摘要：懸臂澆筑方法現(xiàn)在已成為連續(xù)梁橋及斜拉橋主要施工方法。橋梁工程監(jiān)控分析時，對立模標高的控制占據(jù)很大部分，懸臂澆筑經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在不同施工監(jiān)控單位對立模標高控制方法已經(jīng)大同小異。文章結(jié)合現(xiàn)在正在施工的水口水道大橋，對連續(xù)梁橋?qū)嶋H監(jiān)控過程中的高程控制方法和細節(jié)進行了論述。
關(guān)鍵詞：懸臂澆筑；立模標高；施工監(jiān)控；連續(xù)梁橋；斜拉橋
1 懸臂澆筑施工現(xiàn)狀
關(guān)于橋梁懸臂澆筑施工法已有近90年歷史。早在1928年，F(xiàn)reyssinet首次運用懸臂施工法建造了主跨為185m的鋼筋混凝土大跨徑拱橋。國外采用懸臂施工方法建造預應力混凝土橋梁始于20世紀40年代末。德國工程師首先將懸臂澆筑混凝土法應用于預應力混凝土連續(xù)梁橋，為當今連續(xù)梁、T形剛構(gòu)、連續(xù)剛構(gòu)、斜拉橋等采用的懸臂澆筑混凝土施工方法奠定了堅實的基礎(chǔ)。懸臂施工法有著無支架的優(yōu)點，在施工時橋梁跨越路線可以正常通車，很大程度地促進了橋梁的建設(shè)和發(fā)展。我國從20世紀60年代中期也將懸臂施工法從鋼橋引入到了混凝土橋梁施工當中。隨著懸臂施工技術(shù)的進步和完善，施工機械化程度的提高，橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計算和施工控制的精細化，懸臂施工法已經(jīng)成為預應力連續(xù)橋梁和斜拉橋建造的主要施工方法。
2 懸臂澆筑施工時立模標高控制的意義
橋梁控制包括應力和線形兩方面，線形控制不僅是在橋梁施工過程中最直觀的控制因素，同樣也關(guān)系到結(jié)構(gòu)受力。懸臂澆筑法采用移動式掛藍作為主要施工設(shè)備，以橋墩或墩塔為中心，對稱地向兩邊澆筑梁節(jié)段的混凝土。連續(xù)梁橋懸臂澆筑時施工工序：先安裝掛籃，綁扎鋼筋澆筑混凝土，待混凝土達到要求強度后張拉預應力束，然后移動掛藍進行下一節(jié)段的施工。在此施工工序下，掛籃彈性變形、混凝土收縮徐變、預應力鋼束張拉都是影響高程的主要因素。對于橋梁高程控制問題，中國學者秦順全、林國雄提出了無應力狀態(tài)法。無應力狀態(tài)法的基本思想是：在線形狀態(tài)下對一座已建橋梁進行解體，只要各單元長度與曲率不變，則無論按什么程序恢復，恢復后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和線型將與原結(jié)構(gòu)一致，應用這一原理建立連續(xù)梁橋施工階段與成橋狀態(tài)之間的聯(lián)系。由此可見，在運用懸臂澆筑施工時，橋梁線形控制對于橋梁受力有一定影響，對于施工過程和成橋后橋梁線形也起到非常重要的作用。
3 橋梁高程監(jiān)控理念
3.1 工程概況
水口水道大橋位于佛山市南海區(qū)里水鎮(zhèn)里水鎮(zhèn)，跨越水道通航等級Ⅳ級。本項目橋涵設(shè)計荷載按城-A級設(shè)計，主橋跨徑組合為（65+110+65）m，上部結(jié)構(gòu)形式采用預應力混凝土連續(xù)箱梁，單箱雙室斷面，鉛垂腹板，變高度，箱梁頂板寬17.8m，底板寬11.8m。主墩采用鋼筋混凝土實心墩，主橋采用掛籃懸臂施工。水口水道大橋主橋立面如圖1所示，橫截面如圖2所示。
3.2 立模標高需要處理的數(shù)據(jù)
關(guān)于橋梁懸臂澆筑施工方法的立模標高控制：第一，考慮橋梁設(shè)計高程；第二，考慮施工過程中的預拱度；第三，考慮混凝土收縮徐變以及運營階段對橋梁線形的影響，這也屬于橋梁預拱度的一部分。
