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摘要：文案以对哈大客运专线金州湾2号特大桥1#悬臂浇筑法上部结构施工控制挠度控制为例，论述了通过利用大型有限元程序建立全桥模型，计算出施工阶段的理论立模标高，提出了如何根据桥梁的结构安全和最终线型来确定立模标高，以及在施工中快速有效地确定和预计下一块段的立模标高，对施工有一定的指导意义。
关键词：连续梁 标高 线形控制
1 工程概述
金州湾2号特大桥1#连续梁为（45+3x70+45）m五跨预应力连续箱梁，梁长300m，为三向预应力体系。桥梁计算跨径为（45+3x70+45）m，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。梁体变高段按二次抛物线Y=4.5+X2/341.333m变化。连续梁采用单箱单室变截面变高度结构。箱梁顶宽11.75m，箱梁底宽6.4m，顶板厚度45cm，底板厚度42至100cm，按直线变化，顶板悬臂板全桥厚度不变。
2 线形控制
2.1 必要性 通过多跨钢筋混凝土预应力连续梁对高次超静定桥跨结构进行处理，其成桥的梁部理想的几何线型与合理的内力状态依赖于科学合理的施工方法，还受设计的影响。通过施工过程中在建筑时进行控制或者利用调整主梁标高的方式获得预先设计的几何线型，这是进行连续梁桥施工时的关键所在。
施工中可能出现的各种情况尽管在设计时已经进行了考虑，但是在施工过程中由于出现的事先难以精确估计和预料的诸多（如结构自重、混凝土收缩徐变系数、材料的弹性模量、施工荷载、温度影响等）的随机影响因素，以及施工过程中，由于施工方式和仪器测量等方面都会产生误差，使得实际结构的理论设计值与实际测量值之间难以完全保持一致，导致两者之间存在一定的偏差。在施工过程中由于某些偏差（如主梁的竖向挠度误差）具有累加的特性，此时，如果不及时有效地对误差进行调整，随着工程的进展，梁的悬臂长度逐渐增加，导致主梁的实际标高与设计值会出现明显的偏离，影响成桥的线形，造成合龙困难。特别是通过悬臂施工技术对大跨度桥梁进行施工时，在施工过程中如果没有及时发现和处理不合理误差，造成主梁的线形发生积聚进而超出原设计的安全状态导致发生施工事故。因此，在施工过程中对桥梁结构要进行实时监测，根据监测结果对施工过程中的控制参数进行相应调整。在已经投入使用的桥梁中就曾经出现过因为在施工过程中对误差调整不到位，使主梁线形出现不和顺的现象，影响了桥梁的使用寿命。
2.2 目的 对于悬臂施工的预应力砼连续箱梁桥结构来说，所谓线形控制，是指按照施工过程中监测的结构参数的真实值进行施工阶段的模拟仿真分析，按照仿真分析结果确定每个悬臂浇筑阶段的立模标高，此立模标高调整包括两个方面：一是桥梁整体受力考虑的预拱度；二是块段浇筑施工过程中调整预拱度，在施工过程中对出现的误差按照施工监测的结果，进行分析和优化，并对下一立模标高进行实时的调整，实现施工-观测-分析-调整-施工不断优化调整的循环过程，确保竣工后的桥面线型与合拢段两悬臂端标高的相对偏差在规定值的范围内。
2.3 原理 在实际施工过程中，混凝土容重、箱梁截面尺寸、混凝土弹性模量、张拉预应力的效果、施工温度、混凝土的收缩徐变等诸多因素，不可能与设计理论值完全符合，会与事先估计的理想状态存在一定差别，导致实际形变与理论形变之间存在一定差异，这些差异会使桥梁发生形变，使成桥竣工标高偏离设计标高。鉴于此，应结合现场条件，在工程建设过程中对设计模型的理论值进行合理的调整，确保其符合现场施工要求；依照调整后的模型计算出新的立模标高，以期将实际标高控制在设计范围以内。所以说，应结合现场施工条件全面监控桥梁的实际标高，将实际观测变形与理论计算变形作比照，实时监测结构变形量，通过优化理论模型控制误差，准确把握结构的变形规律，通过合理调整立模标高来控制桥梁的实际标高。
3 确定立模标高
3.1 设计标高 设计标高，即正常使用情况下桥梁的标高。设计标高应符合铁路纵断面的线型设计。桥梁的设计标高也可以是桥梁投入使用后承受1/2静活载时的实际标高。文中所说的“竣工多年（一般为3～5年）以后”是桥梁不再有明显的后期变形现象，是为了确保混凝土后期收缩徐变基本完成；所谓“承受1/2静活载”就是指模拟桥梁正常使用情况下的活载状况。
施工过程中控制桥梁标高，目的是使桥梁的线形设计达到设计要求，因此对标高进行监控是设计标高的根本依据。
