浅谈预应力混凝土连续梁桥施工控制
摘要：本文主要探讨连续梁桥悬臂浇筑施工控制理论，并对连续梁桥施工控制的定义、目的、流程、内容、方法等方面进行系统的阐述。
关键词：预应力；混凝土；连续梁桥；施工控制
预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种，它具有整体性能好，结构刚度大，变形小，抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适等优点；加上这种桥型的设计施工均较成熟，施工质量和施工工期能得到控制，成桥后养护工作量小，适用于150m以内的桥梁工程，应用范围相当广泛。但由于预应力混凝土连续梁桥一般采用悬臂浇筑法施工，给桥梁结构带来了复杂的内力和位移，如施工周期、施工管理复杂、预应力效应、混凝土收缩与徐变、支架受荷的变形和挠度需设预拱度等，都对桥梁结构线形及内力产生很大的影响。因此，为保证合拢精度和成桥运营状态下的线形和内力，确保桥梁的质量和行车安全，本文将谈谈预应力混凝土连续梁桥施工控制。
一、施工控制的定义和目的
（一）施工控制的定义。施工控制就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算，确定出每个悬浇节段的立模标高，并在施工过程中根据施工监测的成果对误差进行分析、预测和对下一立模标高进行调整，以此来保证成桥后桥面线形、合拢段两悬臂端标高的相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。
（二）施工控制的目的。桥梁施工过程中结构的受力状态、安全性能和成桥状态是桥梁施工控制的目标。在整个施工过程中，对施工状态进行实时监测、预测、调整，并根据监测的结果对设计的施工过程进行调整，从而确保施工过程中结构的可靠度和安全性，保证桥梁成桥桥面线形及受力状态符合设计要求。
二、施工控制流程
连续梁桥的施工控制流程一般分为：前期结构分析计算-预告变位和立模标高-施工测量（主梁标高、悬臂端挠度、有效预应力、温度、弹性模量、收缩徐变系数）-误差分析（主模标高误差、预应力张拉误差、弹性模量误差、温度影响、徐变影响和计算图式误差）-修改设计参数-结构计算。
三、施工控制内容
预应力混凝土连续梁桥的施工控制的内容包括：变形控制和应力监测。变形控制就是严格控制每一节段箱梁的竖向挠度及其横向偏移，若有偏差并且偏差较大时，就必须立即进行误差分析并确定调整方法，为下一节段更为精确的施工做好准备工作，施工时应充分考虑挠度的各种影响因素，在各节段设预抛高，即控制立模标高。应力监测则是控制主梁在施工过程中以及成桥后的应力，尤其是合拢时间的控制，使其不致过大而偏于不安全，甚至在施工过程中造成主梁破坏。
内力控制则是控制主梁在施工过程中以及成桥后的应力，尤其是合拢时的应力控制，使其不致过大而偏于不安全，甚至在施工过程中造成主梁破坏。由于连续梁桥在施工过程中的已成结构状态是无法事后调整的，所以，施工控制主要采用预测控制法。连续梁桥施工控制主要体现在施工控制模拟结构分析、施工监测（包括结构变形与应力监测等)、施工误差分析以及后续施工状态预测几个方面。
四、施工控制方法
连续梁桥一般要经过墩梁固接-悬臂施工-合拢-解除墩梁固接-中跨合拢的过程。可见，在施工过程中结构体系不断地发生变化，因此在各个施工阶段应根据符合实际状况的结构体系和荷载状况选择正确的计算图式进行分析计算、施工监测，并做好施工现场管理
（一）结构分析计算
结构计算就是对该桥的应力、位移等进行施工仿真计算，以确定施工过程中每个阶段在受力和变形方面的理想状态(施工阶段理想状态)，以此为依据来控制和指导施工过程中每个阶段的结构行为，从而使得成桥后的线形和内力达到设计要求。其主要包括前进分析法、倒退分析法以及无应力状态法。
（1）前进分析法，是以计算桥梁施工过程中的内力、变形，以保证施工的合理和安全的一种模拟施工过程的计算方法。在施工控制前，以此方法对实际结构的既定施工方案逐个阶段地进行计算，来了解成桥结构的受力状态和变形情况。其优点是在施工阶段的推进、结构形式、边界约束、荷载形式在不断地改变，前期结构将发生徐变，其几何位置也在改变。因此，前一阶段的结构状态将是施工阶段结构分析的基础。
