摘 要：為保證在施工過程中橋梁的安全性，對大跨徑預應力混凝土橋梁進行檢測監控逐漸被人們所重視。因此本文結合豐城電廠鐵路專用線跨贛江特大橋的修建，對大橋上部結構施工過程中的內力和線形狀態進行預測控制以及有關參數識別。
關鍵詞：連續梁橋;施工控制;參數識別
Abstract: This paper combine with Fengcheng power plant special railway line across the Ganjiang River construction, the bridge upper structure construction process in the internal force and linear predict state control and parameter identification.
Key words: continuous girder bridge; construction control; parameter identification
中圖分類號：TU528.571 文獻標識碼：A 文章編號：
1、前言
隨著我國橋梁建設蓬勃發展，大跨徑橋梁的結構安全可靠性已成為當今社會普遍關注的問題。為保證橋梁結構運營的安全性、可靠性、耐久性、行車舒適性等，研究大跨徑橋梁施工階段的結構行為，已成為橋梁建設不可缺少的重要內容。對大跨徑三向預應力混凝土橋梁結構而言，由于混凝土材料的特殊性和三向預應力梁橋結構施工工藝的復雜性，加之施工過程中許多難以預料的因素的影響，可能導致結構局部應力儲備不足或過大，從而形成安全隱患。
目前，大跨度三向預應力混凝土橋梁自架設體系施工方法的采用，必然給橋梁結構帶來較為復雜的內力和位移變化。通過對關鍵控制斷面的應變、變形及溫度等物理量的測量來了解結構各部位在每一施工階段的實際受力狀況及變形情況，提供合理的施工預拱度指令。通過施工階段結構行為研究，針對實際情況，發現和解決一些關鍵技術問題，使橋梁結構分析計算盡可能正確、受力比較合理、線形符合設計要求。確保大橋的施工安全、施工質量、行車舒適、美觀可靠和長久耐用。
本文以贛江特大橋主橋工程為例，闡述了大跨徑預應力混凝土連續梁橋施工階段結構行為研究
2、贛江特大橋主橋概況
贛江特大橋為單線鐵路大跨預應力砼連續梁結構，地處江西省豐城市城區西側8~13km，拖船埠鎮以東約3公里，全長3773.21米。特大橋主橋采用1-68m+2-120m+1-68m預應力混凝土變截面連續箱梁橋，是豐城電廠的運煤通道，其120m跨度為國內同類橋梁之最。連續梁體為單箱單室變高度變截面箱梁，梁體全長377.2m，中跨中部26m梁段和邊跨端部21.6m梁段為等高梁段，梁高為4.6m;中支點處梁高為9.2m，其余梁段梁底下緣按半徑208.926m圓曲線變化，底板頂面按照半徑233.874m圓曲線變化。
3、施工控制結構計算方法概述
大跨徑預應力混凝土連續梁橋施工控制的目的就是確保施工過程中結構的安全，保證橋梁成橋線形及受力狀態基本符合設計要求。施工控制中的結構計算方法不僅能對整個施工過程進行描述，反映整個施工過程中結構的受力行為，而且還能確定結構各個階段的理想狀態，為施工提供中間目標狀態。施工控制中橋梁結構的計算方法主要是:正裝分析法、倒裝分析法和無應力狀態計算法。
3.2 、結構分析計算
3.2.1、計算模型
結合該監測監控項目的需要，本文計算時采用有限元原理的橋梁結構分析系統MIDAS/Civil，對贛江特大橋主橋建立全橋有限元模型。
3.2.2、計算參數取值
贛江特大橋主橋結構分析考慮了混凝土的自重、掛籃重量、預應力、二期恒載以及混凝土的收縮徐變效應，除了掛籃荷載采用現場實際施工的掛籃重量外，其它參數均采用設計或規范。預應力計入預應力損失;混凝土收縮徐變考慮環境溫度、理論厚度。各種材料的計算參數取值如下：
混凝土：C50(梁體)，C30(墩身)
混凝土容重：26.5kN/m3(梁體)，25kN/ m3(墩身)
二期恒載：45.0kN/m
線膨脹系數：1×10-51/[T]
