值，是懸臂結(jié)構(gòu)的高程控制點(diǎn)，具有重要的參考作用。

依據(jù)圖紙要求，精準(zhǔn)確定各墩0#塊梁上表面的控制參考點(diǎn)，有效控制各點(diǎn)的距離，保證點(diǎn)位間距一致性，差值不可超過(guò)10 mm。

3.2 基準(zhǔn)點(diǎn)和梁段測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)

0#塊中心基準(zhǔn)點(diǎn)具有重要參考價(jià)值，可以利用Ф16 mm的直螺紋鋼筋制作。鋼筋外露2 cm（超出混凝土頂面的部分），對(duì)該外露端磨圓，再刷涂紅漆。

懸臂節(jié)段梁的測(cè)點(diǎn)布置如圖2所示。

圖2 懸澆階段梁測(cè)點(diǎn)布置（單位：cm）

標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)可用于測(cè)量箱梁的撓度值、觀察箱梁是否存在扭轉(zhuǎn)變形的現(xiàn)象。5個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)稱設(shè)置在箱梁中央線上，觀測(cè)點(diǎn)與段的正面端面相隔20 cm。設(shè)定標(biāo)高測(cè)量點(diǎn)后，正確設(shè)定斷面梁底面的標(biāo)高關(guān)系，測(cè)定結(jié)果遵循梁底面的標(biāo)高。測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)記由16 mm直徑螺紋鋼筋組成。

鋼管在箱形梁的混凝土表面上各暴露3 cm，裸露的邊緣涂有紅色油漆。設(shè)置懸掛式箱梁段的測(cè)點(diǎn)后，可以將其作為箱梁中點(diǎn)線平面位置的測(cè)點(diǎn)，也可作為箱梁的撓度觀測(cè)點(diǎn)以及仰角控制點(diǎn)，具有多種作用。

嵌入觀測(cè)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)注重位置的準(zhǔn)確性以及測(cè)點(diǎn)自身的穩(wěn)定性，且不能阻止吊籠前進(jìn)。箱梁第0塊的參考點(diǎn)和懸架澆鑄件的變形觀察點(diǎn)嚴(yán)格埋在指定位置，每個(gè)點(diǎn)位置的填充誤差和距離控制在10 mm以內(nèi)。埋入式鋼筋的測(cè)量點(diǎn)必須與箱形梁頂部上方和下方的鋼筋緊密焊接，并將鋼筋的底部推向底板的底部模板。

箱梁的零塊基準(zhǔn)點(diǎn)和懸掛的鑄造部的撓度變形觀測(cè)點(diǎn)需要嵌入指定位置，嵌入的加固測(cè)量點(diǎn)需要與箱梁屋頂?shù)纳舷落摪舫浞趾附?，下端需要壓在底板底部的模具框上?/p>

3.3 箱梁懸澆施工控制測(cè)量

（1）箱梁懸掛部分的掛籃若已經(jīng)提前安裝到位，配套全站儀，利用經(jīng)緯儀穿線法以及盤左盤右法有效控制箱梁截面段，根據(jù)箱形梁的垂直模板的高度安裝底部模板、水平模板和頂部模板。先調(diào)節(jié)吊鉤的高度，待其具有合理性后，再抬起掛籃和底部，保證底模標(biāo)高的合理性，使頂板底模精準(zhǔn)就位，高程誤差不可超過(guò)±10 mm。

（2）在箱梁的各個(gè)部分懸臂的形成過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行撓曲測(cè)量和高度控制測(cè)量：掛籃安裝后；向箱梁內(nèi)灌注混凝土前；混凝土灌注后；在垂直的預(yù)應(yīng)力鋼梁上施加張力后。

（3）箱形梁懸索澆筑工作中的撓度觀察通常采用封閉的水平通道予以觀察。為有效減小因溫度變化產(chǎn)生的變形量，應(yīng)確定合適的觀察時(shí)間，得到準(zhǔn)確的觀察結(jié)果，必須在上午8：00前完成實(shí)地調(diào)查。應(yīng)在注入混凝土后的隔天早晨測(cè)量箱形梁的變形。

（4）在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中，如果梁截面的測(cè)量值與預(yù)測(cè)的仰角的計(jì)算值之差超過(guò)15 mm，或箱形梁與平面中心線的測(cè)量位置差超過(guò)5 mm，則需要檢驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，若確實(shí)存在測(cè)量值偏差過(guò)大的情況，應(yīng)分析原因，采取控制措施。

（5）在箱形梁懸臂結(jié)構(gòu)控制觀測(cè)中，墩基的觀測(cè)至關(guān)重要，需要將觀測(cè)點(diǎn)設(shè)在各墩平臺(tái)，要求每個(gè)平臺(tái)均有4個(gè)對(duì)稱布置的測(cè)點(diǎn)。為保證測(cè)點(diǎn)的穩(wěn)定性和測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，采用承臺(tái)埋置式測(cè)點(diǎn)。

