高速铁路多跨连续梁桥悬臂浇筑线性控制

高速铁路多跨连续梁桥悬臂浇筑线性控制

樊金宇

樊金宇

中铁三局集团第二工程有限公司吉林四平136000

摘要：速铁路作为我国运输方面的重要一环，其运输速度和平稳性得到重大提升。在高速铁路建设过程中，大量应用了多跨预应力混凝土连续梁桥，以便打破我国地形地质的限制。多跨连续梁桥的设计使用，对我国高速铁路运输的安全性、平稳性、快速性有着很大的影响，而线性控制是多跨连续梁桥悬臂浇筑方面的重要内容，本文对此加以探讨，以供有关人员参考。

关键词：高速铁路；多跨连续梁桥；悬臂浇筑；线性控制

引言

基于高速铁路对多跨连续梁桥的顶面高程以及平整度要求较高，所以在多跨梁桥悬臂浇筑工程施工过程中，其线性控制方面就成为了重中之重。与普通桥梁的线性控制相比较，因为是高速铁路运输，具有高速度和大跨度，因此需要更为合理的线性控制，来提高高速铁路多跨连续梁桥的精度。本文对高速铁路多跨连续梁桥悬臂浇筑线性控制进行研究，探讨其线性控制原理，施工情况以及施工中遇到的问题和解决措施，以提高线性控制施工技术。

一、高速铁路多跨连续梁桥悬臂浇筑线性控制问题分析

对于多跨连续梁桥的悬臂来说，因为其跨度十分大，属于多个静定结构的叠加，某些区段同时存在着正、负两种不同状态的弯矩，所以对其进行一个良好的线性控制是比较复杂和困难的，要从多方面进行考虑，其中包括多跨连续梁桥悬臂浇筑施工时的技术采用以及整个梁桥的线性设计等。另外，随着跨度的增大，梁体重量不断增加，使得施工时的困难程度也不断增大，在悬臂浇筑的施工过程中，某一个小小的错误就会造成整个施工作业失败，施工成本变高。面对多跨连续梁桥悬臂浇筑施工中涉及方面广、困难大、成本高的特点，在施工前要对线性控制原理有清晰正确的认识，在施工过程中进行持续的数据监测，以便及时发现错误，确保施工的成功，满足高速铁路运输的要求。

二、高速铁路多跨连续梁桥悬臂浇筑线性控制原理

在对多跨连续梁桥悬臂浇筑进行线性控制之前，对线性控制原理的研究和了解是必不可少的，是一切施工工作的基础，线性控制的原理主要分为三大部分：线性控制的内容、线性控制的监测和线性控制的方法，下面分别进行介绍：

2.1线性控制内容

在整个多跨连续梁桥的悬臂进行分段浇筑施工过程中，线性控制是主要的技术手段，总的来看线性控制，它是一个循环施工的过程，从开始的施工到施工过程中的不断测量找到并且改正错误，再次施工，直到将所有的悬臂浇筑完成。线性控制开始时，先根据多跨连续梁桥所处地的地形地质情况以及整个大桥的设计要求，通过综合的分析，确定出悬臂各分段的挠度，通过所确定的扰度，进行弯矩计算得出理论立模标高，之后对已经施工完成的桥梁各段进行高程和平面位置的测量。测量完成后进行识别，即将测量出来的高程和计算出来的理论高程进行比较，以其中存在的误差来决定之后调整的多少，得出最理想的结果。通过线性控制，可以将成桥后的误差减少到满足使用要求，使得应力的分布达到最合理的状态，满足高速铁路对多跨连续梁桥的顶面高程和平整度的要求。

2.2线性控制的监测

在高速铁路多跨连续梁桥悬臂浇筑施工中，要对桥梁每个分段进行不定时的扰度监测，得出相应的数据，这些数据作为悬臂浇筑线性控制过程的基础，可以让施工人员对线性控制过程更加有把握，控制的效果更加好。但是，虽然对桥梁每个分段的监测很重要，但是不能时时刻刻的进行监测，这样会大大影响施工进度，监测的时间也要有一个合适的规定，把握好监测的时机同样很重要。首先，就如上面所说，监测不能太过频繁，这样即会使施工进程拖延，又会使产生的数据过多，在其中找出有用的数据浪费时间，处理困难。其次，监测不可以间隔过长，两次监测间隔时间过长可能会使错误无法及时的发现，导致错误的施工，费时费力，又大大的增加了施工成本。

