董 鵬

（中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司，湖北武漢 430000）

1 工程概況

新建安慶至九江高速鐵路湖北段AJZQ為2標(biāo)段，該范圍內(nèi)的橋梁重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容包含跨京九鐵路懸臂梁、跨合九鐵路懸臂梁、跨G105國道懸臂梁、跨G347國道懸臂梁、跨S240省道懸臂梁五部分。

根據(jù)高速鐵路橋梁的建設(shè)質(zhì)量要求，應(yīng)明確線形控制的具體內(nèi)容，以合理的方法做好監(jiān)測與控制工作，保證橋梁可以高精度合龍。

2 高鐵連續(xù)梁橋施工監(jiān)控的基本思路

針對懸臂梁的關(guān)鍵施工部位布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，按規(guī)范開展監(jiān)測工作，以確定具體的監(jiān)測數(shù)據(jù)，據(jù)此分析懸臂梁的施工質(zhì)量，針對構(gòu)件變形情況、應(yīng)力特點(diǎn)等進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。實(shí)測值與設(shè)計(jì)值的誤差控制在許可范圍內(nèi)，可進(jìn)入后續(xù)施工環(huán)節(jié)，否則應(yīng)分析具體成因，進(jìn)行針對性處理，直至滿足要求。

3 施工控制分析

3.1 施工監(jiān)控方法

經(jīng)監(jiān)測后，若確定的構(gòu)件受力狀態(tài)與模型計(jì)算結(jié)果存在明顯差異，則需要引入?yún)?shù)辨識(shí)系統(tǒng)，向其中輸入誤差，由該系統(tǒng)自動(dòng)對模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，生成與實(shí)際情況一致的模型結(jié)構(gòu)。

以修整后的計(jì)算模型參數(shù)為關(guān)鍵依據(jù)，再次組織計(jì)算，調(diào)整各施工階段的關(guān)鍵內(nèi)容，達(dá)到理想施工狀態(tài)，為后續(xù)施工創(chuàng)設(shè)良好的條件。

3.2 梁段立模標(biāo)高的計(jì)算方法

主梁掛籃現(xiàn)澆施工階段，梁段立模標(biāo)高為關(guān)鍵的控制指標(biāo)，其對主梁線形的平順性具有顯著的影響，需要得到有效控制。若立模標(biāo)高與設(shè)計(jì)要求相符，則表明橋梁線形處于可控的狀態(tài)，實(shí)際結(jié)果滿足要求。

立模標(biāo)高與設(shè)計(jì)階段所確定的橋梁建成標(biāo)高不一致，即普遍存在某特定的預(yù)拋高，其用于抵消施工期間所產(chǎn)生的變形量。

立模標(biāo)高計(jì)算：

式中：Hlmi——i處的立模標(biāo)高（m）；Hsji——i處的設(shè)計(jì)標(biāo)高（m）；∑f1i——i處的上梁段自重?fù)隙鹊目偤停╩m）；∑f2i——i處張拉各預(yù)應(yīng)力撓度總和（mm）；f3i——i處混凝土收縮、徐變撓度；f4i——i處臨時(shí)荷載撓度；f5i——i處二期恒載撓度；fgl——掛籃變形值（mm）。

3.3 參數(shù)識(shí)別與誤差分析

選用最小二乘法，結(jié)構(gòu)測量狀態(tài)與模型計(jì)算結(jié)果不符，則確定誤差并將其輸入，通過對參數(shù)辨識(shí)算法的應(yīng)用，針對參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，保證模型輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性，使其能夠與測量結(jié)果保持一致。借助修正后的模型開展進(jìn)一步計(jì)算。在該機(jī)制下，可以反復(fù)識(shí)別各工況，直至計(jì)算模型符合實(shí)際情況。

