悬浇桥梁线形控制的影响因素及其对策.docVIP

悬浇桥梁线形控制的影响因素及其对策 　　[摘要] 结合巴中市东门大桥施工监控实践，介绍大跨径桥梁处于长悬臂施工阶段时，墩间高程差误差、温度和挠度变化偏离对线形控制精度的影响及克服影响的对策。相应对策对同类悬臂浇筑桥梁的线形控制具有较大的参照价值。 　　[关键词] 悬臂施工；线形控制；温度观测；小波变换；GM（1，n）模型 　　0 引言 　　在大跨度桥梁悬臂浇筑的施工过程中，主梁的线性控制是施工监控的关键任务，各节段精准的立模标高是确保主梁线性符合设计要求的前提。悬浇法施工的梁段高程在各个施工阶段均处于变化之中，且受诸多因素影响。精准的立模标高除需考虑梁段自重、挂篮变形、纵向预应力筋和斜拉索张拉等因素外，还应考虑相邻墩间的高程差误差、温度对立模放样的影响和长悬臂梁体挠度变化偏离理论值等因素的影响。本文结合施工监控实践，分析了这些因素对桥梁线性控制的影响方式，提出了相应的解决对策。 　　1 工程概况 　　东门大桥为（68+120+68）m矮塔斜拉桥，宽32.5m，主梁采用单箱三室大悬臂变截面预应力混凝土连续箱梁，从支点起25m范围内梁高按二次抛物线变化，斜拉索设置于2个行车道中防撞墙之间，斜拉索间距4米，采用悬臂挂篮施工，节段组合为5m墩顶段+（4×3.5m+10×4.0m）悬浇段+2.0m合拢段。跨度大，单节重，工期紧且夏季施工，是本工程线形控制面临的挑战。 　　2高程差误差对立模标高的影响及对策 　　悬臂浇筑法施工在相邻两墩间同时进行，各墩均在墩顶0#块选取高程基点，梁体以此基点立模逐步对称延伸。假设相邻的1#墩和2#墩理论高程为H1和H2，理论高程差为。实际工程中，由于施工误差、基础沉降和墩弹性压缩等原因，1#墩和2#墩的实际高程为和，实际高程差为，则将产生的高程差误差，若不对此加以处理，将直接反应到合拢前的联测梁段高程差中，影响合拢段精度控制。 　　假设，梁体每次联测施工块段数为n，第i块理论立模标高分别为和，实际立模标高分别为和，则： 　　（1），高程差误差为零，即两墩之间的实际高程差和理论高程差相等，不需要对立模标高进行修正； 　　（2），高程差误差为正，即两墩之间的实际高程差大于理论高程差，第i块的实际立模标高为：，。 　　（3），高程差误差为负，即两墩之间的实际高程差小于理论高程差，第i块的实际立模标高为：，。 　　东门大桥在实际施工中，于墩顶和承.台四周布置高程测点，每月校核墩顶基点高程和监测基础沉降。施工初期，值一般很小，且变化缓慢，可以忽略不计。当梁体进入长悬臂施工阶段后，将进行如上处理，修正立模标高。 　　3 温度对立模标高的影响及对策 　　温度对悬浇长悬臂梁体标高的影响相当明显。当箱梁顶板温度较内部高，底板温度较内部低时，梁体下挠，反之梁体上翘，东门大桥的合拢段温度观测也印证了这一规律（见图1）。梁体标高随温度变化的特性会随悬臂长度加长而更加显著。温度对梁体标高的这种影响给立模放样带来了危害，可以采用固定时间法或相对标高法放样减轻影响。由于前者固定了放样时间，不利加快施工进度，实际工程中可采用相对标高法进行放样。一般而言，分块浇筑梁段的长度不超过5m，温度变化对相邻两段梁体标高影响近似相等，于是相对标高法的立模标高计算如下[1]： 　　假设当前节段和后一节段的梁底监控标高分别为和，为标高差值，温度对梁体标高的影响量分别为和，包含温度影响的当前节段梁底标高为： 　　后一节段放样标高为：由于假设成立，所以：。 　　东门大桥为夏季施工，按上式计算立模标高并放样，有效地消除了温度的不利影响。 　　4长悬臂梁段挠度预测值计算 　　悬臂施工的梁体标高随工况的变化而变化，以东门大桥13#节段施工为例，要经历挂篮前移、支模架筋、混凝土浇筑养护、纵向预应力张拉、斜拉索张拉横竖向预应力张拉等6个基本工况。由于悬臂的伸长，各工况挠度变化将和理论值出 　　现较大偏离，为控制线性精度，准确计算挠度预测值格外重要。多变量GM（1，n）模型已在多座悬浇桥梁的线性控制中证明了其有效性[2]，同时，对小波降噪后的实测数据进行挠度预测具有更高的准确性[3]。下面以东门大桥合拢段梁体挠度预测为例对这一方法进行阐述。 　　东门大桥梁端底板设3个挠度监测点，原始数据选用2号墩小里程14#节段前10个阶段的挠度变形值，用Db4小波进行2层滤波分解，软阀值依据经验调试取定，降噪处理前后数据对比见表1。将降噪后的数据输入GM（1，n）模型，得到第11阶段的挠度预测值分别为：17.16mm、 　　133.86 mm和146.81 mm，实际取均值132.6mm进行立模标高计算。14#节段斜拉索张拉后，3个测点的实测挠度分别为115.4mm、128.6mm和141.3mm，均值为128.4mm，误差-4