【正文】 橋施工控制的特點(diǎn)連續(xù)梁橋在懸臂施工階段是靜定結(jié)構(gòu)，合攏過程中如不施加額外的壓重，成橋后內(nèi)力狀態(tài)一般不會偏離設(shè)計(jì)值很多，因此連續(xù)梁橋施工控制的主要目標(biāo)是控制主梁的線形。施工體系張拉預(yù)應(yīng)力掛籃前移(下階段鋼筋)施工現(xiàn)場設(shè)計(jì)體系設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)指定參數(shù)砼容重、彈模塊件重量、尺寸施工荷載偶然荷載現(xiàn)場測試體系實(shí)時測量體系應(yīng)力測量線形測量溫度時間主梁線形物理測量力學(xué)測量施工控制預(yù)測計(jì)算施工控制實(shí)時計(jì)算施工控制計(jì)算體系計(jì)算核對實(shí)測值現(xiàn)場測試參數(shù)參數(shù)識別、修正施工控制計(jì)算參數(shù)施工控制計(jì)算值比較修正量計(jì)算分析發(fā)布施工控制指令下階段施工資料：立模標(biāo)高預(yù)告及掛籃變形量預(yù)測圖2 馬總屯特大橋（48+80+48）m連續(xù)梁橋施工監(jiān)控體系5 施工控制基本理論在馬總屯特大橋（48+80+48）m連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控中，對梁體線形、應(yīng)力進(jìn)行重點(diǎn)控制。由于預(yù)測狀態(tài)與實(shí)際狀態(tài)間有誤差存在，某種誤差對施工目標(biāo)的影響則在后續(xù)施工狀態(tài)的預(yù)測中予以考慮，以此循環(huán)，直到施工完成并獲得和設(shè)計(jì)相符合的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。梁部結(jié)構(gòu)采用的懸臂施工方法屬于典型的自架設(shè)施工方法，對于本橋來講，由于在施工過程中的已成結(jié)構(gòu)（懸臂階段）狀態(tài)是無法事后調(diào)整的或可調(diào)整的余地很小，所以，針對主梁的結(jié)構(gòu)和施工特點(diǎn)，梁部的施工監(jiān)控主要采用預(yù)測控制法。對該橋連續(xù)梁部分進(jìn)行施工監(jiān)控的目的就是確保施工過程中結(jié)構(gòu)的可靠度和安全性，保證橋梁成橋橋面線形及受力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求，主要控制內(nèi)容為：主梁線形、受力。在施工過程中，為保證合攏前懸臂端豎向撓度的偏差、主梁軸線的橫向位移不超過容許范圍、保證合攏后的橋面線形良好、保證在施工中主梁截面不出現(xiàn)過大的應(yīng)力，必須對該橋主梁的撓度、應(yīng)力等施工控制參數(shù)做出明確的規(guī)定，并在施工中加以有效的管理和控制，以確保該橋在施工過程中的安全，并保證在成橋后主梁線形符合設(shè)計(jì)要求。2 施工監(jiān)控的意義和目的本橋預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，梁體為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采用懸臂施工。主梁設(shè)縱向、橫向、豎向三向預(yù)應(yīng)力，縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MPa的高強(qiáng)低松弛鋼絞線，其技術(shù)條件應(yīng)符合GB/T52242003標(biāo)準(zhǔn)。梁體采用C50混凝土，封端采用C50無收縮混凝土，擋碴墻及人行道欄桿采用C40混凝土，保護(hù)層采用C40纖維混凝土。鐵路客運(yùn)專線大橋48加80加48m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控技術(shù)設(shè)計(jì)書梁體為單箱單室，直腹板，變高度，變截面結(jié)構(gòu)。頂板厚度除梁端為65cm外均為40cm，底板厚度40至100cm，按二次拋物線變化，其中端支點(diǎn)為80cm，全聯(lián)在端支點(diǎn)，中跨跨中及中支點(diǎn)處共設(shè)5奧橫隔板，橫隔板設(shè)有人洞，供檢查人員通過。，計(jì)算跨度為（48+80+48）m，跨中10m等高段，梁底下緣線按二次拋物線變化。本橋采用掛籃懸臂施工方式，懸臂施工法是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)梁的主要施工方法，對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)梁來說，采用懸臂施工方法雖有許多優(yōu)點(diǎn)，但是這類橋梁的形成要經(jīng)過一個復(fù)雜的過程，當(dāng)跨數(shù)增多，跨徑較大時，為保證合攏前兩懸臂端豎向撓度的偏差不超過容許范圍，須對該類橋梁的施工過程進(jìn)行控制。該類橋梁的形成要經(jīng)過一個復(fù)雜的過程，施工工序和施工階段較多，各階段相互影響，且這種相互影響又有差異，這就造成各階段的內(nèi)力和位移隨著混凝土澆筑過程變化而偏離設(shè)計(jì)值的現(xiàn)象，甚至超過設(shè)計(jì)允許的內(nèi)力和位移，若不通過有效的施工控制及時發(fā)現(xiàn)、及時調(diào)整，就可能造成成橋狀態(tài)的梁體線形與內(nèi)力不符合設(shè)計(jì)要求或在施工過程中結(jié)構(gòu)的不安全。對于分階段懸臂澆筑施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋來說，施工控制就是根據(jù)施工監(jiān)測所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實(shí)值進(jìn)行施工階段計(jì)算，確定出每個懸澆階段的立模標(biāo)高，并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測的成果對誤差進(jìn)行分析、預(yù)測和對下一階段立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，以此來保證成橋后的橋面線形、保證合攏段懸臂標(biāo)高的相對偏差不大于規(guī)定值以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。3 施工監(jiān)控的原則和方法本橋的施工監(jiān)控包括兩個方面的內(nèi)容：梁的變形控制和內(nèi)力控制，變形控制就是嚴(yán)格控制每一階段梁的豎向撓度，若有偏差并且偏差較大時，就必須立即進(jìn)行誤差分析并確定調(diào)整方法，為下一階段更為精確的施工做好準(zhǔn)備工作；內(nèi)力控制則是控制主梁在施工過程中以及成橋后的應(yīng)力，尤其是合攏時間的控制，使其不致過大而偏于不安全或在施工過程中造成主梁的破壞。