技术创新

    大跨度预应力混凝土连续梁桥是一种新型桥梁，其具有施工难度大、施工要求高、施工质量影响因素多等特点。此类桥梁常用的施工方法包括悬臂施工法、顶推施工法、逐孔施工法，其中悬臂施工法的应用最广泛。悬臂施工法要求从混凝土梁桥墩顶节段向墩顶两侧逐步增加节段，其中施工机具重量与下一节段重量由已建阶段承受，待各个节段皆达到设计强度以后，对节段施加预应力，由此实现前后节段连为一体，之后再进行下一节段的施工。本文结合某大跨度预应力混凝土连续梁桥的具体情况，对其施工控制进行分析。
一、工程概况
某大跨度预应力混凝土连续梁桥采用（90+160+90）m跨度组合，其中上部结构形式采用变截面预应力混凝土连续箱梁（见图1-1）。

如图1-1所示，变截面预应力混凝土连续箱梁为直腹单箱双室截面，其中主跨支点与跨中梁高分别为9.5m、3.5m，此外梁高变化成1.6次抛物线；箱梁翼缘单侧宽度为4m，箱梁底板与箱顶宽度分别为12.5m、20.5m，此外除中墩支点位置厚70cm以外，顶板厚度皆为35m；除边墩支点与中墩支点附近成80cm线性变化以外，箱梁腹板厚度皆取50cm。此大跨度连续梁的变截面预应力混凝土连续箱梁为三向预应力体系。
二、某大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工控制
（一）案例分析
该大跨度预应力混凝土连续梁桥的设计原打算采用悬臂浇筑施工法，即该大桥共设22个（5*200+6*300+4*350+7*400）cm悬臂节段，除合拢块、0#、边跨现浇段以外。但大桥施工因受到各种因素的影响而滞后，工程原设计必须进行调整，以确保工程如期施工完毕，具体的调整内容包括：除合拢块、0#、边跨现浇段三者保持不变以外，对其中17个悬臂节段进行相应地调整，即块段调至（250+300+350+4*400+10*450）cm；但为了适应施工工期的要求，悬臂施工到第7#以后依然采用悬臂施工法对8~10#块进行施工，同时采用满堂支架施工法对11~17#块进行施工。
大跨度预应力混凝土连续梁桥采用悬臂施工法进行施工，从初期施工到大桥建成，桥梁结构的变位与内力皆处在不断变化的状态。针对此现状，必须对桥梁的预拱度值进行合理设置，由此确保桥梁结构成桥线形与工程设计要求保持一致，此乃大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制的必然要求，同时对施工过程安全性与桥梁结构合拢施工控制皆应被高度重视。调整工程施工工序通常会引起结构线形与内力发生变化，其中以基于支架施工法与悬臂施工法的桥梁施工为甚。
（二）自适应控制
针对该大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工控制，根据自适应方式，本文引入有限元仿真分析对桥梁结构的线形与内力变化予以跟踪预测，加上挂篮变形监测、支架沉降监测、变形监测、现场内力监测等措施，由此实现桥梁施工过程安全与结构合拢施工顺利进行，同时确保桥梁结构成桥线形与工程设计要求一致。下文主要对基于自使用控制法的桥梁工程施工控制进行讨论。
针对大跨度预应力混凝土连续梁施工的仿真计算与分析，本文引入桥梁有限元专用程序，即桥梁博士V3.1，其中该桥梁共设100个主梁单元，32个临时墩单元，8个挂篮单元。结合工程的具体施工工序（见表2-1），该桥梁工程共划分成65个施工阶段，具体的控制步骤为：结合该桥梁工程具体的施工工序与设计图纸，对桥梁结构的变形情况进行计算分析，由此获取各个梁段的最佳预抛值。考虑到工程实际情况与理想情况之间存有或多或少的差异，现结合桥梁工程施工阶段各梁段的实测数据，适当调整上述计算分析，由此获取下一梁段的预抛值。由此对多个梁段进行模拟与拟合，最终获取的实测值与分析值大致相符，进而实现对大跨度预应力混凝土连续梁桥结构施工控制的目标。

三、监控结果分析
大跨度预应力混凝土连续梁桥施工的监控通常由线形监控与应力监控组成。应力监控要求应力监测断面选为1/8L截面、主跨的跨中、支点截面、0.4L边跨截面，其中节点截面与0.4L截面分别分布在4#块与12#块，以免墩顶横隔板四周受力对应力监测造成干扰。线形监控要求线形监测测点设在各节段的端部。经线形监控测试结果显示，理论预测值与实测结果基本相符，即对大跨度预应力混凝土连续梁桥施工的监测控制达到既定要求。
综上所述，本文把支架现浇法与悬臂施工法相结合的施工方法引入大跨度混凝土连续梁桥施工领域，同时结合工程实际对部分施工工序做了相应的更改。这样一来，大跨度预应力混凝土连续梁的施工控制必然面临更大的挑战。基于此，本文引入自适应控制法。综合上述施工方法与监控方法，该桥梁工程如期顺利完成，同时工程施工监控也达到既定目标。