80m連續(xù)梁線型控制方案

1、跨度 80m連續(xù)梁的線型控制本標段淠河總干渠特大橋（ 48+80+48）m連續(xù)箱梁，采用懸臂法澆筑施工，懸灌施工 10 個節(jié)段，總懸臂長度達 76m，設計箱梁高較大，自重大，容易發(fā)生撓度變形，必須將其作為施工控制主要對象。其線形控制為本段連續(xù)箱梁施工的重點及難點工程。1、施工控制的內容、目的施工控制的目的就是確保施工中連續(xù)梁結構形成后的外觀線形和內力狀態(tài)符合設計要求。懸灌預應力砼連續(xù)梁的施工控制， 是根據施工監(jiān)測所得的結構參數真實值進行施工階段的仿真分析， 確定出每個懸臂澆筑階段的立模標高，并在施工過程中根據施工監(jiān)測的成果對誤差進行分析、 預測和對下一立模標高進行調整， 以此來保證成橋后橋面線

2、形、 合攏段兩懸臂端標高的相對偏差不大于規(guī)定值，以及結構內力狀態(tài)符合設計要求。2、施工控制的主要方法80m連續(xù)梁的施工控制采用正裝結構分析預測，進行仿真分析并與現場實測值進行比對， 采用最小二乘法進行誤差調整， 落實在現場并進行箱梁模型標高調整，以取得最佳的線形控制結果。誤差調整采用最小二乘法， 通過對設計參數的識別與修正， 可以使提前預測值不斷向真實值逼近， 隨著數據量的增多， 其準確性也逐步提高。采用 H實際撓度 AH理論計算 BTIME實測 C的線性回歸模式進行控制。在具體運用中，使用計算機進行最小二乘法參數估計，通過對已知量的線性回歸，在解出回歸系數后即可按照多元線性回歸模型對未知量進

3、行預測。3、施工控制系統(tǒng)的建立連續(xù)箱梁的施工控制系統(tǒng)由施工控制管理系統(tǒng)和施工現場（微機）控制分系統(tǒng)組成。（1）施工控制管理系統(tǒng)經理部成立專門施工控制小組進行全程監(jiān)測（重點放在幾何控制上），以保證 80m連續(xù)箱梁順利合攏和成橋后線形流暢并且符合設計要求。施工監(jiān)控小組組長由項目總工兼任，施工控制人員可直接由有經驗的技術員擔任。見圖1 懸灌連續(xù)箱梁施工控制管理系統(tǒng)框圖。圖 1 懸灌連續(xù)箱梁施工控制管理系統(tǒng)框圖業(yè)主監(jiān)通督報協(xié)調項目經理部總工指反通報令饋控制小組施工（含設計代表）控控監(jiān)制制理指反施工監(jiān)理令饋控制指令施工現場控制意見控制反饋（2）施工現場控制系統(tǒng)施工現場控制系統(tǒng)是施工控制系統(tǒng)的技術核心，它

4、包括整個施工控制的主要分析過程， 具有數據比較、當前結構狀態(tài)把握、 誤差分析、參數識別、未來預測、綜合調優(yōu)決策等功能。根據連續(xù)梁設計情況， 按功能上的不同， 分別建立多個支系統(tǒng)組成，其中包括數據采集系統(tǒng)、結構分析、仿真計算系統(tǒng)、參數識別系統(tǒng)、狀態(tài)預測系統(tǒng)、綜合調優(yōu)決策系統(tǒng)，見圖2 施工現場控制系統(tǒng)框圖。圖 2 施工現場控制系統(tǒng)框圖數據采集系統(tǒng)參數識別系統(tǒng)結構分析計算仿真系統(tǒng)狀態(tài)預測系統(tǒng)綜合調優(yōu)決策系統(tǒng)施工高程測量采用三階段撓度觀測法，從掛籃前移定位到預應力鋼束張拉完畢是一個施工周期。 在這個周期內對三種工況下的箱梁進行撓度觀測：即掛籃就位后、混凝土灌注后及張拉完成，對已施工梁段的監(jiān)測點進行撓度

5、觀測，并記錄時間、溫度等相關記錄。撓度的觀測時間應盡量在每天的同一時段觀測，以減少施工干擾以及溫度對觀測結構的影響。 測量采用精密水準儀，為減少系統(tǒng)誤差，司儀者由專人負責， 周期性的對預埋在每梁段的監(jiān)測點進行觀測，不同施工狀態(tài)下同一點的標高變化就反應了該點在施工過程中的撓度變化。為了準確反映箱梁的撓度變化， 使用高精度水平儀， 采用國家二級水準測量的精度等級要求進行觀測，經現場監(jiān)理復核，簽字后，作為有效采集數據提供給施工控制小組。4、結構受力分析在確定了施工方案的情況下， 如何分析各施工階段及成橋結構的受力特性及變形是施工設計中的首要任務。選擇正裝分析法進行施工控制。 先通過計算來確定橋梁結構