为了使监测能得到预想的效果，使监测既不过于频繁又不过于次数少，对监测的时机进行了规定，对于每一个桥段来说，分为三次挠度监测，第一阶段是在施工前，即混凝土浇筑之前，第二阶段是施工后，即混凝土浇筑完成，第三阶段为张拉预应力之后。通过这三个阶段的监测，结合数据，保证施工的精确。

2.3线性控制的方法

2.3.1线性控制方法基本公式

线性控制中，立模标高公式是其应用的基本公式，其计算法则如下：

H=h+b+△+t

其中，H表示截面的立模标高，b为挂篮的预抬值，△为本段桥梁的调整值。通过此公式可以得出较为准确的立模标高。

2.3.2线性控制的测点布置

在线性控制的监测方面，其测点布置的合适与否，关系到监测是否准确，测点的布置要避开施工处，以防测点被施工破坏或者改变位置。测点的选择要方便监测，并且保证监测的结果是最佳值。例如，某高速铁路多跨连续梁桥悬臂浇筑过程中，其测点布置时，预埋件的设置为直径大于30mm的钢筋头，距离悬臂浇筑处前端12cm，那么为了满足条件，其预埋件需要超出浇筑的混凝土4~5cm才可。

三、线性控制的施工概况

为了更加清楚的了解线性控制在施工时的具体流程，采用举例的方法来描述线性控制的过程。某地高速铁路建设过程中，要对一跨径为（50+4*50+50）的多跨连续梁桥进行悬臂浇筑，利用线性控制的方法来实现。

首先，先对整个梁桥的总体设计和地质地貌进行分析，计算出其悬臂的中支点梁高为7m，跨中梁高为4m，梁底的线性结构采用二次抛物线变化，每个桥段顶板宽度为12.5m，宽度为7m，共分为10个浇灌节段，确定好理论的挠度和理论高程，设计好流程，为下一步的线性控制提供基础。

其次，进行浇筑，在混凝土浇筑过程中采用线性控制，根据确定好的桥梁各段的挠度和理论高程与线性控制监测出来的实际高程比较，对浇筑过程进行调节，使其满足平面要求和应力要求。

最后，布置各个测点，在施工过程中时刻保持着线性控制监测，直到施工完成。

四、线性控制过程中的问题及解决措施

多跨连续梁桥悬臂浇筑过程中的线性控制是一个复杂的过程，受到多方面的影响，在施工过程中会遇到各种各样的问题，其中最主要的是误差的控制问题。

线性控制监测环节往往是悬臂浇筑过程中最不容易掌控的环节，也是与误差控制关系最大的环节。在施工过程中，要对线性控制的监测采取相应的措施，保证其误差的合格。第一点，对于多跨连续梁桥，因为其分段施工的特点，每段都存在着不同的实际情况，为满足误差条件，需要对每段挂篮进行施压处理，以消除弹性变形，并绘制出其变形曲线，成为下一步计算的依据。第二点，在悬臂浇筑混凝土时，严格控制其浇筑容量，使得混凝土的弹性模量，强度等与理论值接近，减少误差。第三点，对于各段的预应力钢束的张拉时间以及张拉时浇筑混凝土的龄期严格把关，保持和计算值相等，减少在梁体节段标高的影响。

五、总结

在高速铁路多跨连续梁桥的悬架浇筑中，进行一个好的线性控制，对整个大桥的施工情况是否满足高速铁路快速、平稳、安全的要求有着重要的影响，在实际建设的过程中，也应注意线性控制的应用，结合理论和实际情况，使得悬臂浇筑的线性控制技术不断地进步，使我国多跨连续梁桥的设计建造步入世界先进水平，有利于我国现代化的发展，利国利民。

参考文献：

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