摘要：以105國道粵珠大橋為工程背景，介紹了粵珠大橋梁施工監(jiān)控的原則和方法，闡述了該橋預應力混凝土連續(xù)梁的施工監(jiān)控的實施措施，以確保施工中結構的可靠性與安全性，保證成橋后結構的受力狀態(tài)和線形符合設計要求。
　　關鍵詞：連續(xù)梁；施工監(jiān)控；應力監(jiān)測
　　
　　一、工程概況
　　南粵美麗的大都市與高科技火炬開發(fā)區(qū)由粵珠大橋緊密相聯(lián)。此橋主跨為100m的預應力混凝土變截面連續(xù)箱梁，跨徑組合為56m+3×100m+56m。該橋箱梁分左右兩幅，每幅箱梁截面為單箱單室。橋面全寬為34.5m，為減輕自重，每幅箱梁頂面做成-2%的向外側的單向橫坡。各墩墩頂中心梁高為5.8m，各跨跨中和邊跨跨中現(xiàn)澆段梁高均為2.5m，其間梁底下緣按二次拋物線變化。單幅橋在四個主墩上按“T構”用掛籃分段對稱懸臂澆筑施工，每塊件澆筑順序為先澆筑底板，再澆筑腹板和頂板。全橋按對稱懸臂澆筑→邊跨合攏→次邊跨合攏→中跨合攏順序進行施工。
　　二、施工監(jiān)控的原則與方法
　　2．1施工監(jiān)控原則
　　2．1．1受力要求
　　反映連續(xù)梁受力因素的主要是主梁的截面應力（或內力）狀態(tài)。通常起控制作用的是主梁的上下緣正應力。無論是在成橋狀態(tài)還是在施工狀態(tài)，要確保各截面應力的最大值在規(guī)范的允許范圍以內。
　　2．1．2線形要求
　　線形要求主要指的是主梁的標高在成橋后（通常是長期變形穩(wěn)定后）滿足設計標高的要求。
　　2．1．3調控手段
　　由于懸臂施工屬于典型的自架設施工方法，施工過程中的已成結構（懸臂節(jié)段）狀態(tài)是無法事后調整的，所以施工監(jiān)控主要采用預測控制法。對于主梁應力（或內力）的調整，可以用嚴格控制預應力束的張拉力的大小的方法實現(xiàn)。對于主梁線形的調整，調整立模標高是最直接的手段，將參數(shù)誤差和其他因素引起的主梁標高變化通過立模標高的調整予以修正。
　　2．2施工監(jiān)控方法
　　預應力混凝土梁橋的施工監(jiān)控一般有兩種方法：第一種是預測控制法，即在施工過程中，全面考慮影響橋梁結構狀態(tài)的各種因素和最終成橋的目標后，對結構的每一個施工階段（節(jié)段）形成前后的狀態(tài)進行預測，使施工按照預定的理想狀態(tài)順利進行。由于預測狀態(tài)與實際狀態(tài)免不了誤差存在，某種誤差對施工目標的影響則在后續(xù)施工狀態(tài)的預測予以考慮，以此循環(huán)，直到施工完成和獲得與設計相符合的結構狀態(tài)。預測控制法以現(xiàn)代控制論為理論基礎，其常見預測方法有卡爾曼濾波法和灰色理論法等。第二種是自適應控制方法，即在施工過程中，通過對橋梁結構的主要參數(shù)進行識別或估計，找出產生偏差的因素，從而對參數(shù)進行修正，達到控制誤差的目的。本橋主要采用第一種方法進行監(jiān)控。但由于連續(xù)梁橋施工過程中影響因素較多，如結構剛度、梁段重量、施工荷載、混凝土收縮徐變等，因此對這些設計參數(shù)進行識別和預測，從而對參數(shù)誤差進行優(yōu)化調整也是必須的。
　　三、施工監(jiān)控的實施
　　根據(jù)施工過程中掛籃和混凝土主梁的受力特點，本橋每懸澆梁段分成3個工況：1）掛籃前移并定位立模；2）澆筑混凝土；3）張拉預應力束
　　3．1主梁高程線形監(jiān)控
　　3．1．1主梁高程線形設計算和監(jiān)測的工況
　　高程線形監(jiān)控主要包括三方面的工作：主梁三條理論線形的計算、主梁階段撓度測量、主梁實測撓度數(shù)據(jù)處理。三條理論線形是指設計線形、目標線形和預拱度線形。設計線形由設計圖紙得出。目標線形是在設計線形的基礎上，計入活載和長期徐變的影響而得到的線形。而預拱度線形是根據(jù)每懸澆梁段的3個工況，按照規(guī)范化要求得出的線形。經(jīng)過綜合分析，本橋的撓度觀測分為3個工況：掛籃前移后、澆筑混凝土后、張拉預應力束后。