施工荷載(掛籃、機具、人群等)：650kN
混凝土收縮速度系數：0.00625
混凝土收縮終極值：0.00015
混凝土徐變增長速率：0.00556
混凝土徐變終極值：2.0
預應力損失參數：波紋管摩阻系數m=0.35，孔道偏差系數K=0.003，鋼束松馳預應力損失△=0.025sk,錨具變形與鋼束回縮值(一端)為6mm。
鋼絞線錨下控制應力：頂板、腹板、底板鋼束,sk=0.70Ryj=1302MPa (均不包括錨圈口摩阻損失)。
4.1、贛江特大橋施工線型控制
4.1.1、測點布置和控制目標
贛江特大橋主橋高程控制是施工控制項目中的重點。實際立模標高應根據實測結果，分析撓度產生差異的主要因素后調整給出，本文采用灰色系統理論的方法進行預測調整。
高程監測的基準點布設在各墩的0#塊上，在每個0#塊上可布設2個基準點。為了能反映出在各施工階段完成后各梁段的標高，得到各施工階段后的主梁線形，并且可以根據澆筑前后梁段標高的變化計算出主梁的豎向撓度，每個施工節段上布置2個高程觀測點，測點布置在離塊件前端10cm處，橫向布置在腹板內側壁頂部。測點處埋設φ18鋼筋，在垂直方向與該節段箱梁頂板的上層鋼筋點焊牢固，并要求豎直。測點露出箱梁混凝土表面5mm，測頭磨平并用紅油漆標記，這樣不僅可以測量箱梁的撓度，同時可以觀察箱梁是否發生扭轉變形。為便于分析實測結果，將箱梁懸臂施工分為3 個階段：(1)掛籃前移;(2) 澆筑階段混凝土;(3)張拉預應力。測量時3 個階段均要有實測數值。前兩個階段僅測現澆段， 后一個階段現澆和已澆節段均測，主要是看實測線形與理論線形是否吻合。撓度觀測安排在清晨5：00~8：00時間段內觀測并完成，多座大跨度連續懸臂箱梁撓度-溫度觀測試驗結果表明，在該時間段內，懸臂箱梁正好處于夜晚溫度降低上撓變形停止和白天溫度上升下撓變形開始之前，是懸臂箱梁溫度-撓度變形的相對穩定時段。
線型控制的目標就是要保證結構施工完成后的線型符合設計要求，贛江特大橋線型控制的目標為：懸臂梁端高程與設計高程之差：+15mm;合攏前兩懸臂端相對高差：合攏段長的1/100，且不大于15mm;頂面高程差：
4.1.2、應變測試與分析
確保橋梁結構在施工過程中以及在成橋狀態的受力情況是否與設計相符同樣是施工控制的重要內容，它是橋梁結構質量和施工安全的保證。預應力混凝土連續梁橋施工控制中，隨著箱梁的懸澆，各截面的應力是不同的，同一截面上下緣的應力在不斷變化。箱梁在懸澆過程中按靜定結構考慮控制截面，懸澆完成后結構體系轉換，按超靜定結構考慮控制截面，再加上二期恒載的影響，但這個設計應力值與施工過程中的測量值總有一定的差距，必須隨著施工的進度不斷進行測量，根據全橋應力分布的要求，通過預應力的張拉進行調整，以保證全橋建成后的應力分布滿足設計要求。
贛江特大橋主橋對箱梁應力的控制主要是通過如下措施實現的:
(1)在施工過程中，對影響橋梁結構應力狀態的主要設計參數實施有效的控制。對于連續剛構橋，箱梁的截面尺寸、混凝土的容重、混凝土的彈性模量、預應力鋼筋的張拉控制應力、混凝土的收縮徐變和施工臨時荷載等是影響結構應力的主要設計參數，在施工過程中通過嚴格控制上述主要設計參數使之盡可能接近理論值以達到對結構應力的控制。
(2)每節段混凝土澆筑完成后，如果實測值與理論值相差較大，并超過設計要求，則必須進行詳細的理論分析且通過對預應力鋼筋張拉控制應力的調整實現對內力的調整使之符合結構內力的設計要求。當結構應力理論值與實測值的差值在允許范圍之內時，結構內力不予調整.當理論值與實測值的差值超限時，則通過施工監測獲得的結構真實狀態參數，對結構重新進行分析，確定一個合理的預應力鋼筋的張拉控制應力使結構內力符合設計要求。
5.1、結尾
本文以贛江特大橋主橋為例，一步步的分階段闡述了大跨度連續梁橋施工控制的方法、內容及其施工過程中的結構行為，分析了影響施工控制的主要因素和關鍵技術，并經實踐證實了其可行性，對于相同結構橋梁的施工控制有很好的參考價值。
參考文獻
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