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摘要：本文对桥梁悬臂浇筑挂篮施工中的线形控制、内力控制的方案进行了阐述，探讨了桥梁悬臂浇筑施工过程中的措施，并对其进行了评价与分析。
关键词：连续刚构；内力控制；大跨径；线形控制；悬臂浇筑
前言：
连续刚构是一种桥梁的超静定结构，其几何线形不只是和设计有关，而且还归功于合理的、科学的施工方法与控制。由于在对箱梁进行悬臂的施工时，会受到墩柱的压缩、温度变化、日照、混凝土自重等因素的影响，产生一个竖向的挠度。而且混凝土徐变、收缩等因素导致悬臂的断端也发生了变化。如何控制在施工中浇注的过程以及调整梁底的标高，从而获得设计的理想几何线形，是桥梁的连续刚构施工的一个关键问题。
1工程的概况
某座大跨径连续刚构大桥，它的T”形部分的跨径布置是66+120+66（米），C55为其混凝土的强度，桥墩的高度大约为54.5米与54米，箱梁的结构形式是单室单箱的箱梁，采用了三向的预应力（详见图l）。
2桥梁的施工方案
挂篮悬臂浇筑法是把整个桥粱分为若干节进行分次浇筑，并且主墩两旁的节段是对称的，其长度与重量是相等的，在进行浇筑时要对称，用支架法对主墩的0#节段现浇砼，用支架现浇边跨长9.0米的不平衡段，剩下的节段采用挂篮悬臂浇筑法；进行合拢的时候首先从边跨开始，之后再是中跨。挂篮是移动式的钢模板，由于桥梁的高度是变化的，所以挂篮的内模、侧模、底模是分离的，便于按照设计进行尺寸的调节（详见图2）。
3悬臂浇筑挂篮施工中的线形、内力的控制
施工的控制是通过对桥梁控制断面的应力变化与断面的变形进行监测为目的，根据监测的结果对下一节的模板预报数据，并用修正好的计算模型来确定合适下一节段的立模标高，重复地进行循环来确保结构在建成的时候达到设计所期望的合理的内力状态及几何形状。同时，在施工的过程中要确保结构的安全。
3.1施工控制的理论分析
在对大桥的各个阶段进行施工时实施控制，把其简化成平面的结构，各个节段为离散的梁单元，可将全桥离散为110个单元，其中主梁大约有78个单元，并且在悬臂四分之一的位置与合拢段的中心处进行截面设置，采用专业的桥梁分析软件和节点力模拟的挂篮悬臂施工来进行分析，两个主墩的底部是固定支座，跨梁的两边端可看作活动的铰支座，由于主桥的结构体系在合拢前后会发生一些转变，由单“T”静定对称的结构变为超静定对称的结构，所以在合拢之前，需要分别将单“T”提取，进行调整离散之后（详见图3），并通过专门的软件进行分析，使得桥的状态成为一个理想的状态，通过倒拆分析可得到在各施工情况下的理论变形与应力值。与实测值进行对比，可及时地进行调整。
3.2悬臂浇筑挂篮施工的监控内容
对大桥的施工进行监控的内容主要包括：线形控制与内力监控。其中对内力进行监控，主要是将钢弦式应变仪器埋置在控制断面，控制断面主要包括：合拢段的中心截面、四分之一截面、主梁根部的截面、桥墩的底部与顶部。在每一个关键的工序中将控制断面的应变测出，并根据公式来计算应力；而线形控制的主要目标是成桥状态，推算出各关键施工工序中标高的预抛高值，计算出各工序的实际标高，采用自适应的控制方法对控制现场进行立模放样，通过理论值与实测值进行比较，逐步来掌握误差的变化规律。使控制的参数得到修正，从而控制好下一步的施工。
桥的悬臂比较长，由于外界的因素拱度受到的影响比较大，所以对其线形的控制特别重要。连续刚构悬臂挂篮施工中关键的工序为：立模、浇筑混凝土、预应力的张拉这三个工序。理想状态为成桥状态，首先倒拆对各梁段预计的拱度值进行分析，再对各节段的位移值进行分析，使设计的标高叠加，从而得出三个工序中理论的标高。
（1）立模标高。
