西長鳳高速涇河連續（剛構）梁橋線形監測

任慶國

（陜西鐵路工程職業技術學院，陜西 渭南714000）

1 工程概況

涇河特大橋位于涇川縣窯店鄉練范村川里組與寧縣長慶橋鎮長慶橋村之間的涇河上，橫跨長武塬、涇河河谷及董志塬邊緣，屬于大跨度連續剛構橋，全長1 726m，橋面高度約85m，其主橋跨度為：（87＋5×162＋87）m，跨越涇河主河槽及擬建的西平鐵路長慶橋火車站，起點樁號K11＋601，終點樁號K12＋585，長984m，本文針對主橋線形監測過程進行了詳細介紹。

2 計算模型

2.1 計算程序

計算程序運用MIDAS／Civil 2010軟件。在進行計算時，用梁單元模擬主橋，各梁段離散為梁單元。按照施工情況及箱梁截面情況，全橋共劃分為278個梁單元，279個節點。具體劃分情況如下：每個0＃段劃分為2個單元，每個懸臂澆筑段作為等長度的1個單元，合龍段均作為2個單元，邊跨現澆段劃分為1個單元。其中，節點編號按其X坐標遞增順序依次編號。輸入截面單元時，依據施工圖設計，輸入每個單元兩端的截面、梁段中間的截面即可利用程序的單元分割功能自動生成。計算模型圖如圖1所示。

圖1 計算模型圖

2.2 材料的定義

見表1所示。

表1 材料定義表

2.3 荷載的考慮［1］

預應力及施工掛籃荷載（含模板及施工機具自重）是主要考慮的荷載。在箱梁澆筑段，掛籃荷載為集中荷載，作用在已澆筑梁段的前端節點之上，其大小是按施工現場的637.4kN考慮的，并沒有取設計值，計算程序不考慮掛籃自身的變形。

根據預應力鋼束的幾何形狀及空間位置來考慮預應力荷載，并將預應力鋼束的單元號和布置形狀輸入到計算程序中，全橋共輸入606束預應力束。

低松弛鋼絞線的松弛系數根據規范規定為0.3?？椎滥ψ柘禂档某踔蛋凑赵O計取0.17，孔道偏差系數的初值依據設計圖紙取0.001 5。該工程的張拉控制應力為1 302MPa（扣除錨口損失后），并采取兩端張拉的張拉方式進行張拉。

3 主梁撓度測試截面及測點布置

涇河特大橋主橋（87＋5×162＋87）m剛構－連續梁主梁撓度監測截面共計（單幅）266個，每個截面共設測點3個，撓度測點總計798個（單幅）?？紤]到橋梁施工過程中撓度監測的重要性，橋梁對稱施工過程中撓度均需要持續監測，必要時增加主梁中線上的撓度測點?？臻g位置檢測控制截面及測點如圖2所示。

圖2 空間位置監測控制截面及測點

4 線形監測成果分析

4.1 每階段測量工作的內容

每個橋梁施工階段需要完成的工作內容如下［2－3］。

4.1.1 掛籃定位

按照監控方所提供的橋梁立模標高定位掛籃底模的前端標高和頂板標高。這時需要設置以下測點，如圖3所示。

圖3 每個階段測點布置的側立面圖

掛籃定位需要測量以下內容：

1）測點2的標高，使其符合文件要求；

2）頂板的立模標高等于底板的立模標高加梁高；

3）已施工梁段的所有頂板鋼筋頭的測點標高；

4）測點3標高，并計算測點3與測點2的標高差。

4.1.2 澆筑混凝土

澆筑梁塊混凝土時需完成的測量工作如下：

1）澆筑前仔細檢查掛籃的定位標高，確保標高無誤后再開始澆筑梁塊混凝土；

2）混凝土澆筑即將完成后，按照標高預告表提供的混凝土澆筑即將完成時的頂板頂面（不考慮排水坡的標高）進行重新定位頂板頂面標高，排水坡尺寸不變，在標高預告表給出的頂板頂面（不考慮排水坡的標高）基礎上重新定位排水坡。

