摘要：結(jié)合津秦客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)跨荷茨公路大跨徑連續(xù)梁橋線(xiàn)形監(jiān)控的工程實(shí)例，系統(tǒng)地介紹了連續(xù)梁懸臂施工線(xiàn)形控制的特點(diǎn)、誤差控制標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)點(diǎn)布設(shè)位置與原則以及線(xiàn)形控制技術(shù)流程與內(nèi)容。通過(guò)對(duì)此客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)連續(xù)梁線(xiàn)形監(jiān)測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析，驗(yàn)證了此線(xiàn)形控制施工技術(shù)的有效性，可為同類(lèi)橋梁的施工提供參考。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁橋；線(xiàn)形控制；懸臂施工；客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)

Geometry Control Construction Technology of Long-span Continuous Girder Bridge on Tianjin-Qinhuangdao Passenger Dedicated Line    

 SHEN Guo-shun

 (The Fifth Engineering Co.,Ltd.，China Railway 21st Bureau Group，Lanzhou 730070，Gansu，China)

Abstract：With reference to construction control of a long-span continuous girder bridge crossing over Heci Road on Tianjin-Qinhuangdao passenger dedicated line, geometry control of continuous girder bridge, including features, error control standards, the location and principle of measuring point layout and geometry control technology process, was systematically introduced. Compared with the monitoring data, the validity of this kind of geometry control technology was proved. It provides refrence for construction of similar bridge.

Key words：continuous beam bridge; geometry control; cantilever construction; passenger dedicated line

連續(xù)梁橋由于具有整體性好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好、主梁變形撓曲線(xiàn)平緩和行車(chē)舒適等優(yōu)點(diǎn)，因此在國(guó)內(nèi)外公路、城市和鐵路橋梁工程中得到了廣泛的應(yīng)用。懸臂施工不受季節(jié)、河道水位的影響，不影響橋下通航，不需大量的支架和臨時(shí)設(shè)備，其已成為大跨徑橋梁主要采用的施工方法[1]。采用懸臂現(xiàn)澆法施工的連續(xù)梁橋形成要經(jīng)歷一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，施工工序和施工階段較多，且各階段相互影響，為了使橋梁結(jié)構(gòu)在最終成橋狀態(tài)時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)性能指標(biāo)，確定各施工階段橋梁結(jié)構(gòu)的線(xiàn)形是橋梁施工控制中最為關(guān)鍵的任務(wù)之一[2-3]。鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)為滿(mǎn)足高速列車(chē)運(yùn)行安全性、平穩(wěn)性和舒適性的要求，對(duì)梁體成橋后線(xiàn)形有較高要求，因此線(xiàn)形控制在鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)大跨度連續(xù)梁橋施工過(guò)程中顯得尤為重要[4-5]。

1 工程概況

天津至秦皇島新建客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)跨越何茨公路段為一座三跨預(yù)應(yīng)力混凝土鐵路連續(xù)梁橋，大橋全長(zhǎng)144m，跨徑組合為40＋64＋40m，采用懸臂現(xiàn)澆法施工，橋型布置如圖1所示。大橋邊支座中心線(xiàn)至梁端0.75m，中跨跨中直線(xiàn)段長(zhǎng)10m，邊跨直線(xiàn)段長(zhǎng)13.75m，梁全長(zhǎng)145.5m。主梁為單箱單室變截面變高度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，頂板寬12m，底板寬6.7m，中支點(diǎn)梁高6.05m，邊支點(diǎn)及跨中梁高3.05m。箱梁底部下緣線(xiàn)形按二次拋物線(xiàn)變化，梁底拋物線(xiàn)方程為

1 線(xiàn)形監(jiān)控

對(duì)于分階段懸臂澆筑施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋來(lái)說(shuō)，施工線(xiàn)形控制就是根據(jù)施工監(jiān)測(cè)所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實(shí)值進(jìn)行施工階段計(jì)算，確定出每個(gè)懸澆階段的立模標(biāo)高，并在施工過(guò)程中根據(jù)施工監(jiān)測(cè)的成果對(duì)誤差進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)或?qū)ο乱浑A段立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，以此來(lái)保證成橋后的橋面線(xiàn)形、保證合攏段懸臂標(biāo)高的相對(duì)偏差不大于規(guī)定值[6]。