标高的设计最终是要经过成桥后汽车的荷载、收缩徐变后梁体、施工的荷载应达到理想的标高，而在这个过程中的每个梁段都要发生累计的位移值反号，即应该考虑该梁段立模时的预抛高。此外还要对挂篮所引起的变形进行考虑，因此每个梁段的立模标高计算式：
式中，设计的标高为H设计；立模的标高为H1；挂篮的变形值为Wg；预拱度值为W预拱度。
（2）完成混凝土浇筑后的标高。
挂篮的变形是对挂篮在浇筑混凝土时发生位移而提高预值的考虑，在考虑挂篮变形值准确时，浇完混凝土后自动完全抵消，因此在混凝土完成浇筑后，标高的计算公式为：
式中，浇筑混凝土后的标高为H2。
（3）预应力
在完成张拉后，标高的预应力张拉是养护混凝土一段时间，达到设计时混凝土强度的百分之八十五以上，张拉的标高是在浇筑完混凝土浇筑后由预应力的张拉导致的位移值，是对模型进行分析后所得出的。所以张拉后的理论标高的计算公式为：
式中，张拉后的标高为H3；预应力张拉所导致的位移值为W3。
3.实际的立模标高。
在监控过程中通过对理论标高H3与实际标高H3’进行对比，得出完成节段后标高的误差，并分析误差，消除对下一节段进行立模的误差，因此计算实际立模标高时要考虑上一段误差的修正值△：
3.3检测应力的结果与分析
通过对成桥后截面应力的检测和控制，将结构受力的情况反应出来。从施工一直到合拢，1号桥墩主梁的边跨与中跨的根部截面的应力的变化见图4、图5；2号桥墩主梁的边跨、中跨的根部截面的应力的变化见图6、图7。
从图4到图7看出，从施工至合拢，截面的应力都控制在安全的范围内。l号桥墩的应力变化与理论值接近，虽然2号桥墩的略大于理论值，但是其截面的应力变化比较平稳，只有边跨的应力变化有一些波动。
3.4监控线形的结果与分析
通过监控，全桥最后合拢的误差大约为7毫米，基本与目标线形相吻合。表1列出了2号桥墩各块件在完成后的理论标高与实测标高的比较。
3.5筋底板在拉预应力作用下开裂的控制措施
一般从桥墩至跨中呈曲线的变化，这样使得底板在纵向预应力的作用下形成了弯曲。当张拉的预应力筋的时候，会对底板的底层钢筋和顶层钢筋产生压力，这样会产生一个向外崩力的，从而在筋底板上产生裂缝。
分析裂缝出现的情况，主要是由于底板的横隔板布置得太过疏松，底板的箍筋距离较大，厚度不够，横向的预应力没有张拉到位。所以在施工过程中，要严格对预应力的张拉进行控制，并对箍筋的间距进行加密，使得预应力的径向力被箍筋所产生的拉应力给抵消。对截面的尺寸也要严格控制，确保底板的厚度和设计的尺寸相符合。在关键部位的合拢段，对底板的预应力分批张拉，同时安置应力计在合拢段的底板箍筋上，每次张拉后对箍筋上的拉应力变化进行测试，确保预应力的张拉到位，通过监控使得合拢段的两端标高的高差达到最小，避免预应力束折线导致底板集中力。在完工后进行检测，发现底板没有出现开裂，可见以上措施取得了显著的效果。
4结束语
综上所述，对桥梁悬臂浇筑挂篮施工的线形控制要精确把握其结构的参数，准确的将预拱度计算出来。提供准确的立模标高，同时及时对每阶段的误差进行调整；应力的控制要把截面应力变化趋势与幅度控制好，提前预测可能会出现的超应力情况，及时对施工方法进行纠正。在施工的过程中，对桥梁模型进行分析，准确的为立模标高提供基础。实践表明了，对施工过程进行严密、专业的监控是对桥梁顺利安全完工的保障。
参考文献：
[1]TJ4l一2000，公路桥涵施工技术规范[s]，北京：人民交通出版社，2000.
[2] TGD62—2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范[s].
[3]郑秋芳。王卫锋.大跨度混凝土连续刚构桥的标商控制[J].广州建筑，2007，（3）.
[4]牛和恩.虎门大桥主跨270m的连续刚构桥[M].北京：人民交通出版社.1999.