3.2.1 設(shè)計高程。對于PC橋梁，主梁是預應力混凝土梁，按現(xiàn)行橋梁設(shè)計規(guī)范，主梁在設(shè)計中應考慮兩種極限狀態(tài)，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。通過實地勘察，確定橋梁跨度情況。然后根據(jù)索力分布、主梁彎矩、主塔彎矩、邊墩和輔助墩支座反力等受力情況，經(jīng)過反復試算迭代修正確定成橋受力狀態(tài)。最后經(jīng)過成橋狀態(tài)調(diào)整確定最終成橋受力狀態(tài)，即可得到橋梁設(shè)計高程。
3.2.2 預拱度。由于結(jié)構(gòu)自重、混凝土收縮徐變、溫度變化、預應力作用、活載等因素的影響，混凝土會產(chǎn)生一定程度下?lián)�。在施工過程中設(shè)置預拱度是為了抵消各種作用對橋梁線形的影響，以滿足結(jié)構(gòu)長期運營的需要。由于橋梁預拱度影響因素較多，而PC橋梁合攏高差要求精度為±30mm，所以在施工過程中要采用理論知識以及現(xiàn)場施工經(jīng)驗的方式對影響橋梁線形的所有作用進行精確分析，才能保證結(jié)構(gòu)順利合攏以及運營階段的安全性。一般認為預拱度包括成橋預拱度，施工過程中的模板彈性變形，施工預拱度，調(diào)整預拱度。
在橋梁安全性檢測過程中，分析計算法主要也是利用結(jié)構(gòu)幾何變形對橋梁結(jié)構(gòu)安全性能進行評估。
3.3 箱梁高程控制點
對于懸臂澆筑過程，橋梁高程監(jiān)控主要是對一些控制點進行高程監(jiān)測�？紤]到橋梁懸臂現(xiàn)澆過程中采用掛籃施工，底模平鋪在掛籃橫隔梁上，側(cè)模和翼模以一定角度焊接在一起，所以橋梁高程控制點設(shè)置在底模和翼模上面。以水口水道大橋為例，控制點一般包括箱梁底部（E、F、G三點）、翼板根部（C、D兩點）以及翼板邊緣（A、B兩點）。
3.4 箱梁高程測量
進行外業(yè)測量的最根本目的是給出合理立模標高，從而控制橋梁線形。高程測量主要是測量各節(jié)段混凝土澆筑前后、鋼束張拉前后、掛籃移動前后的箱梁高程變化情況，并且與理論計算的數(shù)據(jù)進行比較和修正。通過分析實測和理論值之間的差別而得出混凝土自重和鋼束張拉，掛籃變形和移動對梁段高程的影響，為下一節(jié)段高程控制提供數(shù)據(jù)指導。考慮懸臂澆筑施工工藝，掛籃移動后是最后節(jié)段的最終工況，所以高程控制數(shù)據(jù)以掛籃移動后為準。
在橋梁施工過程中，環(huán)境溫度的大小及太陽輻射溫差會影響結(jié)構(gòu)體系內(nèi)的內(nèi)力分布。白天箱梁頂面溫度比底面溫度高，使懸臂箱梁產(chǎn)生下?lián)献冃危灰归g箱梁頂面降溫幅度大于底面，懸臂箱梁又會發(fā)生上撓變形。由于太陽出來前（5∶00～7∶00）溫度變化不大，所以在外業(yè)測量時將太陽出來前規(guī)定為初始溫度狀態(tài)，測量時間也安排在這個時間段。
以水口大橋為例，橋梁共劃分12個節(jié)段，最大節(jié)段重量為251.4t，最小節(jié)段重量為160.2t。掛籃重量為125t，占各節(jié)段比重49.7%～77.4%，如表1所示，掛籃重量在施工過程中占有較大比例。可以測量掛籃在某節(jié)段移動前后高程的變化量，與軟件計算的變形值進行對比修正，從而在下一節(jié)段立模標高的預拱度中加入掛籃引起的變形值。
4 結(jié)語
綜上所述，橋梁高程控制是以實際測量為基本依據(jù)，以理論計算為輔助工具的一整套計算過程。其中各節(jié)段的立模標高為高程測量、計算、分析的目標。為了給出更可靠的立模標高，就需要在理論計算基礎(chǔ)上，對橋梁線形影響因素進行再次分析，最后通過實際測量結(jié)果與理論計算值之間的對比，才能較為精確地計算下一節(jié)段的立模標高。
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