浅谈预应力混凝土现浇连续梁悬臂浇筑法施工挠度控制

浅谈预应力混凝土现浇连续梁悬臂浇筑法施工挠度控制

党旭

（中铁二十局集团有限公司陕西西安710016）

【摘要】结合宁安铁路预应力混凝土现浇连续梁悬臂浇筑的施工方法，重点阐述了影响挠度控制的一些主要因素和挠度控制措施，从而确保结构合拢精度和成桥后的线形。

【关键词】连续梁；悬臂施工；挠度控制；因素分析

【中图分类号】TU757【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）02-0049-02

1.引言

目前，大跨径预应力混凝土连续梁最常用的施工方法为悬臂浇筑施工。为确保合拢精度和成桥运营状况下的线形结构状态，参数的选取及悬臂浇筑过程中预拱度的设置就显得至关重要。本文结合宁安城际铁路的施工实例，简述悬臂浇筑法施工现浇连续梁挠度控制的方法。

2.工程概述

宁安铁路是连接南京至安庆的高速铁路，与长三角高速铁路网衔接，形成运力强大、便捷高效、节能环保的快速客运网，对加快区域经济一体化进程，扩大长三角地区区位优势和辐射范围，促进沿线乃至苏皖区域经济持续快速发展具有重要意义。其中，宁安铁路NASZ-1标段，全长60.081km，总投资35.036亿元亿元，预应力连续梁设计共有8处，采用挂篮对称悬臂施工的有6处，最大跨度为60m+110m+60m。截面采用单箱单室、斜腹板、变高度、变截面结构形式。采用纵、横、竖向三向预应力体系。

3.影响挠度控制的因素

影响连续刚构桥悬臂浇筑施工挠度控制的因素很多，下面就主要的几个方面的因素进行简要的分析。

3.1挂篮变形

挂篮体系的变形对于连续梁桥悬臂浇筑施工结构挠度的控制有着显著的影响。挂篮体系的变形一般可以通过计算与预压试验两种途径得到，但应更注重后者。通过预压试验可以较准确的得到挂篮的变形值，以便在计算立模标高时能够合理的记入此部分影响。

3.2主梁构件的尺寸

主梁构件实际尺寸与其设计理论值可能因模板放样误差、混凝土浇筑引起的模板走样（变形）而产生一定的偏差。而这种偏差将导致结构截面的几何特征、恒载与理论计算值存在偏差。因而一般要求在节段施工完成后进行截面尺寸校核以便修正结构截面几何特征。

3.3结构超重

结构节段实际的混凝土用量可能因混凝土浇筑引起的模板走样（变形）而与理论设计用量产生一定的偏差。而这种偏差将导致结构节段混凝土超重、恒载与理论计算值产生偏差。这种偏差可以根据结构节段施工的实测反馈数据加以估计。同时这一问题也可转化为混凝土的容重问题。

3.4预应力束的定位

由于悬臂浇筑的施工方法决定设计所用的预应力束的重心与悬臂梁截面的重心比较接近，这就使得预应力管道定位的准确与否对预应力张拉引起悬臂梁挠度的变化有显著的影响。预应力管道定位误差将可能导致预应力张拉引起的梁体变位误差数倍于管道定位误差。所以预应力管道的定位应该力求准确。

3.5预应力束张拉的影响

对于预应力混凝土连续梁纵向预应力的张拉一般均采用两端同时张拉。由于实际的操作过程要做到两端同步张拉是极其困难的，所以实测的预应力钢束引伸量或悬臂端预应力引起的结构变位，通常与设计理论值有较大的出入。因而要确保预应力张拉的同步到位，应该改进预应力的张拉工艺。

3.6混凝土收缩徐变

混凝土收缩徐变的影响因素较多，故在建立结构模型时应把一些确定性的因素估计准确，如加载时间、临时荷载、永久荷载等。然后可以根据节段混凝土浇筑后养护期控制点标高变化，获得其实际的影响。

4.挠度控制措施

4.1挠度观测

挠度观测资料是控制成桥线型最主要的依据，根据以往的经验，在每个施工段的断面上上布置三至五个高程观测点。另外，还应在各个零号块顶建立基准点，即布置测点网。这样不仅可以测量箱梁的挠度，同时可以观察箱梁是否发生扭转变形。在施工过程中，对每一截面需进行立模、混凝土浇筑前、混凝土浇筑后、预应力钢筋张拉前、预应力钢筋张拉后的标高观测。以便观察各点的挠度和箱梁曲线的变化历程，保证箱梁悬臂端的合拢精度和桥面线型。为了尽量减少温度的影响，挠度的观测安排在早晨太阳出来之前进行。以这些观测数据为依据，进行有效的施工控制。

4.2挠度控制

悬臂浇筑每节段施工的标高控制包括4个关键步骤：挂篮就位（即立摸标高）、混凝土浇筑后的标高、预应力束张拉前的标高和预应力束张拉后的标高。

4.2.1挂篮就位（即立模标高）

挂篮就位（即立模标高）为：Hi立模=Hi设计+Hi预拱度+fi1/2静活载+fi后期徐变

式中：

Hi立模—第i梁段施工时模板的放样标高（立模标高）；

Hi设计—第i梁段的设计标高，由设计方给定；

Hi预拱度—第i梁段的预拱度，由监测方给定；

fi1/2静活载—桥梁承受1/2静活载所引起的变形；

fi后期徐变—桥梁竣工后由于徐变而引起的变形；

4.2.2混凝土浇筑后的标高

混凝土浇筑后各控制点的标高主要用于已建结构状态的校核，以便修正数值仿真模型中所采用的计算参数，调整与优化成桥线形，得到待浇节段的施工标高。一般情况下，此阶段实测值与理论计算值之间的差值是由混凝土容重值引起的。故可根据实测值来修正模型中混凝土容重值。

4.2.3预应力束张拉前标高

预应力张拉前结构控制标高的测量目的在于获得与利用实测结构参数反馈计算值的差异，因为在混凝土浇筑完毕后到预应力张拉之前，主梁标高的变化主要由混凝土的徐变引起的，故可用实测值来修正模型徐变系数的取值。

4.2.4预应力束张拉后标高

预应力束张拉后的控制标高的测量目的同样在于获得与利用实测结构参数反馈计算值的差异，此时理论值与实测值之间的差异由预应力损失的计算误差所引起的，所以可以由此步骤来修正模型中的摩阻系数和张拉控制应力的大小。

5.结束语

在各方参建人员的辛勤劳作下，宁安铁路一标8处预应力混凝土连续梁都已合拢完成，合拢精度误差均符合设计及验标要求，通过宁安铁路一标连续梁的现场施工，笔者有以下几点体会：

1.在悬臂施工过程中，对挠度和施工标高要进行施工精密测量。

2.对悬臂施工实行第三方监测，确保挠度和施工标高的测量准确无误。

3.预应力钢绞线在具体张拉过程中，及时向设计人员提供有关数据，以便核对延伸量，同时也是验证预应力有关参数的准确性。实测延伸量和理论延伸量符合较好，满足设计要求。

4.为了避免不平衡荷载的出现，悬臂施工段除了施工机具外，不得堆放其它物品和材料，以免引起挠度偏差。