（2）倒退分析法，是按照与施工顺序相反的倒退方法，计算出理想施工条件下的各个阶段的结构理想状态，从而了解施工理想状态下的安装位置和受力状态。
（3）无应力状态法，是以桥梁结构各构件的无应力长度和曲率不变为基础，将桥梁结构的成桥状态和施工各阶段的中间状态联系起来的一种计算方法，其目前主要运用于大跨度拱桥、斜拉桥以及悬索桥上。
（二）施工监测
施工监测是施工监控的重要组成部分。预应力混凝土连续梁桥悬臂施工监测则是通过监测主墩和主梁结构在各个施工阶段的应力和变形情况，来及时了解结构实际行为，根据监测所获得的数据，确保结构的安全和稳定，保证结构的受力合理和线形平顺，为大桥安全、顺利地建成提供技术保障。
（1）箱梁施工挠度观测与标高控制
1、监测规定
箱梁每一节段悬臂施工过程中，应进行至少以下3个工况的挠度观测、主梁应力监测和温度监测等。挠度监测的方法是在梁的同一方向截面上预埋测点进行观测；纵桥向每施工节段设一测量断面，每测量断面布置三个点。在施工过程中，对每一节段需进行数次(至少一次)的观测，以便观察各点的挠度及箱梁梁轴曲线的变化历程，以保证箱梁悬臂端的合拢精度及桥面的线形。
2、挠度观测
应按照观测频率，对每节段挂篮移位前后，混凝土浇筑前后，预应力张拉后进行五个时态测量，以得出挂篮弹性变形、自重挠度和预应力产生的挠度，并将实测挠度值与程序计算的理论挠度值进行比较，以便更好的修整理论分析。若发现异常现象应及时分析处理。
3、立模标高
立模标高应由施工控制组提出，并将其通知单发至监理组，由监理组核签后转发至施工单位；施工单位要根据施工控制组提供的立模标高通知单准确放样；立模标高放样结束经施工单位复测后，由监理检查合格并签字后才可进行下一步的工作；施工控制小组在预应力张拉后于24小时内根据箱梁已浇梁段的重量、标高、预应力、混凝土强度、弹性模量等实测值（均由施工单位提供），考虑挂篮变形、支座变形、墩沉降和温度影响，由施工控制程序进行分析计算后，提出下一梁段的立模标高值。
4、合拢段观测
合拢段是箱梁施工的重点之一，是线形控制的难点，在合拢段相邻悬臂施工的最后梁段施工前，应对相应梁跨进行联测，以确定最后梁段悬臂施工的立模高程，保证合拢精度；应对合拢段施工的临时支承约束解除后，劲性骨架焊接前，浇筑混凝土前、后，张拉部分的预应力钢束后，劲性骨架解除后，张拉完所有预应力钢束后等6种工况进行高程观测；在现浇合拢段之前，线形控制小组配合施工单位对最大悬臂长度时温度变化及相应挠度变化进行24小时测量。
（2）主梁应力监测
预应力混凝土连续梁桥的主梁应力主要测试的是大桥的桥墩和箱梁截面的应力；其监测测点可布置在悬臂根部等关键截面上；测试仪器有各种应变仪（应变片）、测力计、应变式测力传感器，钢弦式应力计等。
（3）温度观测
温度是影响主梁挠度的主要因素之一。温度观测一般分为季节温度观测和日照温度观测，季节性温差对主梁挠度的影响较为简单，可通过采集各节段在各施工阶段的温度，用计算机分析其挠度产生的影响。而相对于季节性温差而言，日照的温差较为复杂，只能定时观测，从而避免日照作用所引起的主梁顶、底板的温度差，使主梁发生挠曲，和引起墩身两侧的温度差，使墩身产生偏移；除立模调整外，测量时间一般应在早晨太阳出来前（清晨七点左右）。
（三）做好施工现场管理
桥梁施工控制的对象就是桥梁施工本身，因此要做好施工控制，则应做好现场施工管理，保证桥梁的施工质量和进度等，则是确保施工控制有效的方法之一。
综上所述，连续梁桥悬臂现浇施工中结构的受力体系不断变化，其结构内力和变形规律较复杂，在实际施工控制中，应根据连续梁桥的结构及具体的施工特点，对结构各施工阶段进行精确的仿真计算，并做好施工检测，同时做好施工现场管理。只有这样，才能将连续梁桥在施工时有可能出现的误差降到最小，从而确保施工过程中结构的可靠度和安全性，保证桥梁成桥桥面线形及受力状态符合设计要求。
参考文献：
[1]黄磊.预应力混凝土连续梁桥施工控制技术[J].中国水运，2009，09（03）.
[2]李宜远，黄箭.连续梁桥预应力混凝土施工控制因素及分析[J].广东科技，2009（6）.