3.4 立模標(biāo)高的靈活控制與預(yù)測

經(jīng)參數(shù)修正處理后，計(jì)算模型的可用性得以增強(qiáng)，其更符合施工后的階段狀態(tài)。但下一階段的預(yù)測值依然可能存在不符合實(shí)際值的情況，應(yīng)做好參數(shù)識(shí)別和誤差分析工作，最大限度減小偏差。

4 施工監(jiān)控方法的具體實(shí)施要點(diǎn)

4.1 平面及高程控制方面

（1）測量網(wǎng)的建立。

①測量控制網(wǎng)的關(guān)鍵作用在于為箱梁懸臂澆筑施工提供支持，在各墩承臺(tái)處構(gòu)建測量控制網(wǎng)，密切關(guān)注工程施工進(jìn)度，調(diào)整布設(shè)在承臺(tái)上的控制點(diǎn)，使其向0號(hào)塊轉(zhuǎn)移。

②通過經(jīng)緯儀或全站儀的應(yīng)用，創(chuàng)建以橋面中軸線為核心元素的平面控制網(wǎng)。

③對于高程控制網(wǎng)，先在橋墩承臺(tái)處確定具體的高程控制點(diǎn)，按規(guī)范有序施工后，若箱梁0號(hào)塊成型，則在水準(zhǔn)儀的檢測作用下移至0號(hào)塊頂面，也可利用全站儀建立。完成此操作后，確定的0號(hào)塊水準(zhǔn)點(diǎn)為高程控制點(diǎn)，可以供懸臂澆筑使用，以便精準(zhǔn)控制箱梁懸臂澆筑的高程。

④對于各橋墩的0號(hào)塊箱梁而言，分別在該結(jié)構(gòu)的頂面布設(shè)9個(gè)控制基準(zhǔn)點(diǎn)。

0號(hào)塊頂面測量基準(zhǔn)點(diǎn)布置如圖1所示。

圖1 0號(hào)塊頂面測量基準(zhǔn)點(diǎn)布置（單位：cm）

⑤箱梁懸臂施工期間，若存在異常情況，則應(yīng)當(dāng)隨即組織高程控制基準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測工作，以確保該類點(diǎn)可以得到有效的控制。包括經(jīng)受力體系轉(zhuǎn)換后，墩基礎(chǔ)出現(xiàn)大幅度沉降現(xiàn)象；施工三個(gè)月后、施工期間施工單位存在特定復(fù)測需求。

（2）基準(zhǔn)點(diǎn)和梁段測點(diǎn)的埋設(shè)。

在箱梁0號(hào)塊基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)中，分別為各基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置標(biāo)記，此處采用Ф16 mm的直螺紋鋼筋，要求其露出混凝土的部分達(dá)到2 cm，針對該外露部分采取打磨處理措施，使其具有圓順的特點(diǎn)，為起到醒目的效果，刷涂紅漆[1]。

（3）箱梁懸臂梁段的測點(diǎn)布置。

在各懸臂箱梁節(jié)段的頂板處分別布設(shè)高程觀測點(diǎn)，數(shù)量均為3個(gè)，其優(yōu)勢在于可以同時(shí)監(jiān)測箱梁的撓度以及扭轉(zhuǎn)變形幅度?？紤]數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求，測點(diǎn)與節(jié)段前端面的距離約20 cm。

箱梁懸臂梁段的測點(diǎn)布置情況如圖2所示。

圖2 橫、縱斷面布置（單位：cm）

（4）箱梁懸澆施工的測量控制。

待箱梁懸澆節(jié)段的掛籃安裝到位后，啟用全站儀設(shè)備，依托箱梁截面控制網(wǎng)的輔助作用，在懸澆節(jié)段平面中線處放樣，作為施工的作業(yè)基準(zhǔn)。

