节段拼装梁施工线形控制

预制节段拼装箱梁施工线形控制技术魏超摘要结合新建铁路宝鸡至兰州客运专线社堂渭河特大桥48m(双线)节段简支拼装箱梁施工，列出几何线性控制的方法及对施工过程重要阶段做控制性分析，通过建立施工节段计算模型，模拟施工过程分析控制因素，介绍施工线形控制方法、施工布点、测量及数据分析方案，全面总结施工线形控制要点，为同类桥梁施工线形控制提供实施指导。关键词预制节段箱梁拼装 有限元分析线形控制预制节段拼装梁施工以其施工速度快、自动化程度高，改善施工条件，提高劳动效率及施工环境适应性高的优点逐渐成为一种发展迅速的新施工工艺。节段预制拼装施工工艺工法，其原理就是将桥梁上部结构划分为若干标准节段，在预制场地匹配预制完成后，在现场用架桥机等专用拼装设备在桥梁下部结构之上，按次序逐块组拼，同时施加预应力，使之成为整体结构，并沿预定的安装方向进行逐跨推进、逐跨拼装。本文以在建铁路宝鸡至兰州客运专线社堂渭河特大桥48m(双线)节段简支拼装箱梁施工为工程背景，总结预制节段拼装梁施工线形控制方法，为类似现代桥梁施工提供施工参考。.工程概况社棠渭河特大桥共布置7孔48m整孔双线简支节段梁，施工桩号 131#墩(DK758+993.08)至138#墩(DK759+340.28)每孔节段梁共由H个节段组成，其中中间节段单段长度4.3m,共7段；渐变段单段长度4.0m，共2段；端节段单段长度2.7m，共2段。节段之间采用C50钢筋混凝土湿接缝连接，接缝长度0.6m。梁段顶宽12.2m，底宽5.5m，梁高4.6m，最大单节段重量150吨。48m跨度节段梁采用移动支架造桥机节段拼装施工。施工顺序为131#墩向138#墩架设施工。.施工监控目的及依据本桥设计为预应力混凝土简支箱梁，采用预制场分节预制移动造桥机拼装法施工。需要经过几个施工阶段，各阶段互相影响，此种影响在个阶段又有差异。若不通过有效的施工控制及时调整梁体标高，可能造成成桥状态的梁体线形与设计不符，影响梁体质量。为了确保成桥后梁体线形与设计相符，在梁体拼装施工过程中必须做好线形控制。节段拼装施工线形控制根据结构计算分析数据结合施工监测所得数据，综合分析得出施工过程

高程调整数值，根据实际调整结果分析数据误差进一步优化控制数据，确保后期桥梁施工顺利有序进行。.MidasCivil软件计算TP48拼装架桥机主梁受力变形为了分析TP48拼装架桥机在节段上桥后受力变形，采用桥梁专用有限元软件MidasCivil建立造桥机主梁空间模型对其进行受力分析。MidasCivil建立有限元模型，通过模拟主梁受力，计算主梁在梁体调整到位后的竖向挠度变形。图1TP48拼装架桥机主梁Midas模型图2TP48拼装架桥机主梁自重挠度计算模型2

图3TP48拼装架桥机主梁施工荷载作用下挠度计算模型图4TP48拼装架桥机主梁施工荷载作用+自重挠度计算模型表1理论计算TP48拼装架桥机主梁下挠值点号123456789101112下挠值（cm）02.275.418.2010.1811.2111.2110.188.205.412.270点号131415161718192021222324下挠值（cm）02.275.418.2010.1811.2111.2110.188.205.412.2704.4.1梁体施工线形控制方法、架桥机数据测量首孔梁体架设时，TP48拼装架桥机拼装上桥调整到位之后，如图1布置24个测点测量主梁自重下变形数值；梁段吊装架设前将每片梁下侧四个支点根据理论计算调平，保证梁体左右处于水平状态；待11个梁段全部吊装就位后，对主梁24个测点进行测量记录下挠数值；梁体全部吊装就位后，吊装预压沙袋加载湿接缝荷载重量，带预压重量达到100%时测量主梁24个测点变化值;测量数据之后继续加载至110%（造桥机首次使用预压加载至120%，非首次使用加载至110%）；预压加载结束后静载48h对其主梁进行最后变形测量；各阶段测量数据如下：表2实测TP48拼装架桥机主梁自重下挠值点号123456789101112下挠值（cm）00.320.911.301.601.801.811.651.330.880.350点号131415161718192021222324下挠值（cm）00.350.871.311.691.851.801.611.350.820.320表3实测TP48拼装架桥机梁段吊装后挠值点号123456789101112下挠值（cm）0.82.135.368.0010.0210.5310.2110.258.075.322.010.8点号131415161718192021222324

下挠值（cm）0.72.275.288.0110.0510.4910.6110.218.105.232.10.6表4实测TP48拼装架桥机加载100%后挠值点号123456789101112下挠值（cm）0.82.175.318.1010.1011.0111.3110.108.185.262.070.7点号131415161718192021222324下挠值（cm）0.82.215.218.2110.0811.1111.2310.118.235.352.120.7表5实测TP48拼装架桥机加载110%后挠值点号123456789101112下挠值（cm）0.92.405.628.2910.3911.9011.8110.478.355.552.380.8点号131415161718192021222324下挠值（cm）0.82.515.658.2510.4211.7511.9010.568.405.492.360.8桥机预压结束后，实测梁面实际标高，与设计标高比较；分析实测数据与理论计算数据误差，结合梁体实际调整结果综合分析得出最佳调整数据，对梁体进行二次微调。4.2、梁体线形控制根据梁体设计，梁体预应力张拉后跨中引起的最大反拱值为14mm，由预压测量所得梁体湿接缝施工后在跨中引起的最大挠度为7mm，因此在梁段施工过程中梁体跨中理论标高应低于设计标高7mm，考虑到梁体后期徐变引起梁体上拱值一般＜10mm，故在实际梁体架设中跨中标高低于设计标高10mm，为后期梁体徐变预留3mm上拱值；各梁段的标高变化值根据二次抛物线以跨中为基准想两端递减。5、施工线形控制测量线形控制测量方法架桥机施工时，要求对架桥机进行如4.1所述测量方法进行测量分析，观测精度为土1mm，读数取位至0.01mm。环线闭合差满足A=±4VZ（L为环线长度，单位km）。待桥机变形稳定时，方可对梁段进行精调到位。梁段测量测点布置

梁段架设过程梁面观测点均布置在梁段的梁段中间位置，左右对称布置。线形控制观测频次预制节段拼装箱梁每个施工节段对梁体线形控制测量的频次均有要求，保证各阶段施工测量的准确性才能确保梁体施工完成后的线形顺直，完美。梁体架设施工测量阶段及频次如下表所示:阶段观测频次梁段初调就位1次梁段精调就位1次湿接缝浇筑后1次预应力张拉前后各一次造桥机过孔后1次运梁车通过前后各一次梁体徐变测量7d/次5.4、线形控制数据优化根据首孔架设测量实际数据及理论计算数据综合分析，调整梁体架设各阶段标高控制，以确保梁体线形与设计相符，随着梁体架设数量增多，数据不断累优化，为后期节段梁梁体施工线形控制提供准确调整依据。6、结束语节段梁预制拼装施工技术是较为先进的施工工艺，在国内目前使用较少；但是在近几年来在城市轨道交通中的应用逐渐普及。几何线形控制的关键是拼装线形的计算及节段梁标高的试调，总结以往施工线形控制的方法，通过对于这种新型桥