4.1.3 混凝土養護期間

混凝土養護期間需完成以下測量內容：

1）測點1標高；

2）為測量測點2標高，需要先測測點3的標高；

3）頂板頂面（不考慮排水坡，最低點）混凝土表面標高。

4.1.4 預應力張拉后的測量內容

1）已施工完成梁段所有頂板的鋼筋頭測點（測點1）標高；

2）測點3標高，目的是測量測點2標高。

4.2 誤差控制標準［4－5］

根據控制目標：橋梁各點的線形誤差均控制在2cm范圍之內，本橋的誤差控制標準為：

1）掛籃的定位標高和預報標高的差值控制在1cm之內；

2）預應力束張拉完畢后，如果梁端的測點標高和預報標高的差值超過±1cm，需分析誤差產生的原因，及時確定調整措施；

3）如有其他原因影響到梁體標高，其調整方案也應及時分析研究，提出控制意見。

4.3 合龍誤差分析

以5＃墩現澆段及6?！?＃墩合龍段梁體的走向圖為例進行合龍誤差分析，如圖4～5，圖中：梁體實際走向＝梁底階段實測標高－梁底設計標高；梁體理論走向＝梁底階段理論標高－梁底設計標高。

4.3.1 5＃墩現澆段

1）右幅。6＃墩后21＃塊實測梁底標高比理想梁底標高高出2.3cm，5＃墩現澆段實測梁底標高比理論梁底標高高出3.85cm。理論的6＃墩后21＃塊與5＃墩現澆段的標高差值為5.1cm，實測的6＃墩后21＃塊與5＃墩現澆段的標高差值為6.65cm。故合龍精度為6.65－5.1＝1.6cm，在允許范圍之內。

2）左幅。6＃墩后21＃塊實測梁底標高比理想梁底標高高出4.2cm，5＃墩現澆段實測梁底標高比理論梁底標高高出2.8cm。理論的6＃墩后21＃塊與5＃墩現澆段的標高差值為4.6cm，實測的6＃墩后21＃塊與5＃墩現澆段的標高差值為3.2cm。故合龍精度為4.6－3.2＝1.4cm，在允許范圍之內。

4.3.2 6?！?＃墩合龍段

1）右幅。6?！?＃合龍施工時的梁體位移的變化如圖4～5。

圖4 6?！?＃墩合龍前合龍誤差變化

圖5 6?！?＃墩合龍前梁底標高變化

6＃墩大里程21＃塊實測梁底標高比理想梁底標高高出3.83cm，7＃墩小里程21＃塊實測梁底標高比理論梁底標高高出3.1cm。理論的6＃墩大里程21＃塊與7＃墩小里程21＃塊的標高差值為4.6cm，實測的6＃墩大里程21＃塊與7＃墩小里程21＃塊的標高差值為3.33cm。故合龍精度為4.6－3.33＝1.27cm，在允許范圍之內。

2）左幅。6?！?＃合龍施工時的梁體位移變化如圖6～7。

6＃墩大里程21＃塊實測梁底標高比理想梁底標高高出3.9cm，7＃墩小里程21＃塊實測梁底標高比理論梁底標高高出4.8cm。理論的6＃墩大里程21＃塊與7＃墩小里程21＃塊的標高差值為4.6cm，實測的6＃墩大里程21＃塊與7＃墩小里程21＃塊的標高差值為2.7cm。故合龍精度為4.6－2.7＝1.9cm，在允許范圍之內。

4.3.3 合龍誤差匯總

涇河特大橋主橋合龍階段合龍段兩端合龍誤差列于表2。

圖6 6?！?＃墩合龍前合龍誤差變化

圖7 6?！?＃墩合龍前梁底標高變化

表2 合龍誤差匯總

4.4 全橋合龍后梁體位移變化

張拉完所有預應力束后（未鋪橋面鋪裝層）的實際梁體與理論梁體位移變化對比圖如圖8～9。全橋合龍后梁體實際與理論位移的誤差如圖10～11。

5 結語

經過精心的控制施工，涇河特大橋主橋按照預計的目標合龍，所有節點標高與設計線形的誤差均在2.0cm以內，所有合龍點的相對誤差均在2.0cm以內，滿足控制目標要求。

圖8 全橋合龍后右幅實際梁底與理論梁底位移變化對比圖

圖9 全橋合龍后左幅實際梁底與理論梁底位移變化對比圖

圖10 右幅全橋合龍后位移誤差

圖11 左幅全橋合龍后位移誤差

合龍后換成了永久支座，在恒載作用下，永久支座可能發生一定的向下的位移或轉角，故梁體標高發生了一些變化，但根據合龍后梁體的走向可以看見，合龍后的梁體線形滿足要求。

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