各節(jié)段箱梁懸臂施工中，做好監(jiān)控量測工作，及時(shí)確定撓度和高程的具體值。

在箱梁懸澆施工期間，以閉合水準(zhǔn)路線的方式完成撓度變形觀測工作。溫度對箱梁施工的影響較為顯著，為盡可能減小溫度造成的不良影響，安排在低溫且溫度相對穩(wěn)定的時(shí)段組織外業(yè)測量工作，具體分兩類情況考慮，春、冬季節(jié)則以清晨6：30前為宜，夏、秋兩季則應(yīng)當(dāng)在5：00前做好相應(yīng)的測量工作，并全面記錄各項(xiàng)測量信息，供分析所用。

（5）監(jiān)測箱梁體系轉(zhuǎn)換及合龍。

體系轉(zhuǎn)換和合龍段施工前，組織高程聯(lián)測工作，以便確定懸臂箱梁的實(shí)際高程情況，聯(lián)測的具體時(shí)間段包括模板安裝前、混凝土澆筑前及澆筑后、部分縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉后及結(jié)束各處的張拉后[2]。

4.2 箱梁溫度測試工作的落實(shí)細(xì)節(jié)

在溫度變化的影響分析中，重點(diǎn)考慮的是季節(jié)溫度變化和日照溫度變化，各自影響特點(diǎn)存在差異。

對于季節(jié)溫差而言，其變化具有均勻性，即不存在短時(shí)間內(nèi)大幅度波動(dòng)的情況，同時(shí)對主梁撓度的影響有限，可以在施工階段組織溫度采集工作，將確定的信息輸入計(jì)算機(jī)，判斷具體的影響情況。

相比之下，日照溫差則具有變化頻繁、變化復(fù)雜且影響較顯著的特點(diǎn)，其在日照環(huán)境中體現(xiàn)得尤為明顯，此環(huán)境中主梁頂板和底板的溫差偏大，主梁有較大幅度撓曲現(xiàn)象，不利于主梁的穩(wěn)定性。

5 施工階段監(jiān)測實(shí)施的要求

（1）加強(qiáng)對施工臨時(shí)荷載的控制，保證其能夠始終穩(wěn)定在許可范圍內(nèi)，以免造成不利影響。

（2）施工方按照要求組織測量工作，監(jiān)控方和監(jiān)理方也應(yīng)積極參與，起到輔助作用。

（3）每完成一階段的施工后，均由相關(guān)單位組織測試，匯總結(jié)果并對其展開分析，若實(shí)際施工質(zhì)量滿足要求則進(jìn)入后續(xù)施工環(huán)節(jié)，若不滿足要求則根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)處理措施，直至有效解決。在該動(dòng)態(tài)控制機(jī)制下，實(shí)現(xiàn)對施工質(zhì)量的層層把關(guān)[3]。

（4）在掛籃立模、混凝土澆筑前及結(jié)束后、預(yù)應(yīng)力張拉后幾個(gè)時(shí)段組織測試時(shí)，必須充分考慮現(xiàn)場天氣情況，規(guī)避日照溫差產(chǎn)生的影響。針對現(xiàn)場溫差較大的情況，較適宜的時(shí)間為午夜2：00至日出前；若現(xiàn)場的溫差較小，此時(shí)則可以在溫度變化幅度較小的時(shí)段完成測試工作。

（5）觀測記錄的內(nèi)容應(yīng)具有全面性，數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確，重包含施工工況、日期、時(shí)間、溫度、施工荷載及其他各類特殊因素。全方位記錄信息，相關(guān)人員對施工質(zhì)量進(jìn)行較為客觀的判斷。

6 結(jié)語

綜上所述，通過立模標(biāo)高方法的應(yīng)用，開展懸臂梁結(jié)構(gòu)的相關(guān)監(jiān)控量測工作，同時(shí)基于現(xiàn)有數(shù)據(jù)對橋梁的撓度加以預(yù)測，實(shí)現(xiàn)對橋梁線形的精準(zhǔn)控制，為后續(xù)施工提供清晰指導(dǎo)，使各項(xiàng)工作沿著明確的方向有條不紊地開展。工程的施工安全狀況良好，施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，說明其線形控制施工技術(shù)具有可行性，可供類似工程參考。