2.1連續(xù)梁線(xiàn)形控制特點(diǎn)

連續(xù)梁橋在懸臂施工階段是靜定結(jié)構(gòu)，合攏過(guò)程中如不施加額外的壓重，成橋后內(nèi)力狀態(tài)一般不會(huì)偏離設(shè)計(jì)值很多，因此連續(xù)梁橋施工控制的主要目標(biāo)是控制主梁的線(xiàn)形。若已施工梁段上出現(xiàn)誤差，除張拉預(yù)備預(yù)應(yīng)力束外，基本沒(méi)有調(diào)整的余地，且這一調(diào)整量也是非常有限的，而且對(duì)梁體受力不利。因此，一旦出現(xiàn)線(xiàn)形誤差，誤差將永遠(yuǎn)存在，對(duì)未施工梁段可以通過(guò)立模標(biāo)高調(diào)整已施工梁段的殘余誤差，如果殘余誤差較大，則調(diào)整需經(jīng)過(guò)幾個(gè)梁段才能完成[7]。

2.2立模標(biāo)高確定

在主梁的懸臂澆筑過(guò)程中，梁段立模標(biāo)高的合理確定，是關(guān)系到主梁線(xiàn)形是否平順、是否符合設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問(wèn)題。如果在確定立模標(biāo)高時(shí)考慮的因素比較符合實(shí)際，而且加以正確的控制，則最終橋面線(xiàn)形較為理想。

立模標(biāo)高并不等于設(shè)計(jì)中橋梁建成后的標(biāo)高，一般要設(shè)置一定的預(yù)拱度，以抵消施工中產(chǎn)生的各種變形（豎向撓度），其計(jì)算公式如下：

3 線(xiàn)形控制施工技術(shù)

3.1 線(xiàn)形誤差控制標(biāo)準(zhǔn)

據(jù)《客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，懸臂梁端高程誤差在＋15mm和-5mm之間，合攏前兩懸臂端相對(duì)高差小于合攏段長(zhǎng)的1/100，且不大于15mm，成橋后橋面高程在±15mm以?xún)?nèi)。根據(jù)這一目標(biāo)，在每一施工步驟中制訂了如下的誤差控制水平：

1．掛籃定位標(biāo)高與預(yù)報(bào)標(biāo)高之差應(yīng)控制在0.5cm內(nèi)；

2．縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完后，如梁端測(cè)點(diǎn)標(biāo)高與控制小組預(yù)報(bào)標(biāo)高之差超過(guò)±0.5cm，需進(jìn)行研究分析誤差原因，確定下一步的調(diào)整措施；

3．如有其它異常情況發(fā)生影響到標(biāo)高，其調(diào)整方案應(yīng)經(jīng)分析研究，提出控制意見(jiàn)。

3.2 測(cè)點(diǎn)布設(shè)

撓度觀測(cè)資料是控制成橋線(xiàn)形最主要的依據(jù)， 天津至秦皇島新建客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)跨越何茨公路40+64+40m連續(xù)梁橋線(xiàn)形監(jiān)測(cè)斷面設(shè)在每一階段的端部，具體布置為: 每個(gè)0號(hào)塊的頂板各布置9個(gè)高程觀測(cè)點(diǎn)(見(jiàn)圖2所示)，0＃塊件的高程測(cè)點(diǎn)是為了控制頂板的設(shè)計(jì)標(biāo)高，同時(shí)也作為以后各懸澆階段高程觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)；懸澆階段每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面上布置兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的高程觀測(cè)點(diǎn)，不僅可以測(cè)量箱梁的撓度，同時(shí)可以觀測(cè)箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。大橋箱梁頂板測(cè)點(diǎn)斷面總體布置圖如圖3所示。