3.2 竣工标高 竣工标高，即桥梁竣工时的成桥标高。
H=H+f
式中，H——桥梁竣工标高，i表示桥梁纵向位置，以下相同；
H——桥梁设计标高；
f——桥梁完工后，混凝土后期收缩徐变会引起桥梁变形，经计算求得控制载面的挠度最大值，按抛物线沿跨长分布，以向下为正。
3.3 绝对高程法确定立模标高 立模标高与成桥设计标高存在差距，必须设定一定的预拱度，以抵消施工过程中产生的各种变形。
H=H+F+F+F
式中，F——第i阶段混凝土浇筑后，由于混凝土后期收缩徐变造成桥梁变形，经计算得出控制载面的挠度最大值，按抛物线沿跨长分布，以向下为正。
F——结构某一点在立模后，由于后续的施工建设使该点发生形变，直至成桥竣工阶段才可停止发生形变。因而将它记作 （取向下为正）；
F——施工i阶段挂篮变形值。
根据成桥标高控制立模标高。现阶段，大多数施工单位都根据设计标高来评定成桥竣工的标高。从以上可以看出，虽然标高监控的根本依据是按照设计标高进行的，对于大桥标高监控成果通常不便直接采用设计标高进行及时有效的评价。
由于上式主要依据绝对高程的形式计得立模标高，所以将其称之为立模标高的绝对高程形式。立模标高的各个节段均为独立计算和放样，因此放样误差不累积是该方法一大特点。由此可推断，某一梁段放样结果不会对下一梁段放样结果产生影响。
4 建立模型
采用大型有限元软件MIDAS对全桥进行模拟试验。由于该桥梁属于五跨连续式梁桥，桥型为（45+3*70+45）m，可通过软件按以下操作流程进行模拟试验：先进行结构离散，把全桥分为108个节点和107个单元，对连续梁施工过程利用56个施工阶段进行如实模拟。以绑扎钢筋-浇筑混凝土-预应力张拉-挂篮走行建立一个施工循环，直到全桥合龙。模型如下图所示：
5 结语
本案通过分析了施工过程中结构的变形情况，并阐述了施工中确定立模标高的方法。通过利用对已施工梁段的量测反馈，进行对大跨度桥梁的挠度预测，为下一阶段的施工做好准备，进行实时控制，减少误差，取得较高的预测精度，较好地指导施工。
参考文献：
[1]梁立农，韩大建.大跨径混凝土梁桥设计新思路[J].公路，2007（02）.
[2]陆琦.轨道交通工程桥连续梁的施工技术探讨[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（07）.
[3]黄新哲.大跨径梁桥长期挠度的控制技术研究[J].价值工程，2011（22）.
关键词：连续梁 标高 线形控制
1 工程概述
金州湾2号特大桥1#连续梁为（45+3x70+45）m五跨预应力连续箱梁，梁长300m，为三向预应力体系。桥梁计算跨径为（45+3x70+45）m，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。梁体变高段按二次抛物线Y=4.5+X2/341.333m变化。连续梁采用单箱单室变截面变高度结构。箱梁顶宽11.75m，箱梁底宽6.4m，顶板厚度45cm，底板厚度42至100cm，按直线变化，顶板悬臂板全桥厚度不变。
2 线形控制
2.1 必要性 通过多跨钢筋混凝土预应力连续梁对高次超静定桥跨结构进行处理，其成桥的梁部理想的几何线型与合理的内力状态依赖于科学合理的施工方法，还受设计的影响。通过施工过程中在建筑时进行控制或者利用调整主梁标高的方式获得预先设计的几何线型，这是进行连续梁桥施工时的关键所在。
施工中可能出现的各种情况尽管在设计时已经进行了考虑，但是在施工过程中由于出现的事先难以精确估计和预料的诸多（如结构自重、混凝土收缩徐变系数、材料的弹性模量、施工荷载、温度影响等）的随机影响因素，以及施工过程中，由于施工方式和仪器测量等方面都会产生误差，使得实际结构的理论设计值与实际测量值之间难以完全保持一致，导致两者之间存在一定的偏差。在施工过程中由于某些偏差（如主梁的竖向挠度误差）具有累加的特性，此时，如果不及时有效地对误差进行调整，随着工程的进展，梁的悬臂长度逐渐增加，导致主梁的实际标高与设计值会出现明显的偏离，影响成桥的线形，造成合龙困难。特别是通过悬臂施工技术对大跨度桥梁进行施工时，在施工过程中如果没有及时发现和处理不合理误差，造成主梁的线形发生积聚进而超出原设计的安全状态导致发生施工事故。因此，在施工过程中对桥梁结构要进行实时监测，根据监测结果对施工过程中的控制参数进行相应调整。在已经投入使用的桥梁中就曾经出现过因为在施工过程中对误差调整不到位，使主梁线形出现不和顺的现象，影响了桥梁的使用寿命。