6、施工過程中每個階段在受力和變形的理想狀態(tài)， 以此為依據來控制施工過程中每個階段的結構行為， 使其最終成橋線形和受力狀態(tài)滿足受力要求。（1）仿真分析的計算模型采用相關橋梁靜動力分析系統(tǒng)軟件，以平面桿系計算程序為核心，在進行仿真計算時，將連續(xù)梁簡化成平面結構，各懸臂施工階段離散梁單元，主墩簡化為活動鉸支座或簡化為固定鉸支座。（ 2）仿真分析的結構設計參數仿真分析的設計參數取值盡量和實際相吻合。 對于主要的可以測定的設計參數，則用試驗數值。難以測定的則依照設計規(guī)范，根據以往的工程經驗進行修正，設計參數如下：材料： C50砼，預應力鋼絞線；砼計算參數：彈性繼效系數，徐變速度系數，瞬時徐變系數，滯后徐變

7、系數，環(huán)境相對濕度，砼平均加載齡期10 天。根據施工實際情況查表確定。預應力計算參數：錨具變形與鋼束回縮值，鋼絞線松弛損失，管道摩阻系數，管道偏差系數 k。設計荷載：一期恒載、容重、二期恒載:溫度荷載年溫差，日照溫差頂板升溫；支座沉降。（3）施工階段的劃分安放臨時支座，支架現澆0 號塊，張拉頂板T0 束；依次懸臂澆筑 110#塊，依次張拉頂板T1TN束；支架現澆直線現澆段， 安裝邊跨合攏段剛性聯(lián)結， 澆筑邊跨合攏段，從長束到短束順序張拉邊跨底板預應力束，邊跨合攏；安裝中跨合攏段剛性聯(lián)結， 澆筑中跨合攏段， 按從長束到短束順序張拉中跨底板預應力束，中跨合攏，完成體系換；拆除中跨合攏段掛籃，進行下

8、步工序施工；運營階段。（4）施工荷載的模擬按照 110#節(jié)段 10 個階段，每個階段分別為掛籃就位后、澆完混凝土后及張拉完成后 3 個步驟在程序中來劃分施工階段數， 以及合攏和體系轉換等工況。仿真分析中，必須考慮施工荷載，尤其是掛籃的影響，在仿真分析中模擬掛籃的安裝和拆除，以及掛籃前進的工況。（5）懸臂施工的撓度計算箱梁施工在不同階段的受力狀態(tài)需考慮混凝土的收縮徐變影響、預加力的影響、 溫度變化的影響以及支座沉降的影響， 其中混凝土收縮徐變的計算需考慮各階段混凝土應力變化的影響。將參數輸入軟件中，由軟件自動算出各施工階段每一梁段的撓度，合攏時的撓度，合攏后二期恒載作用下的撓度，以及活載作用下的

9、撓度。5、現場觀測（1）應力觀測在大橋上部結構的控制截面布置應力測點， 觀察在施工過程中的應力變化與應力分布情況， 把結果反饋給設計人員， 與計算結果相驗證，預告今后施工可能出現的狀態(tài)， 預報下一階段即將施工的構件是否出現不滿足強度要求的狀態(tài)， 以確定是否在本施工階段對可調變量實施調整。（2）撓度觀測撓度觀測資料是控制成橋線形最主要的依據， 主橋連續(xù)梁的各施工節(jié)段共設高程觀測點 11 個，其中 8 個設置于模板表面，進行立模標高控制。 3 個設置于混凝土澆注完畢后的梁頂表面，用于觀測各施工階段梁體的變形數據， 分析修正模板的標高預抬升量，控制梁體高程。詳見圖 3。圖 3 施工節(jié)塊高程觀測點示意

10、圖n9n10n11n3n4n7n8n5n6n1n21、橫向標高觀測點； 2、縱向標高觀測點； 3、n1n8 模板立設時標高控制點； 4、 n9n11 混凝土澆筑后及預應力施工后標高觀測點。在施工過程中， 對每一截面需進行立模、混凝土澆筑前、混凝土澆筑后、預應力鋼筋張拉前、預應力鋼筋張拉后的標高觀測。以便觀察各點的撓度和箱梁曲線的變化歷程，保證箱梁懸臂端的合攏精度和橋面線形。為了盡量減少溫度的影響， 撓度的觀測安排在早晨太陽出來之前進行。（3）溫度觀測溫度是影響主梁撓度的最主要的因素之一，溫度變化包括日溫度變化和季節(jié)變化兩部分，日溫度變化比較復雜，尤其是日照作用，季節(jié)溫差對主梁的撓度影響比較簡單