標(biāo)高測(cè)點(diǎn)均用Φ16圓鋼，圓鋼筋頂部磨平，露出頂板2～3，并用紅油漆作為標(biāo)記。

混凝土箱梁線(xiàn)形測(cè)點(diǎn)布置需遵循以下原則：

1．測(cè)點(diǎn)要求盡量靠近腹板位置處；

2．測(cè)點(diǎn)離梁段端部10cm，不妨礙施工及掛籃的行走、固定等；

3．測(cè)點(diǎn)要易于保護(hù)；

4．要盡量使測(cè)量工作減少，如立一次儀器即可以測(cè)試全部測(cè)點(diǎn)的高程，最好設(shè)置在掛籃內(nèi)側(cè)，這樣也可以減少轉(zhuǎn)儀器（置鏡點(diǎn)）引起的誤差。

3.3 線(xiàn)形控制施工技術(shù)流程及內(nèi)容

為盡量減少溫度的影響，箱梁線(xiàn)形撓度的觀測(cè)應(yīng)安排在早晨太陽(yáng)出來(lái)之前進(jìn)行，每個(gè)施工階段的變形測(cè)試時(shí)間根據(jù)施工階段的進(jìn)度來(lái)定。

3.3.1 線(xiàn)形控制流程

從掛籃的前移定位至預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢是本橋施工的一個(gè)周期，每個(gè)周期中有關(guān)施工線(xiàn)形控制的步驟如下：

1．按照預(yù)報(bào)的掛籃定位標(biāo)高定位掛籃，再重測(cè)量定位后的掛籃標(biāo)高，并向控制小組提供掛籃的定位測(cè)量結(jié)果；

2．立模板、綁扎鋼筋；

3．澆筑混凝土前，測(cè)量所有已施工梁段上的高程測(cè)點(diǎn)，復(fù)測(cè)掛籃定位標(biāo)高，報(bào)施工控制小組；

4．施工控制小組分析測(cè)量結(jié)果，如需調(diào)整，給出調(diào)整后的標(biāo)高；

5．澆筑完混凝土后第二天測(cè)量所有已施工梁段上的測(cè)點(diǎn)標(biāo)高，測(cè)量本梁段端部梁底和預(yù)埋在梁頂?shù)臏y(cè)點(diǎn)標(biāo)高，建立測(cè)點(diǎn)與梁底標(biāo)高的關(guān)系，提供給施工控制小組；

6．按《鐵路工程檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》檢查斷面尺寸，提供給施工控制小組并向施工控制小組提供梁段混凝土超重的情況；

7．張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋后，測(cè)量所有已施工梁段上的高程測(cè)點(diǎn)，并提供施工控制小組；

8．施工控制小組分析測(cè)量結(jié)果，根據(jù)上一施工周期梁底標(biāo)高測(cè)量值、溫度等測(cè)量結(jié)果，計(jì)算預(yù)報(bào)下一施工周期的掛籃定位標(biāo)高。

控制流程的關(guān)鍵是每個(gè)施工循環(huán)過(guò)程的結(jié)束都必須對(duì)已完成的節(jié)段進(jìn)行全面的測(cè)量，分析實(shí)際施工結(jié)果與預(yù)計(jì)目標(biāo)的誤差，從而及時(shí)地對(duì)已出現(xiàn)的誤差進(jìn)行調(diào)整，在達(dá)到要求的精度后，才能對(duì)下一施工循環(huán)做出預(yù)報(bào)。

3.3.2線(xiàn)形控制內(nèi)容

    依據(jù)連續(xù)梁懸臂施工線(xiàn)形監(jiān)控流程，線(xiàn)形控制內(nèi)容主要包括以下幾方面:

1．掛籃定位。根據(jù)監(jiān)控計(jì)算的立模標(biāo)高進(jìn)行掛籃定位，定位底模前端標(biāo)高及頂板標(biāo)高。掛籃定位時(shí)需測(cè)量的內(nèi)容如下：

