高速铁路某特大桥连续梁施工监控
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摘要：文章以新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线(新疆段)某特大桥特大桥连续梁为工程依托对，建立了有限元模型，通过实际实验及监测数据对设计参数进行评估，修正计算结果，用于指导和控制施工，使得各施工阶段的实际状态，最大限度地接近理想状态，确保了线形和应力符合设计要求。
关键词：高速铁路；连续梁；线形和应力；监控
Abstract: the article to new railway construction to urumqi second double of lanzhou (xinjiang section) a super large bridge super major bridge for the engineering of the continuous girder based on, a finite element model, through the actual experiment and monitoring data to evaluate design parameters, modified computing results, used for guidance and control of construction, make each construction stage of actual condition, maximum limit close to ideal, to ensure that the linear and stress comply with the design requirements.
Keywords: high speed railway; Continuous beam; Linear and stress; monitoring
中图分类号：U238文献标识码：A 文章编号：
0 引言
为了保证连续梁桥结构施工的安全、达到成桥的设计目标、提高施工质量，监控工作是连续梁施工技术的重要组成部分和关键环节。通过实际实验及监测数据对设计参数进行评估，修正计算结果，用于指导和控制施工，使得各施工阶段的实际状态，最大限度地接近理想状态，确保了成桥后的内力状态和几何线型符合设计要求。通过技术人员科学严谨的工作态度与方法，取得了准确而卓有成效的监控成果。监控工作中使用的一些工作方法以及相关结论值得推广，而且对今后桥梁的运营维护以及其他类似桥梁的设计与施工，具有非常重要的实际参考与指导意义[1]。
1 工程概况
新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线(新疆段)某特大桥桥型布置为2[(34孔16)m预应力混凝土双线T梁+(32+48+32)m连续梁+(35孔16)m预应力混凝土双线T梁]组成，全长1265.3m，其中跨既有铁路专用线上部结构为（32+48+32）m连续梁，位于34号～37号墩，按照设计要求并结合本单位在其他工程项目的施工经验，连续梁采用满堂碗扣支架现浇，主跨48m箱梁跨既有铁路专用线采用型钢梁支架，钢管柱支墩，门洞净高≥8.0m、净宽5m。箱梁采用单箱单室、斜腹板、等高度、变截面结构，箱梁高3.25m，顶宽12.2m，底宽5.4m，两侧悬臂宽2.75m，箱梁顶板厚0.30~0.45m，悬臂根部厚为0.65m，底板厚0.3~0.65m，腹板厚0.5~1.1m，全联在各墩墩顶均设置横隔梁，其中边墩墩顶横隔梁厚1.5m，墩顶横隔梁均设置（1.5×1.2）m过人洞，供检查人员通过。
2 计算模型
计算时采用桥梁专业有限元软件Midas—Civil，对每一工况作静力分析，计算控制截面的应力和挠度。各施工节段离散为3D梁单元，其中，总节点数为81;梁单元数为54。主墩顶部为固定支座，两边跨端视为活动铰支座，其结构建模计算简图如下图所示。
结构建模计算效果图结构建模立面图
3 计算参数
截面抗弯惯矩、截面面积以及截面高度均采用设计方提供的资料，并以此来划分材料的类型;预应力钢束信息是根据其几何要素以及计入预应力束的摩阻损失来获得; 砼收缩徐变系数一般根据经验和相关资料进行综合分析给砼收缩徐变系数赋初值。
4 连续梁施工步骤及施工控制
跨既有铁路专用线连续梁主桥满堂支架法现浇施工顺序为搭支架、立模、一次性浇筑混凝土，详见下图1施工控制框图。
图1施工控制框图
5线形控制
线形控制分为两个方面，一是平面线形控制，即控制轴线在平面上符合设计，这相对较容易。二是竖向线形控制，浇筑混凝土前在梁上选取若干个点，通过控制这些点各施工阶段的标高来实现对线形的控制。通过对桥梁实施施工控制，使连续梁在施工中的实际位置状态(平面位置，立面标高)与预期状态之间的误差在容许范围之内，成桥线形状态符合设计要求。
⑴测点布置
测点布置在箱梁的底模和顶板上，在梁体不同截面设置测试点。底部控制点标记在底模上，顶板控制点在浇筑混凝土时预埋钢筋，钢筋顶部为半球形，露出顶板混凝土面为约2厘米。（图2高程测量点布置图）。
图2高程控制布置图
⑵观测数据及结果
以34~35跨观测为例进行数据分析及推断结论。
34-35墩边跨顶板钢筋头测量值与计算值对比表
标高实测值与理论值对表图
高程控制小结 ：根据实测数图表可以得出下结论：
①上部结构混凝土浇筑情况良好。通过对浇筑后以及预应力束张拉后各测点标高的监测，可以得出梁体高程均符合要求。
②从对各阶段标高实测数据的分析得出，主跨连续梁线形平滑，所提供的立模标高数据符合现场实际，混凝土浇筑和预应力束张拉均达到设计和规范要求，
6结构应力控制
桥梁结构在施工过程中以及在成桥状态的受力情况是否与设计相符合是施工控制的重要问题。通过结构应力的监测来掌握实际应力状态，如果发现实际应力状态与理论(计算)应力状态的差别超限就要进行原因查找和调控，使之在容许的误差范围内变化。如果应力控制不力，将会造成危害，甚至桥梁坍塌事故，所以必须对结构应力实施严格监控。
(1)测试原件
应力测试原件选用JMZX一416智能弦式数码应变计和配套的JMZX一3001综合测试仪。
（2）测点布置
连续梁在中跨跨中布置4个应力测点，在两个边跨跨中各布置2个应力测点（如图3、4）。
图3112m满堂支架连续梁钢筋应力测试断面布置示意图
图4断面钢筋应力计布置图
（3）应力测试数据分析及结果
按照应力测点的埋设，采用应力计对各个施工阶段进行观测，根据实测应力数据来对结构的安全进行监测。从各个施工阶段测得的各个测试断面顶板及底板砼应力值及其变化规律来看，箱梁施工过程中受力状态正常，没有出现应力突变现象。砼实测应力变化规律总体上与理论是一致的，而且实测值与理论计算值较吻合。
7结论
从各阶段线性实测数据的分析得出，跨既有铁路专用线连续梁主桥平滑，所提供的立模标高符合现场实际；从各个工况下测得的砼应力值及其变化规律分析，箱梁施工过程中受力状态正常，没有出现应力突变现象。说明本方案的计算程序正确，本桥计算模型符合实际，计算结果可靠，值得在类似工程中推广。
[参考文献]
[1]丁浩. 预应力砼连续梁桥的施工控制[J].中国高新技术企业，2008年第09期.
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