连续梁挂篮法施工作业指导书(4)

连续梁体系转换过程第1步：边跨合拢第2步：形成单悬臂静定体系第3步：中跨合拢第4步：形成连续梁体系说明：1、边跨合拢段在陆地上搭设的支架上现浇，现浇前张拉预应力束后临时锁定装置拆除。合拢在一天中最低气温时进行，然后拆除膺架和临时支座。2、膺架和临时支座拆除后，直线段简支状态和悬臂段T构体系转变为单悬臂静定梁体系。3、利用一个挂篮进行中跨合拢段施工，张拉预应力束，同时在中跨合拢段的另一端进行平衡压重，压重量与一个挂篮的重量相同。4、拆除挂篮和移走平衡压重，单悬臂静定体系转变为设计和连续梁（连续刚构）体系。 4.7. 箱梁线型控制

4.7.1. 线型控制理论分析及控制流程

大跨度悬臂梁施工，应对其梁内应力和梁体线型进行监控。悬臂梁施工线型控制的关键是要分析每一施工阶段、每一施工步骤的结构挠度变化状态，控制立模标高。先计算出各梁段的立模预拱度，结合前一梁段的挠

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度实测值，修正预拱度值后调整立模标高。

在竖向线形控制的各个环节中最困难的就是施工挠度的预测计算。如何科学合理确定悬臂桥箱梁每一个待浇节段预拱度准确的设置，以及设置预拱度在施工过程中得到有效的控制，是施工线形控制的难点，也是保证一跨桥梁从两个悬臂端最终是否按施工误差允许值顺利合拢、整个桥梁合拢后的美观及运营安全的主要控制环节。

竖向线形控制主要依据施工预先选用的混凝土自重、施工临时荷载、预应力张拉设计值等主要荷载，对悬臂梁产生正负挠度计算叠加值；另外还要考虑桥梁悬臂施工引起的静定结构短期弹性挠度和长期徐变挠度值。施工时对于静定悬臂施工的两端预设上拱度的，具体做法是在施工标高的基础上预设弹性挠度和徐变挠度影响数值。由于受各种待定因素的影响，如：同一座桥梁各节段施工环境温度、湿度以及养护时间的不同所产生的影响不同，长期徐变挠度影响从理论上讲要考虑运营后五年内反复荷载的作用才能消除，因此不可能通过理论计算的方法来完全解决，在理论计算的基础上进行必要的监控量测，对量测数据同理论数据进行比较分析酌情调整是设置预拱度最有效的办法。

在实际施工中遵循“计算预测→施工量测→反馈分析→计算调整→施工量测”的次序循环进行，在成桥后，再根据实测线形和预测线形进行比较，对整个线形控制过程进行分析总结。 4.7.2. 线形控制计算的理论依据 4.7.2.1. 主要影响因素

施工过程的挠度计算不仅与力学计算模型的选取有关，而且更重要的是与许多影响挠度的因素相关，这些主要因素包括：

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（1）施工阶段的一期恒载：梁自身静载和预加应力； （2）施工临时荷载：悬浇的挂篮、施工荷载等； （3）环境因素：温度变化、混凝土收缩徐变等。

除此以外，还有许多随机变化的待定因素，如：混凝土自身的弹塑性性能，各节段施工周期随季节变化的不定性, 预应力损失的随机性，日照使结构混凝土内外温度变化的不均衡性。 4.7.2.2. 主要影响因素的计算方法

(1)施工静载引起的挠度（如图1所示）

施工静载包括一期恒载和施工临时荷载，各节段的混凝土自重与一期恒载，挂篮设备以及机具人员等属于施工临时荷载，混凝土自重产生的挠度通过悬臂梁的自重挠度公式进行计算，在此不赘述，仅说明各节段对各点挠度的叠加公式。

由于各个节段对其前面的节段均会产生挠度，故而计算各节段的自重挠度值时必须进行叠加计算，具体计算公式如下：

δ110000δ12δ22000δ13δ23δ3300....................0δ1nδ2nδ3n.....δnn11111δ1δ2=δ3.....δn

注：δij—j#节段自重及预应力束在i节段端头产生的挠度； δi —由各梁段自重在i节段产生的挠度总和； ∑δij—由张拉各节段预应力在i节段产生的挠度总和；

δ21δ22δ2211δ21

δ21δ22δ33δ33- 17 -

δnn0000δnn1δn

δ21δ11δ21δ22δ22δ21δ22δ33δ33图1：施工自重产生的挠度叠加图

由于挂篮设备的重心距悬臂梁的根部力臂较大，造成已完成梁段的变形，从而使待浇筑梁段模板下垂，这种变形属于弹性变形，将随着挂篮的拆除而消失，因此在设置预拱度时，要预先考虑施工临时荷载δ4i的影响。即施工临时荷载属于在施工中移动的临时静载，是静载计算的一个特例，且该施工静载随着节段的前移该挠度不断增大，但随着节段的完成最后在合拢时拆除而归于0，故在标高计算过程中要予以扣除。

挂篮自重及临时荷载引起的挠度计算实际就是：n节段重量等于挂篮及临时荷载重量引起的挠度δin的计算。且该挠度按照负值计算（在合拢后挠度消失，梁体在最后统一产生负挠度，故在前期计算按照负挠度叠加）。

(2)预应力引起的挠度

由于悬臂结构施工时的预应力束均在梁体的上部，所以各节段预应力引起的挠度一般为负值。根据预应力引起的挠度计算公式计算叠加而得出各节段的预应力挠度值δj，具体叠加办法同梁体自重产生的挠度叠加办法相同，在此不在赘述。

(3)挂篮变形引起的挠度

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δnn

由于悬臂结构各节段的自重比较大，所以挂篮的变形值也必须予以考虑。其中挂篮变形值是根据挂篮加载试验（挂篮加载试验是在挂篮安装完毕后，按照悬臂浇筑最重节段的120%进行加载通过测量得来）的各项综合测试结果，绘出挂篮“荷载~挠度曲线”，然后进行内插而得挂篮变形挠度值δig。

(4)混凝土收缩徐变的影响

当施工阶段变形的理论计算值与实测值符合较好的情况下，可以通过累计变形分析来调整混凝土的收缩徐变系数。即：在理论模型中首先将混凝土容重、梁体尺寸、钢绞线张拉应力、钢绞线摩擦系数等参数调整准确，保证理论模型与实际结构的“初步”吻合，进而由累计变形理论计算值与实测值的差异来调整理论模型中混凝土收缩徐变系数，使累积变形的理论模型与实际结构的变形相吻合。

简单地说，混凝土收缩徐变系数的调整是通过分析累积变形来处理。只有当本阶段变形理论值与实测值相符而累计变形不符时，才对所累计过程混凝土的收缩徐变系数进行调整。

钢筋混凝土及预应力混凝土结构内力和位移计算必须考虑混凝土收缩徐变的影响。影响收缩徐变的主要因素有：水泥品种、集料性质、混凝土配合比、外加剂和其它成分、加载龄期、环境龄期、环境温度、试件尺寸、应力大小及应力持续时间等。混凝土的收缩徐变不仅影响结构在施工期间的变形，而且对结构在成桥竣工后的变形也有较大影响。在建立理论计算模型时，混凝土收缩徐变产生挠度一般按照混凝土随龄期增长的收缩徐变系数对整体预拱度予以调整,即：

δix=φtτ*(δi -δj +δ4i +δig )

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