3.4 承臺(tái)沉降觀測(cè)測(cè)量

（1）測(cè)量點(diǎn)的放置是為了觀察承臺(tái)的沉降，各設(shè)置4個(gè)測(cè)量點(diǎn)在上、下部旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上。

（2）測(cè)量條件在蓋結(jié)構(gòu)完成后測(cè)量初始值，墩和A1梁段完成后測(cè)量一次，卸下支架并轉(zhuǎn)體之前測(cè)量一次。在高精度水平上觀察沉降變形。

3.5 箱梁轉(zhuǎn)體過(guò)程中的線形監(jiān)控測(cè)量

在轉(zhuǎn)體的過(guò)程中在箱梁懸臂端監(jiān)控4個(gè)控制點(diǎn)（每個(gè)懸臂端有2個(gè)）的標(biāo)高變化。測(cè)量點(diǎn)位于A3梁段前端的上部。在轉(zhuǎn)體過(guò)程中，需要在各頂程結(jié)束后測(cè)量測(cè)量標(biāo)高，確認(rèn)轉(zhuǎn)體后的標(biāo)高與旋轉(zhuǎn)前相同，誤差在5 mm以下。需要可靠的轉(zhuǎn)體裝置和安全對(duì)策保證結(jié)構(gòu)的安全性。

3.6 箱梁轉(zhuǎn)體后支架現(xiàn)澆線形監(jiān)控測(cè)量

混凝土澆筑在梁段前控制各控制點(diǎn)的梁底標(biāo)高，即底模的控制標(biāo)高。誤差不大于3 mm。澆筑混凝土后以及張拉預(yù)應(yīng)力鋼束后分別測(cè)量各控制點(diǎn)的標(biāo)高，為使得檢測(cè)方便，將各測(cè)點(diǎn)放置到梁的上頂面。

3.7 箱梁體系轉(zhuǎn)換及合龍的監(jiān)測(cè)

連續(xù)箱梁系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換和閉合是橋梁整體結(jié)構(gòu)的重要組成部分，也是線性控制的重要方面。為了確保建筑物懸臂的緊固精度，箱形梁平面軸的位置誤差必須在10 mm以下，且懸臂末端的高度差區(qū)間在-5～15 mm以及-5mm以下。更換每個(gè)孔系統(tǒng)并構(gòu)造一個(gè)封閉截面前，測(cè)量T形懸臂箱梁的高程。

測(cè)量合龍段的高度觀測(cè)：模板安裝前；灌注混凝土前；混凝土灌注后；對(duì)垂直的預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行拉伸處理后；各預(yù)應(yīng)力鋼束擰緊后。

合龍采用壓重技術(shù)時(shí)，應(yīng)密切監(jiān)控緊固部分混凝土結(jié)構(gòu)的變形情況。

4 影響箱梁撓度變形的因素處理

4.1 掛籃變形

受箱形梁的重量或其他建筑載荷的作用，掛籃易出現(xiàn)變形，具體括彈性變形和非彈性變形兩種形式。確定具體的變形量時(shí)，需要根據(jù)掛籃的形狀、梁自重、施工負(fù)荷等因素選擇具有可行性的變形計(jì)算方法。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，預(yù)載試驗(yàn)選用外部荷載法和內(nèi)部荷載法。

可以通過(guò)分段加載方法執(zhí)行預(yù)加載測(cè)試，逐步加載時(shí)間和負(fù)載，盡可能地接近梁段，每段的負(fù)載加載時(shí)間需要大于30 min。在載荷預(yù)載荷試驗(yàn)中，觀察主要材料的變形和懸架的應(yīng)力結(jié)果。通過(guò)掛籃的預(yù)載荷試驗(yàn)，繪制載荷變形曲線，得到各梁結(jié)構(gòu)中掛籃的垂直變形值。

4.2 支架和托架變形

為保證支架的穩(wěn)定性，使用前先進(jìn)行靜載荷測(cè)試（具體采用傾斜載荷），每個(gè)階段的載荷需要持續(xù)30 min或更長(zhǎng)時(shí)間，最后一個(gè)階段持續(xù)24 h，完成后逐漸消除負(fù)載，并在每個(gè)階段測(cè)量支架和梁的變形值。

支架的靜態(tài)載荷測(cè)試中的最大載荷是設(shè)計(jì)載荷的1.2倍。在支架靜載荷測(cè)試過(guò)程中，每執(zhí)行一次加載和卸載作業(yè)后，均可以得到支架、梁兩部分的變形數(shù)據(jù)，用于判斷各自的變形情況。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)大跨度連續(xù)梁橋進(jìn)行的設(shè)計(jì)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。施工過(guò)程中，環(huán)境溫度場(chǎng)和高度直接影響橋梁的布置和內(nèi)力，施工參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)也存在一定差異。施工期間必須以科學(xué)的方法收集材料，經(jīng)過(guò)參數(shù)識(shí)別后，結(jié)合識(shí)別結(jié)果展開(kāi)計(jì)算，得到理論值，根據(jù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)指標(biāo)建立規(guī)劃結(jié)構(gòu)指標(biāo)。在施工過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)控、收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行最佳控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)梁橋的線形控制目的。