預(yù)測控制法是指在全面考慮影響橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的各種因素和施工所要達(dá)到的目標(biāo)后，對結(jié)構(gòu)的每一個施工階段形成前后的狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，使施工沿著預(yù)定狀態(tài)進(jìn)行。4 施工控制體系為有效地開展施工監(jiān)控工作，在本橋的施工監(jiān)控中需要建立如圖2所示的施工監(jiān)控體系。在控制過程中，監(jiān)控方采用自適應(yīng)控制方法對本橋進(jìn)行線形控制，采用最小二乘法對結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、估計(jì)。若已施工梁段上出現(xiàn)誤差，除張拉預(yù)備預(yù)應(yīng)力束外，基本沒有調(diào)整的余地，且這一調(diào)整量也是非常有限的，而且對梁體受力不利。根據(jù)上述分析，懸臂澆筑連續(xù)梁橋施工中標(biāo)高控制的特點(diǎn)是，已完成梁段的誤差無法調(diào)整，而未完成梁段的立模標(biāo)高只與正裝模擬計(jì)算有關(guān)，與已完成梁段的誤差基本無關(guān)。同時，上半環(huán)，即參數(shù)估計(jì)及對計(jì)算模型的修正就顯得尤為重要，只有與實(shí)際施工過程相吻合的計(jì)算模型計(jì)算出的預(yù)報(bào)標(biāo)高才是可實(shí)現(xiàn)的。要得到比較準(zhǔn)確的控制調(diào)整量，必須根據(jù)施工中實(shí)測到的結(jié)構(gòu)反應(yīng)修正計(jì)算模型中的這些參數(shù)值，以使計(jì)算模型在與實(shí)際結(jié)構(gòu)磨合一段時間后，自動適應(yīng)結(jié)構(gòu)的物理力學(xué)規(guī)律。圖3為自適應(yīng)控制的原理圖。得到修正的計(jì)算模型參數(shù)后，重新計(jì)算各施工階段的理想狀態(tài)，按照上述反饋控制方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制。對于采用懸臂澆筑的橋梁，主梁在墩頂附近的相對線剛度較大，變形較小，因此，在控制初期，參數(shù)不準(zhǔn)確帶來的誤差對全橋線形的影響較小，這對于上述自適應(yīng)控制思路的應(yīng)用是非常有利的。 參數(shù)識別在本橋的施工控制中按照自適應(yīng)控制思路，采用“最小二乘法”進(jìn)行參數(shù)識別和誤差分析，其基本方法是：當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂施工到某一階段時，測得已施工梁段懸臂端個階段的撓度為：設(shè)原定理想狀態(tài)的梁體理論計(jì)算撓度為：上述兩者有誤差量：若記待識別的參數(shù)誤差為：由引起的各階段撓度誤差為：式中：—參數(shù)誤差到的線性變換矩陣。6 橋梁施工控制結(jié)構(gòu)分析 結(jié)構(gòu)分析依據(jù)及計(jì)算參數(shù)的確定 結(jié)構(gòu)分析計(jì)算依據(jù)(1) 《馬總屯特大橋（48+80+48）m連續(xù)梁橋施工圖》(2) 《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》()(3) 《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》()(4) 《鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》()(5) 《新建時速200公里客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)函[2005]285號文)(6) 《新建客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)[2003]76號文)(7) 《新建鐵路橋上無縫線路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》(2003年6月頒布)(8) 其他相關(guān)規(guī)范、規(guī)程 結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)的確定在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工控制初步分析時，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)主要按規(guī)范取值，由于部分設(shè)計(jì)參數(shù)的取值小于實(shí)測值，因此在多數(shù)情況下，采用規(guī)范設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及位移均較實(shí)測值大，這對設(shè)計(jì)是偏于安全的，但對于施工控制來說即是不容忽視的偏差，因?yàn)樗鼘⒅苯佑绊懙匠蓸蚝蠼Y(jié)構(gòu)線形及內(nèi)力是否符合設(shè)計(jì)要求，因此應(yīng)對部分主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行測定以便在施工前對部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行一次修正，從而進(jìn)一步修正結(jié)構(gòu)線形，為保證該橋成橋后滿足設(shè)計(jì)要求奠定基礎(chǔ)。（2） 預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈性模量，按照現(xiàn)場取樣試驗(yàn)結(jié)果采用；（3） 恒載按設(shè)計(jì)圖提供的尺寸，并根據(jù)施工現(xiàn)場采集的混凝土容重等參數(shù)進(jìn)行必要的修正，考慮結(jié)構(gòu)自重和臨時荷載,并考慮梁面坡度的影響；（4） 混凝土收縮、徐變系數(shù)，按照規(guī)范采用，計(jì)算按規(guī)范考慮結(jié)構(gòu)局部溫差效應(yīng)及考慮混凝土實(shí)際加載齡期的收縮、徐變的影響；（5） 材料熱脹系數(shù)，按規(guī)范取值；（6） 施工臨時荷載，現(xiàn)場進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，盡量減少