　　在每一梁段懸臂端截面梁頂板對稱布置3個測點為標高觀測點，測點用短鋼筋預埋設置并用紅漆標明編號。墩頂0號塊頂設標高觀測點作為各梁段標高測量基準點。截面測點示意圖見1。
　　
　　3.1.2立模標高計算
　　主梁各節(jié)段立模標高理論計算公式如下：
　　
　　式中：——i節(jié)段立模標高（節(jié)段上某固定位置）；
　　——i節(jié)段設計標高；
　　——i考慮各梁段自重、張拉各節(jié)段預應力、混凝土收縮徐變、施工臨時荷載、使用荷載在i節(jié)段引起的撓度而得到的預拋高值；
　　——掛籃變形值。
　　其中，為由倒退分析輸出的結果；為根據(jù)掛籃加載試驗，綜合各項測試結果，最終繪制出掛籃荷載一撓度曲線，進行內插而得。
　　3.2控制斷面應力監(jiān)測
　　應力監(jiān)測是施工監(jiān)控的重要內容。本橋在主梁的控制斷面布置應力測點，進行應力的實時監(jiān)測來觀察施工過程中斷面的應力變化與應力分布情況。若發(fā)現(xiàn)實際應力狀態(tài)與理論計算應力狀態(tài)差別超限，則需要進行原因查找的調控，使之在允許范圍內變化。本橋應力測點設在兩個墩的主梁懸臂根部、L/4,L/2合攏段等關鍵截面。全橋有6個監(jiān)測斷面，共有112個應力測點。箱梁頂板、腹板及底板均設測點，并且橫豎向均勻布置。在每梁段預應力張拉前后及掛籃前移并定位立模、澆筑全部混凝土后，分別對各應力測點全面測量一次。本橋應力監(jiān)控采用預埋振弦式傳感器并用專用測讀儀器測試的方法。任意一個斷面應力測點布置示意見圖2。
　　
　　3.3溫度監(jiān)測
　　溫度變化對橋梁的受力與變形影響很大，在對結構應力及變形狀態(tài)進行量測時必須考慮其影響。懸臂施工的連續(xù)梁橋標高會隨溫度的變化發(fā)生上（下）撓。因此對結構的溫度進行監(jiān)測，尋求合理的立模、架設等時間，修正實測結構狀態(tài)的溫度效應，對于連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控是非常重要的。一般溫度變化包括季節(jié)溫度變化和日照溫度變化兩部分。季節(jié)溫度變化比較均勻，只是通過墩身產生軸向伸縮對主梁撓度產生影響。日照溫度變化它不僅會產生主梁頂、底板的溫差，使主梁發(fā)生撓曲，同時也會產生墩身兩側的溫度差，使墩身產生偏移。鑒于日照溫度變化的復雜性，在撓度理想計算時難以考慮其影響。為了解其影響狀況并掌握箱梁截面內外溫差和溫度在截面上的分布情況，可要梁體上布置溫度測點進行監(jiān)測。本橋采用埋入混凝土的NTC直徑4mm的熱敏電阻溫度傳感器及相應的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，量測箱梁混凝土頂、底板及腹板中的溫度變化。控制截面選擇在兩個墩墩頂0號塊根部及L./8跨處。其觀測方法與高程觀測一致。任意一個斷面溫度測點布置示意圖3。
　　
　　4結語
　　通過該預應力混凝土連續(xù)梁橋施工控制的實踐，可得出以下結論：1）在懸臂施工過程中，對主墩和主梁結構在各個施工階段的應力和變形的監(jiān)測可以達到及時了解結構實際行為的目的。監(jiān)測數(shù)據(jù)為結構的安全穩(wěn)定、受力合理及線形平順提供了技術保障。2）理論計算與施工線形測量相結合，使用現(xiàn)代控制理論對高程偏差進行調整與預測，可得到合理的施工拋高值，使實際線形接近設計線形。3）應力與溫度的監(jiān)測對及時了解施工過程中真實應力與溫度分布狀態(tài)有重要的意義。
　　參考文獻：
　　[1]向中富，橋梁施工控制技術[M].北京：人民交通出版社，2001.
　　[2]丁如珍，特大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋在施工監(jiān)控技術[C].
　　中國公路學會2005年學術年會論文集.北京：人民交通出版社，2005.40.4-1.