11、，其變化是均勻的。 因此為了摸清箱梁截面內外溫差和溫度在截面上的分布情況，在梁體上布置溫度觀測點進行觀測，以獲得準確的溫度變化規(guī)律。（4）混凝土彈性模量和容重的測量混凝土彈性模量的測試主要是為了測定混凝土彈性模量E 隨時間的變化規(guī)律， 采用現場取樣通過萬能實驗機進行測定?；炷翉椥阅Ａ亢腿葜氐臏y量是在現場取樣，采用實驗室的常規(guī)方法進行測定。（5）鋼絞線管道摩阻損失的測定在進行鋼絞線張拉時， 由于管道摩阻會造成預應力不同程度的損失，本測試項目旨在定量地測量鋼絞線管道摩阻損失， 以確定有效的預應力。6、施工控制（ 1）線形監(jiān)控實施的主要過程由施工監(jiān)控程序計算各梁段施工的線形控制數據， 提出下一施工

12、梁段線形控制參數， 提交現場測量技術人員， 用精密儀器實施下一個施工梁段空間放樣和定位； 掛籃前移、立模灌筑本梁段混凝土和預應力張拉；測量已成梁段的實際變形，并搜集整理有關實測參數；將實測線形與期望線形作對比分析， 修改或調整相關的計算參數并輸入計算機，重新計算未施工梁段線形控制數據， 向測量技術人員提交再下一施工梁段線形控制參數，完成一個循環(huán)的監(jiān)控工作。重復下一個循環(huán)的監(jiān)控，直到大橋合龍竣工。（2）現場測量監(jiān)控方法平面控制：事先建立全橋的平面控制網， 采用光電導線作為橋梁控制網的首級控制。點位放樣：每節(jié)梁段分為左、中、右 3 個點位控制，計算出點位坐標后進行施測。高程控制：首先對控制網中各點

13、的高程進行平差， 然后引測到橋梁附近橋墩的水準點上，作為橋梁高程控制的基準。（3）懸灌施工中標高的施工控制步驟主要為：現場高程量測，數據的整理、分析，及時調整模板標高預抬高量和現場控制?，F場高程量測分四部分：第一部分：混凝土澆筑前模板標高的設立 ; 第二部分：混凝土澆筑后模板標高的復測；第三部分：混凝土澆筑后預應力施加前各節(jié)塊梁頂高程觀測點的量測；第四部分：預應力施加后各節(jié)塊梁頂高程觀測點的量測比較第一、第二部分兩次測量結果， 以驗證模板的預抬高量是否達到了預期效果；比較第三、第四部分兩次測量結果，以驗證施工節(jié)塊對已完成節(jié)塊的影響是否同理論計算一致。變形觀測：用精密儀器嚴密測量已成梁體的水平位

14、移、扭轉、豎向撓度，然后加以分析整理，提交有關人員。線形測量選擇在氣溫變化小， 溫度較穩(wěn)定，在每天相對固定時間里進行，持續(xù)的時間越短越好， 這是因為陽光照射對主梁的高程和中線測量有一定的影響，橋墩較高，當陽光照射一側時，會使橋墩和梁體向背陽一側偏轉。而橋梁高程也會隨溫度高低發(fā)生變化。施工過程中精確地預計掛籃變形 ( 各梁段荷載不同 ) 和掛籃大梁下支承的變形量。把理論計算和實際經驗結合起來確定。在實際操作中，除按上述介紹的線形控制方法實施預留位移外，豎向預拱度尚應注意以下因素的影響：由于承受混凝土重量使掛籃自身產生的變形；掛籃下所墊枕木的變形；掛籃自身的重量及施工荷載使梁體產生的撓度；基礎的沉降。（4）中線控制0塊施工完畢后，通過導線控制點測放出其中心位置作為中線控制點，并用預埋鋼板固定。 然后采用導線法確定各節(jié)塊立模時的中線。（5）斷面尺寸控制為保證梁體的結構尺寸滿足設計及驗收標準要求， 同時保證合攏精度，需對梁體斷面尺寸進行控制。在掛籃模板設計時， 適當減小底模板同已完節(jié)塊的搭接長度， 利用腹板的通氣孔， 在待澆梁段尾部適當增加橫向對拉桿， 保證各節(jié)塊間接縫的平順。采用混凝土澆筑前后的嚴格控制及認真復核和