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摘要：随着桥梁建设行业中越来越多的施工技术和材料的普及，预应力混凝土连续梁在桥梁施工中越来越常见。特别是其运行平稳、抗震能力强的特点，使其在高速铁路桥中应用更加广泛。随着桥梁检算软件的普及，通过建立桥梁模型，可以获得不同施工阶段桥梁的内力、挠度等参数。因此，需要采用线性控制方法使桥梁满足要求。
关键词：高速铁路；预应力；变形监测；悬臂连续梁
一、有限元分析
某桥梁全长413.25m，桥宽12.5m。桥梁跨度构造为36+64+64+36m，采用的施工方法为悬臂浇筑法。根据桥梁设计要求以及施工安排，建立桥梁模型。
鉴于较多的施工阶段，因此本文仅给出部分分析结果。此外，通过对比两种模型的差异时，由于两种模型结构的划分不相同，因此在提取和分析数据时，提取平面杆件模型的全部数据，而空间实体模型只提出相应位置的数据。最大悬臂阶段累计变形对比如表1所示。
表1最大悬臂阶段累计变形对比表
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通过对比可得出下列结论：
（1）对于最大悬臂阶段分析对比，11节段处的杆系模型有最大累计位移4.424mm；对于实体模型在11节段最大累计位移为4.771mm。两模型在中跨合拢段节点处的累计位移最大差异有0.332mm，相差9.12%。实体模型成桥阶段位移累计如图1所示。
（2）对于中跨合拢阶段，11节段的杆系模型有最大累计位移5.260mm；对于实体模型在11节段有最大累计为5.890mm。两模型在中跨合拢段节点处的累计位移最大差异有0.529mm，相差9.00%。杆系模型成桥阶段位移累计如图2所示。
（3）在边跨合拢阶段，对于杆系模型在11节段最大累计位移为6.476mm；对于实体模型在11节段最大累计位移为7.121mm；两模型在中跨变截面组节点处有最大累计位移0.646mm，相差9.09%。
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图1实体模型成桥阶段位移累计示意图
由上图可知，杆系模型在桥梁成型的位移最大为2.71cm，实体模型在桥梁成型的位移最大为2.46cm，相差9.21%。
综上对比结果可知，杆系模型的位移和实体模型的位移累计数值几乎相等，可达到相互对比辅助的作用。通过对两种模型变形以及受力分析对比发现，两种模型出现的该种差异，主要原因在于建模方法不同，模拟荷载时软件之间的处理方法不同。虽然两种数据存在有差异，但总体上两种数据的相似度较高，且均在规范内，因此可起到相互借鉴的作用。
二、高速铁路大跨径连续梁桥线性监控分析
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图2杆系模型成桥阶段位移累计示意图
1、施工监控评判
对于桥梁的施工监控需有评判的依据以评估监控效果。虽然在我国的施工实践中施工监控已得到重视，但对于成桥线形的验收尚无确切的指示。现阶段施工过程中控制，采用设计标高作为线形监控质量标准的评定基准。通过对比成桥和设计之间的标高差，判断桥梁监控是否成功，若所得出具大于规范允许范围则视为失败，反之则视为顺利完成。
对于此判定准则而言，依旧存在不严谨之处。因为设计标高考虑了施工竣工之后，桥梁在后期活载，温度变化等各种影响因素下的标高，是在经历了较为漫长的变化之后的标高。实际施工过程中的标高则为桥梁在刚完工时所测得标高，显然此时并未活载作用和混凝土的收缩徐变作用的影响。因此，两者缺乏可比性，用该种方法对桥梁线形监控结果进行评判并不严谨。因此本文所采用对比实际成桥和理论标高的方法，能够判断线形监控成效的依据。
2、桥梁预拱度和立模标高控制
主梁预拱度和立模标高的控制是桥梁线形监控的主要内容。为确保桥跨能顺利合拢以及其精度符合设计要求，并且在完工一定时间后满足预期的线形设计要求，需较为合理的布置主梁预拱度，并对立模标高进行较为精准的控制。
在现场施工的过程中，为确保桥跨能顺利合拢以及其精度符合设计要求，并且在完工一定时间后满足预期的线形设计要求，需较为合理的布置主梁预拱度，并对立模标高进行较为精准的控制。