1)底模前端模板的標(biāo)高，使其滿(mǎn)足監(jiān)控方標(biāo)高預(yù)報(bào)文件中的底板立模標(biāo)高；

2)頂板立模標(biāo)高，為底板立模標(biāo)高加梁高；

3)所有已施工梁段頂板鋼筋頭測(cè)點(diǎn)標(biāo)高；

4)底模前端鋼筋頭測(cè)點(diǎn)標(biāo)高。

2．澆筑混凝土前后需完成的測(cè)量工作如下：

1)澆筑前檢查掛籃定位標(biāo)高，確保標(biāo)高無(wú)誤后再開(kāi)始澆筑混凝土；

2)混凝土澆筑完成后，按照標(biāo)高預(yù)告表提供的混凝土澆筑完成后的頂板頂面進(jìn)行重新定位頂板頂面標(biāo)高。 

3．混凝土養(yǎng)護(hù)期間需測(cè)量的內(nèi)容：

1)所有已施工梁段頂板鋼筋頭測(cè)點(diǎn)標(biāo)高；

2)底模前端鋼筋頭測(cè)點(diǎn)標(biāo)高；

3)頂板頂面混凝土表面標(biāo)高。

4．預(yù)應(yīng)力張拉后需測(cè)量?jī)?nèi)容：

1)所有已施工梁段頂板鋼筋頭測(cè)點(diǎn)標(biāo)高；

2)底模前端鋼筋頭測(cè)點(diǎn)標(biāo)高。

5．合攏階段主要測(cè)量?jī)?nèi)容：

1)合攏前合攏段兩側(cè)的標(biāo)高差；

2)加配重后頂板鋼筋頭測(cè)點(diǎn)標(biāo)高；

3)合攏后頂板鋼筋頭測(cè)點(diǎn)標(biāo)高；

4)張拉后頂板鋼筋頭測(cè)點(diǎn)標(biāo)高；

5)合攏階段梁上荷載發(fā)生變化時(shí)，需要測(cè)量頂板鋼筋頭測(cè)點(diǎn)標(biāo)高。

4 線(xiàn)形監(jiān)控成果分析

結(jié)合天津到秦皇島客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)跨荷茨公路大跨徑連續(xù)梁橋懸臂施工線(xiàn)形監(jiān)控的實(shí)例，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，將大橋邊、中跨合龍時(shí)合龍段兩側(cè)梁段設(shè)計(jì)標(biāo)高與實(shí)測(cè)標(biāo)高進(jìn)行比較，詳見(jiàn)表１、表2所示。

表1 邊跨合龍時(shí)合攏段兩端梁段高程 （單位：米）

注：表中梁段號(hào)參見(jiàn)圖1所示。

表2 中跨合攏時(shí)合龍段兩端梁段高程 （單位：米） 

注：表中梁段號(hào)參見(jiàn)圖1所示。

從以上兩表可以看出，該橋中、邊跨合攏時(shí)，合攏段高程較設(shè)計(jì)值最大誤差為0.010m,相鄰梁段最大合攏誤差僅為0.006m，遠(yuǎn)低于線(xiàn)形誤差控制標(biāo)準(zhǔn)值，滿(mǎn)足線(xiàn)形控制要求，說(shuō)明了此施工監(jiān)控過(guò)程的有效性與正確性。

5結(jié)語(yǔ)

線(xiàn)形監(jiān)控對(duì)于懸臂澆筑法施工的連續(xù)梁具有重要的意義，是保障橋梁建造質(zhì)量的重要手段。該橋通過(guò)實(shí)施線(xiàn)形監(jiān)控，對(duì)結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的位移狀態(tài)進(jìn)行了有效的控制，使橋梁結(jié)構(gòu)始終處于安全的可控狀態(tài)，為施工的順利進(jìn)行提供了可靠地保證。

收稿日期：2011-05-30

作者簡(jiǎn)介：申國(guó)順（1976-),男,寧夏隆德人,工程師,2001年畢業(yè)于蘭州鐵道學(xué)院鐵道工程專(zhuān)業(yè),工學(xué)學(xué)士,主要從事鐵路交通土建施工。

參 考 文 獻(xiàn)：

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