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摘要：近年来，我国高速铁路迅速发展，极大地促进了生产要素的流动，对经济产生了巨大的影响。高速铁路大量跨越河流、高速公路等，使大跨径的预应力混凝土连续梁得到广泛应用，本文结合我国某地区高速铁路施工实际工况，对连续梁监测控制部分进行要简要分析与探讨，为后续铁路桥梁建设提供一些参考。
关键词：桥梁；悬臂法；监测控制
1.线型控制的意义和目的
桥梁悬臂法施工阶段多，各阶段相互影响，且这种相互影响之间又有差异，这就造成各阶段的内力和位移随着混凝土浇筑过程变化而偏离设计值，甚至超过设计允许的内力和位移，若不通过有效的措施及时发现、调整，就可能造成梁体的线型与内力不符合设计要求或施工过程中结构的不安全。因此，必须对主梁的挠度、应力等施工控制参数做出明确的规定，并在施工中加强动态控制，使施工实际状态最大限度地接近理想设计状态。
2.线型控制的原则
线型控制包括两个方面：梁的变形控制和内力控制，变形控制就是严格控制每一节段梁的竖向挠度，若偏差较大时，需立即进行误差分析并确定调整方法，为下一节段的施工做好准备工作；内力控制则是控制主梁在施工过程中以及成桥后的应力，尤其是合龙时间的控制，使其不致过大而不安全或在施工过程中造成主梁的破坏。由于在施工过程中的已成悬臂节段是无法事后调整或调整的余量很小，所以，梁部的线型控制主要采用预测控制法。在全面考虑影响桥梁结构的各种因素后，按照“预测-施工-测量-修正-预测”循环，直到施工完成并获得和设计相符合的结构状态。
3.线型控制方法
3.1工程概况
高速铁路双线（64+108+64）m预应力混凝土连续梁，桥面宽12.5m，桥梁全长237.5m，梁体下缘采用二次抛物线变化，梁高由8m渐变至5m；顶板厚度88.5cm～43.5cm～93.5cm；腹板厚90cm～60cm～160cm；底板厚度85cm～150cm按折线变化，梁体截面变化大，线型控制复杂。该桥立面图如图1所示。
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图1（64+108+64）m预应力混凝土连续梁立面布置图(单位：m)
3.2仿真分析计算、施工阶段及控制工况划分
（1）仿真分析计算
桥梁设计过程中，根据拟定的施工方法、规范规定的设计参数对全桥所有施工及运营阶段进行了全面分析检算，得到了结构各截面在不同状态下的应力分布，并给出了成桥后的结构目标线性状态和主梁各梁段预拱度值。为确保结构受力与线型满足设计要求，需要在施工控制过程中，根据桥梁实际的施工过程、材料弹性模量、容重等，对结构进行全面分析计算，得到各施工实际状态下的结构受力和变形等控制数据，作为施工控制的基础。
（2）施工阶段及控制工况划分
依据设计要求结合本桥的施工实际，一个梁段施工称为一个阶段，为了改善施工过程中的挂篮和混凝土主梁的受力，每阶段分成3个工况：①挂篮前移并定位立模；②主梁混凝土浇筑；③预应力张拉。
3.3施工过程结构变位、温度及裂缝观测
（1）主梁立模标高的测量
立模标高的测点位置见图2中的“▽”所指处，即：底板两侧模板两个特征位置。用精密水准仪测量立模测点标高。测量时间宜选择在温度较为稳定的时段进行。
（2）主梁桥面标高及挠度测量
在桥的轴线上距离各节段前端0.1m处的断面上布置线型测点（布置在桥顶面），测点采用φ16的短钢筋制作，钢筋底部竖直焊接于顶板的构造钢筋上，其顶部磨平露出混凝土箱梁表面1cm，用红油漆标记。主梁标高及挠度测点示意图如图3所示。用水准仪或高精度全站仪测量，通过对应测点的高程关系，可换算各测点主梁挠度。
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图2箱梁截面立模标高测点位置示意图
（3）温度测量及裂缝观测
混凝土中预埋的传感器自带温度测量系统，按照应变测点测量温度，在主梁施工期间选择有代表性的天气进行24小时连续观测；同时对施工过程中混凝土产生的裂缝进行观测，分析裂缝产生的原因及对结构安全的影响，并提出有效的措施。
3.4施工过程中结构应力、应变测量
通过结构的应力、应变测量，一方面可以掌握结构实际受力状态，另一方面用来评价施工质量。本桥主梁选用混凝土埋入式振弦应变计，具有高灵敏度、高精度、高稳定性的优点。
（1）传感器布置
箱梁主跨的应力传感器布置在1号块前端和L/4截面处(L为桥梁主跨长度)；边跨布置在1号块前端和L/4截面处(L为边跨长度)。全桥共布置8个测试截面，详见图4。各主梁测试截面埋设6个传感器，详见图5。
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图3主梁挠度测点布置图
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图4主梁应力监测截面布置示意图
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图5主梁截面应力监测传感器布置
（2）结构应力测量
主梁应力测量按以下步骤进行：①混凝土浇筑、养生，即梁段预应力张拉前；②梁段预应力索张拉后。施工中需对体系转换、桥面铺装各工况的应力进行监测，直至全桥竣工。
（3）测试应力误差分析及比较
桥梁结构的实际状况与理论状况总是存在着一定的误差，主要由设计参数误差、施工误差、测量误差、结构分析模型误差等综合因素干扰所致。通过传感器测量箱梁的受力情况，获取控制截面的全部应力分布信息。经与设计值比较，做出合理的评价，并及时将分析结果反馈给设计、现场监理和施工单位等，完成信息化施工控制全过程。
3.5精度控制及预警系统
（1）精度控制
根据《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2018）、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2018）要求及监控经验，施工控制允许误差如下表1：
表1施工允许偏差一览表
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（2）施工监控预警系统
在实际施工中，由于各种因素的影响，监控参数的实测值与理论值会产生差异，这种差异不会很大，但考虑到某些非确定因素的影响，确定差值的上限，对保证全桥结构安全、控制效果是十分必要的。根据国内外同类桥梁施工控制的成功经验以及相关规范，本桥主梁混凝土(C55)施工期警戒应力设为：压应力不大于22MPa、拉应力不超过1.89MPa。
3.6监控实施过程中的总体要求
严格控制临时荷载，确保桥面临时堆放材料满足要求。所有观测记录须注明工况、日期、时间、天气、气温、桥面特殊施工荷载和其他突变因素。每一施工工况完成后，由施工单位和监控单位同时独立进行测量，并由监理方按规定频率抽查，确认测量结果无误后方可进行下一工况的施工。监控实测值与计算值超过差值的上限，施工单位需要将数据报给设计单位进行复核，并分析原因，调整有关设计参数。
4.结语
线性监测控制作为桥梁悬臂法施工的重要部分，其过程控制直接关系到桥梁的质量安全。在具体施工中，应该高度重视悬臂浇筑过程中监测控制部分，并通过相关措施来确保梁体的线型与内力符合要求，促进高速铁路桥梁的质量提升。
参考文献
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