高速铁路连续梁桥悬臂浇筑施工线形控制施工技术

董 鹏

（中铁十一局集团第四工程有限公司，湖北武汉 430000）

1 工程概况

新建安庆至九江高速铁路湖北段AJZQ为2标段，该范围内的桥梁重点建设内容包含跨京九铁路悬臂梁、跨合九铁路悬臂梁、跨G105国道悬臂梁、跨G347国道悬臂梁、跨S240省道悬臂梁五部分。

根据高速铁路桥梁的建设质量要求，应明确线形控制的具体内容，以合理的方法做好监测与控制工作，保证桥梁可以高精度合龙。

2 高铁连续梁桥施工监控的基本思路

针对悬臂梁的关键施工部位布设监测点，按规范开展监测工作，以确定具体的监测数据，据此分析悬臂梁的施工质量，针对构件变形情况、应力特点等进行准确判断。实测值与设计值的误差控制在许可范围内，可进入后续施工环节，否则应分析具体成因，进行针对性处理，直至满足要求。

3 施工控制分析

3.1 施工监控方法

经监测后，若确定的构件受力状态与模型计算结果存在明显差异，则需要引入参数辨识系统，向其中输入误差，由该系统自动对模型参数进行调节，生成与实际情况一致的模型结构。

以修整后的计算模型参数为关键依据，再次组织计算，调整各施工阶段的关键内容，达到理想施工状态，为后续施工创设良好的条件。

3.2 梁段立模标高的计算方法

主梁挂篮现浇施工阶段，梁段立模标高为关键的控制指标，其对主梁线形的平顺性具有显著的影响，需要得到有效控制。若立模标高与设计要求相符，则表明桥梁线形处于可控的状态，实际结果满足要求。

立模标高与设计阶段所确定的桥梁建成标高不一致，即普遍存在某特定的预抛高，其用于抵消施工期间所产生的变形量。

立模标高计算：

式中：Hlmi——i处的立模标高（m）；Hsji——i处的设计标高（m）；∑f1i——i处的上梁段自重挠度的总和（mm）；∑f2i——i处张拉各预应力挠度总和（mm）；f3i——i处混凝土收缩、徐变挠度；f4i——i处临时荷载挠度；f5i——i处二期恒载挠度；fgl——挂篮变形值（mm）。

3.3 参数识别与误差分析

选用最小二乘法，结构测量状态与模型计算结果不符，则确定误差并将其输入，通过对参数辨识算法的应用，针对参数进行合理调整，保证模型输出结果的准确性，使其能够与测量结果保持一致。借助修正后的模型开展进一步计算。在该机制下，可以反复识别各工况，直至计算模型符合实际情况。

3.4 立模标高的灵活控制与预测

经参数修正处理后，计算模型的可用性得以增强，其更符合施工后的阶段状态。但下一阶段的预测值依然可能存在不符合实际值的情况，应做好参数识别和误差分析工作，最大限度减小偏差。

4 施工监控方法的具体实施要点

4.1 平面及高程控制方面

（1）测量网的建立。

①测量控制网的关键作用在于为箱梁悬臂浇筑施工提供支持，在各墩承台处构建测量控制网，密切关注工程施工进度，调整布设在承台上的控制点，使其向0号块转移。

②通过经纬仪或全站仪的应用，创建以桥面中轴线为核心元素的平面控制网。

③对于高程控制网，先在桥墩承台处确定具体的高程控制点，按规范有序施工后，若箱梁0号块成型，则在水准仪的检测作用下移至0号块顶面，也可利用全站仪建立。完成此操作后，确定的0号块水准点为高程控制点，可以供悬臂浇筑使用，以便精准控制箱梁悬臂浇筑的高程。

④对于各桥墩的0号块箱梁而言，分别在该结构的顶面布设9个控制基准点。

0号块顶面测量基准点布置如图1所示。

图1 0号块顶面测量基准点布置（单位：cm）

⑤箱梁悬臂施工期间，若存在异常情况，则应当随即组织高程控制基准点的复测工作，以确保该类点可以得到有效的控制。包括经受力体系转换后，墩基础出现大幅度沉降现象；施工三个月后、施工期间施工单位存在特定复测需求。