[5]彭元诚.连续刚构箱梁底板崩裂原因分析与对策[J].桥梁建设.2008.（3）.
关键词：连续刚构；内力控制；大跨径；线形控制；悬臂浇筑
前言：
连续刚构是一种桥梁的超静定结构，其几何线形不只是和设计有关，而且还归功于合理的、科学的施工方法与控制。由于在对箱梁进行悬臂的施工时，会受到墩柱的压缩、温度变化、日照、混凝土自重等因素的影响，产生一个竖向的挠度。而且混凝土徐变、收缩等因素导致悬臂的断端也发生了变化。如何控制在施工中浇注的过程以及调整梁底的标高，从而获得设计的理想几何线形，是桥梁的连续刚构施工的一个关键问题。
1工程的概况
某座大跨径连续刚构大桥，它的T”形部分的跨径布置是66+120+66（米），C55为其混凝土的强度，桥墩的高度大约为54.5米与54米，箱梁的结构形式是单室单箱的箱梁，采用了三向的预应力（详见图l）。
2桥梁的施工方案
挂篮悬臂浇筑法是把整个桥粱分为若干节进行分次浇筑，并且主墩两旁的节段是对称的，其长度与重量是相等的，在进行浇筑时要对称，用支架法对主墩的0#节段现浇砼，用支架现浇边跨长9.0米的不平衡段，剩下的节段采用挂篮悬臂浇筑法；进行合拢的时候首先从边跨开始，之后再是中跨。挂篮是移动式的钢模板，由于桥梁的高度是变化的，所以挂篮的内模、侧模、底模是分离的，便于按照设计进行尺寸的调节（详见图2）。
3悬臂浇筑挂篮施工中的线形、内力的控制
施工的控制是通过对桥梁控制断面的应力变化与断面的变形进行监测为目的，根据监测的结果对下一节的模板预报数据，并用修正好的计算模型来确定合适下一节段的立模标高，重复地进行循环来确保结构在建成的时候达到设计所期望的合理的内力状态及几何形状。同时，在施工的过程中要确保结构的安全。
3.1施工控制的理论分析
在对大桥的各个阶段进行施工时实施控制，把其简化成平面的结构，各个节段为离散的梁单元，可将全桥离散为110个单元，其中主梁大约有78个单元，并且在悬臂四分之一的位置与合拢段的中心处进行截面设置，采用专业的桥梁分析软件和节点力模拟的挂篮悬臂施工来进行分析，两个主墩的底部是固定支座，跨梁的两边端可看作活动的铰支座，由于主桥的结构体系在合拢前后会发生一些转变，由单“T”静定对称的结构变为超静定对称的结构，所以在合拢之前，需要分别将单“T”提取，进行调整离散之后（详见图3），并通过专门的软件进行分析，使得桥的状态成为一个理想的状态，通过倒拆分析可得到在各施工情况下的理论变形与应力值。与实测值进行对比，可及时地进行调整。
3.2悬臂浇筑挂篮施工的监控内容
对大桥的施工进行监控的内容主要包括：线形控制与内力监控。其中对内力进行监控，主要是将钢弦式应变仪器埋置在控制断面，控制断面主要包括：合拢段的中心截面、四分之一截面、主梁根部的截面、桥墩的底部与顶部。在每一个关键的工序中将控制断面的应变测出，并根据公式来计算应力；而线形控制的主要目标是成桥状态，推算出各关键施工工序中标高的预抛高值，计算出各工序的实际标高，采用自适应的控制方法对控制现场进行立模放样，通过理论值与实测值进行比较，逐步来掌握误差的变化规律。使控制的参数得到修正，从而控制好下一步的施工。
桥的悬臂比较长，由于外界的因素拱度受到的影响比较大，所以对其线形的控制特别重要。连续刚构悬臂挂篮施工中关键的工序为：立模、浇筑混凝土、预应力的张拉这三个工序。理想状态为成桥状态，首先倒拆对各梁段预计的拱度值进行分析，再对各节段的位移值进行分析，使设计的标高叠加，从而得出三个工序中理论的标高。
（1）立模标高。
标高的设计最终是要经过成桥后汽车的荷载、收缩徐变后梁体、施工的荷载应达到理想的标高，而在这个过程中的每个梁段都要发生累计的位移值反号，即应该考虑该梁段立模时的预抛高。此外还要对挂篮所引起的变形进行考虑，因此每个梁段的立模标高计算式：