该连续梁的预拱度是按照施工过程中的桥梁挠度，混凝土在完工后一定时间年的徐变挠度和活荷载静挠度通过相加并取反号所得出。预抬值有主梁预拱度，挂篮变形以及温度影响误差调整和修正。在施工过程中，监控组及时对各个待浇筑梁段的立模标高进行修正，并且除去分析挠度以及应力的测试数据外，还需分析计算挂篮变形情况，并根据环境温度的影响，修正计算监控参数，确保施工高程与满足设计要求，以求取预测目标值。计算分析如表2所示。
3、主跨结构线形及位移监测
位移监测主要分为两个部分：水平面内以及竖直面内的线形和位移监测。为准确掌握主跨的真实状态，需对两个面进行测量，以对主跨的施工质量进行有效的控制。观测应尽量选在日出之前，以便于降低温度的影响。日照温差观测，应在每施工3~5个节段后和合龙前，各做一次全天温度检测，记录时间间隔不大于2小时，记录箱梁日照温变的情况，分析其挠度随温度变化规律。
在每个工序高程测量的同时，应记录相应的时间，精确到小时，同时进行一次温度的测量。对温度的测量通常可采用带相对湿度的温度计来测定。
通过对挠度的观测判断桥梁完工后线形。方法一般是在每次浇筑节段上设置相互对称的沉降观测桩，在测量时，通过测量截面上的两点并以其横坡取平均值，可得出箱梁顶面高程，这样可以在对箱梁挠度进行测量的同时观察箱梁是否有变形产生。在施工时，为便于对各个测点的挠度以及箱梁线形的变化进行观测，以确保桥梁的顺利合龙和成桥后的线形，需对每一截面进行浇筑混凝土前、后和张拉预应力钢束前、后的标高进行观测。
4、连续梁梁面高程测量计算和结果分析
在悬臂施工时，桥梁实测高程以及设计高程如表3所示。
表2连续梁施工挠度以及预拱度计算分析表
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表3桥梁实测高程以及设计高程
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从上表可知，32#墩实测高程均在施工控制精度的要求内。在桥梁的整个浇筑过程中，根据施工测量的实测数据可知，部分梁段存在顶面测点的标高较大的现象，如35#墩西侧箱梁的6#悬臂节段在张拉之后，其标高同设计值的偏差达到了49.6mm，后经调整后使该梁段顶面高程在中跨合龙后满足控制要求。从施工过程中实际数据可看出，与设计高程相比，张拉完节段的实测高程偏差较大。导致误差的原因可能在于以下几点：
（1）挂篮变形：由于未锚固好挂篮导致其产生松动，未对挂篮进行预压等；
（2）混凝土材料：在施工时，同设计时所采取的理想材料相比，现场所采取的混凝土材料的实际弹性模量等存在较大差别。
（3）模板变形：模板的变形较大使得梁体的截面尺寸增加，导致浇筑混凝土时的用量增加，进而使施工挠度增大。
（4）预应力：施工前未对千斤顶等配套实施进行校正，导致预应力小于或大于设计值；预应力管道位置存在偏差以及不顺畅等导致挠度产生误差。
（5）施工进度变化：桥梁由于各种因素导致施工进度延长，使混凝土结构的徐变位移等现象较为明显；施工进度减缓时，由于已完工部分梁端的混凝土徐变影响，导致结构位移变大，使得后续梁段的预拱度降低，使挠度误差增加。
（6）基础沉降：施工时，在大荷载以及结构自重的影响下，以及地质的变化等，导致基础产生沉降变化，使挠度误差增大。
（7）桥梁在设计时对于桥梁的收缩徐变无完善的理论，并且由于对混凝土收缩徐变过程的认知不足，导致由于混凝土的收缩徐变而致使分析计算预拱度时不够精准。
（8）在实际施工操作过程中，环境以及人工机具等的变化均可能对测量结果产生影响。
结束语
在连续梁的悬臂施工过程中，合理的确定节段立模高程，是关系到连续梁的线形是否平顺、是否符合设计的一个关键程序和步骤。在施工中合理的分析每一个数据，避免因施工过程中外部因素影响连续梁的整体线型。
参考文献
[1]张守陆.高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥施工技术[J].建材与装饰，2018（04）：252-253.
[2]吴磊.高速铁路预应力混凝土连续梁桥施工控制与分析[J].建筑技术开发，2016，43（03）：161-162.