2.2 目的 对于悬臂施工的预应力砼连续箱梁桥结构来说，所谓线形控制，是指按照施工过程中监测的结构参数的真实值进行施工阶段的模拟仿真分析，按照仿真分析结果确定每个悬臂浇筑阶段的立模标高，此立模标高调整包括两个方面：一是桥梁整体受力考虑的预拱度；二是块段浇筑施工过程中调整预拱度，在施工过程中对出现的误差按照施工监测的结果，进行分析和优化，并对下一立模标高进行实时的调整，实现施工-观测-分析-调整-施工不断优化调整的循环过程，确保竣工后的桥面线型与合拢段两悬臂端标高的相对偏差在规定值的范围内。
2.3 原理 在实际施工过程中，混凝土容重、箱梁截面尺寸、混凝土弹性模量、张拉预应力的效果、施工温度、混凝土的收缩徐变等诸多因素，不可能与设计理论值完全符合，会与事先估计的理想状态存在一定差别，导致实际形变与理论形变之间存在一定差异，这些差异会使桥梁发生形变，使成桥竣工标高偏离设计标高。鉴于此，应结合现场条件，在工程建设过程中对设计模型的理论值进行合理的调整，确保其符合现场施工要求；依照调整后的模型计算出新的立模标高，以期将实际标高控制在设计范围以内。所以说，应结合现场施工条件全面监控桥梁的实际标高，将实际观测变形与理论计算变形作比照，实时监测结构变形量，通过优化理论模型控制误差，准确把握结构的变形规律，通过合理调整立模标高来控制桥梁的实际标高。
3 确定立模标高
3.1 设计标高 设计标高，即正常使用情况下桥梁的标高。设计标高应符合铁路纵断面的线型设计。桥梁的设计标高也可以是桥梁投入使用后承受1/2静活载时的实际标高。文中所说的“竣工多年（一般为3～5年）以后”是桥梁不再有明显的后期变形现象，是为了确保混凝土后期收缩徐变基本完成；所谓“承受1/2静活载”就是指模拟桥梁正常使用情况下的活载状况。
施工过程中控制桥梁标高，目的是使桥梁的线形设计达到设计要求，因此对标高进行监控是设计标高的根本依据。
3.2 竣工标高 竣工标高，即桥梁竣工时的成桥标高。
H=H+f
式中，H——桥梁竣工标高，i表示桥梁纵向位置，以下相同；
H——桥梁设计标高；
f——桥梁完工后，混凝土后期收缩徐变会引起桥梁变形，经计算求得控制载面的挠度最大值，按抛物线沿跨长分布，以向下为正。
3.3 绝对高程法确定立模标高 立模标高与成桥设计标高存在差距，必须设定一定的预拱度，以抵消施工过程中产生的各种变形。
H=H+F+F+F
式中，F——第i阶段混凝土浇筑后，由于混凝土后期收缩徐变造成桥梁变形，经计算得出控制载面的挠度最大值，按抛物线沿跨长分布，以向下为正。
F——结构某一点在立模后，由于后续的施工建设使该点发生形变，直至成桥竣工阶段才可停止发生形变。因而将它记作 （取向下为正）；
F——施工i阶段挂篮变形值。
根据成桥标高控制立模标高。现阶段，大多数施工单位都根据设计标高来评定成桥竣工的标高。从以上可以看出，虽然标高监控的根本依据是按照设计标高进行的，对于大桥标高监控成果通常不便直接采用设计标高进行及时有效的评价。
由于上式主要依据绝对高程的形式计得立模标高，所以将其称之为立模标高的绝对高程形式。立模标高的各个节段均为独立计算和放样，因此放样误差不累积是该方法一大特点。由此可推断，某一梁段放样结果不会对下一梁段放样结果产生影响。
4 建立模型
采用大型有限元软件MIDAS对全桥进行模拟试验。由于该桥梁属于五跨连续式梁桥，桥型为（45+3*70+45）m，可通过软件按以下操作流程进行模拟试验：先进行结构离散，把全桥分为108个节点和107个单元，对连续梁施工过程利用56个施工阶段进行如实模拟。以绑扎钢筋-浇筑混凝土-预应力张拉-挂篮走行建立一个施工循环，直到全桥合龙。模型如下图所示：
5 结语
本案通过分析了施工过程中结构的变形情况，并阐述了施工中确定立模标高的方法。通过利用对已施工梁段的量测反馈，进行对大跨度桥梁的挠度预测，为下一阶段的施工做好准备，进行实时控制，减少误差，取得较高的预测精度，较好地指导施工。
参考文献：
[1]梁立农，韩大建.大跨径混凝土梁桥设计新思路[J].公路，2007（02）.
[2]陆琦.轨道交通工程桥连续梁的施工技术探讨[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（07）.
[3]黄新哲.大跨径梁桥长期挠度的控制技术研究[J].价值工程，2011（22）.