（2）基准点和梁段测点的埋设。

在箱梁0号块基准点的布设中，分别为各基准点设置标记，此处采用Ф16 mm的直螺纹钢筋，要求其露出混凝土的部分达到2 cm，针对该外露部分采取打磨处理措施，使其具有圆顺的特点，为起到醒目的效果，刷涂红漆[1]。

（3）箱梁悬臂梁段的测点布置。

在各悬臂箱梁节段的顶板处分别布设高程观测点，数量均为3个，其优势在于可以同时监测箱梁的挠度以及扭转变形幅度。考虑数据的准确性要求，测点与节段前端面的距离约20 cm。

箱梁悬臂梁段的测点布置情况如图2所示。

图2 横、纵断面布置（单位：cm）

（4）箱梁悬浇施工的测量控制。

待箱梁悬浇节段的挂篮安装到位后，启用全站仪设备，依托箱梁截面控制网的辅助作用，在悬浇节段平面中线处放样，作为施工的作业基准。

各节段箱梁悬臂施工中，做好监控量测工作，及时确定挠度和高程的具体值。

在箱梁悬浇施工期间，以闭合水准路线的方式完成挠度变形观测工作。温度对箱梁施工的影响较为显著，为尽可能减小温度造成的不良影响，安排在低温且温度相对稳定的时段组织外业测量工作，具体分两类情况考虑，春、冬季节则以清晨6：30前为宜，夏、秋两季则应当在5：00前做好相应的测量工作，并全面记录各项测量信息，供分析所用。

（5）监测箱梁体系转换及合龙。

体系转换和合龙段施工前，组织高程联测工作，以便确定悬臂箱梁的实际高程情况，联测的具体时间段包括模板安装前、混凝土浇筑前及浇筑后、部分纵向预应力钢束张拉后及结束各处的张拉后[2]。

4.2 箱梁温度测试工作的落实细节

在温度变化的影响分析中，重点考虑的是季节温度变化和日照温度变化，各自影响特点存在差异。

对于季节温差而言，其变化具有均匀性，即不存在短时间内大幅度波动的情况，同时对主梁挠度的影响有限，可以在施工阶段组织温度采集工作，将确定的信息输入计算机，判断具体的影响情况。

相比之下，日照温差则具有变化频繁、变化复杂且影响较显著的特点，其在日照环境中体现得尤为明显，此环境中主梁顶板和底板的温差偏大，主梁有较大幅度挠曲现象，不利于主梁的稳定性。

5 施工阶段监测实施的要求

（1）加强对施工临时荷载的控制，保证其能够始终稳定在许可范围内，以免造成不利影响。

（2）施工方按照要求组织测量工作，监控方和监理方也应积极参与，起到辅助作用。

（3）每完成一阶段的施工后，均由相关单位组织测试，汇总结果并对其展开分析，若实际施工质量满足要求则进入后续施工环节，若不满足要求则根据实际情况采取相应处理措施，直至有效解决。在该动态控制机制下，实现对施工质量的层层把关[3]。

（4）在挂篮立模、混凝土浇筑前及结束后、预应力张拉后几个时段组织测试时，必须充分考虑现场天气情况，规避日照温差产生的影响。针对现场温差较大的情况，较适宜的时间为午夜2：00至日出前；若现场的温差较小，此时则可以在温度变化幅度较小的时段完成测试工作。

（5）观测记录的内容应具有全面性，数据应准确，重包含施工工况、日期、时间、温度、施工荷载及其他各类特殊因素。全方位记录信息，相关人员对施工质量进行较为客观的判断。

6 结语

综上所述，通过立模标高方法的应用，开展悬臂梁结构的相关监控量测工作，同时基于现有数据对桥梁的挠度加以预测，实现对桥梁线形的精准控制，为后续施工提供清晰指导，使各项工作沿着明确的方向有条不紊地开展。工程的施工安全状况良好，施工质量达标，说明其线形控制施工技术具有可行性，可供类似工程参考。