式中，设计的标高为H设计；立模的标高为H1；挂篮的变形值为Wg；预拱度值为W预拱度。
（2）完成混凝土浇筑后的标高。
挂篮的变形是对挂篮在浇筑混凝土时发生位移而提高预值的考虑，在考虑挂篮变形值准确时，浇完混凝土后自动完全抵消，因此在混凝土完成浇筑后，标高的计算公式为：
式中，浇筑混凝土后的标高为H2。
（3）预应力
在完成张拉后，标高的预应力张拉是养护混凝土一段时间，达到设计时混凝土强度的百分之八十五以上，张拉的标高是在浇筑完混凝土浇筑后由预应力的张拉导致的位移值，是对模型进行分析后所得出的。所以张拉后的理论标高的计算公式为：
式中，张拉后的标高为H3；预应力张拉所导致的位移值为W3。
3.实际的立模标高。
在监控过程中通过对理论标高H3与实际标高H3’进行对比，得出完成节段后标高的误差，并分析误差，消除对下一节段进行立模的误差，因此计算实际立模标高时要考虑上一段误差的修正值△：
3.3检测应力的结果与分析
通过对成桥后截面应力的检测和控制，将结构受力的情况反应出来。从施工一直到合拢，1号桥墩主梁的边跨与中跨的根部截面的应力的变化见图4、图5；2号桥墩主梁的边跨、中跨的根部截面的应力的变化见图6、图7。
从图4到图7看出，从施工至合拢，截面的应力都控制在安全的范围内。l号桥墩的应力变化与理论值接近，虽然2号桥墩的略大于理论值，但是其截面的应力变化比较平稳，只有边跨的应力变化有一些波动。
3.4监控线形的结果与分析
通过监控，全桥最后合拢的误差大约为7毫米，基本与目标线形相吻合。表1列出了2号桥墩各块件在完成后的理论标高与实测标高的比较。
3.5筋底板在拉预应力作用下开裂的控制措施
一般从桥墩至跨中呈曲线的变化，这样使得底板在纵向预应力的作用下形成了弯曲。当张拉的预应力筋的时候，会对底板的底层钢筋和顶层钢筋产生压力，这样会产生一个向外崩力的，从而在筋底板上产生裂缝。
分析裂缝出现的情况，主要是由于底板的横隔板布置得太过疏松，底板的箍筋距离较大，厚度不够，横向的预应力没有张拉到位。所以在施工过程中，要严格对预应力的张拉进行控制，并对箍筋的间距进行加密，使得预应力的径向力被箍筋所产生的拉应力给抵消。对截面的尺寸也要严格控制，确保底板的厚度和设计的尺寸相符合。在关键部位的合拢段，对底板的预应力分批张拉，同时安置应力计在合拢段的底板箍筋上，每次张拉后对箍筋上的拉应力变化进行测试，确保预应力的张拉到位，通过监控使得合拢段的两端标高的高差达到最小，避免预应力束折线导致底板集中力。在完工后进行检测，发现底板没有出现开裂，可见以上措施取得了显著的效果。
4结束语
综上所述，对桥梁悬臂浇筑挂篮施工的线形控制要精确把握其结构的参数，准确的将预拱度计算出来。提供准确的立模标高，同时及时对每阶段的误差进行调整；应力的控制要把截面应力变化趋势与幅度控制好，提前预测可能会出现的超应力情况，及时对施工方法进行纠正。在施工的过程中，对桥梁模型进行分析，准确的为立模标高提供基础。实践表明了，对施工过程进行严密、专业的监控是对桥梁顺利安全完工的保障。
参考文献：
[1]TJ4l一2000，公路桥涵施工技术规范[s]，北京：人民交通出版社，2000.
[2] TGD62—2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范[s].
[3]郑秋芳。王卫锋.大跨度混凝土连续刚构桥的标商控制[J].广州建筑，2007，（3）.
[4]牛和恩.虎门大桥主跨270m的连续刚构桥[M].北京：人民交通出版社.1999.
[5]彭元诚.连续刚构箱梁底板崩裂原因分析与对策[J].桥梁建设.2008.（3）.