【摘 要】大跨度预应力混凝土连续梁桥施工误差的产生危害较一般桥梁严重，因此必须对施工过程严格控制，通过对大跨度桥梁施工控制内容和控制方法的介绍，分析了箱梁线形控制的要点和产生误差的原因，最后对预应力桥梁中箱梁应力和应变测试进行介绍，通过应力和应变分析，找出产生误差的因素，并进行改整处理。
【关键词】桥梁施工;预应力;误差;线形控制
0 引言
目前大跨度桥施工一般采用分段施工法，桥梁的形成是由多个施工阶段组合而成，尽管每个阶段都严格按照操作规程施工，控制每个阶段桥梁的几何尺寸、弹性模量、预加力、容重、收缩和徐变等技术要求，但桥梁建成后不可避免的会出现一定的偏差，随着桥梁结构复杂度的增加，偏差会越来越大，严重时会影响桥梁结构的施工安全性，所以如何消除大跨度桥梁的施工误差已经成为桥梁结构分段施工中的关键问题。
桥梁结构施工控制是实现桥梁结构安全施工的主要措施，随着桥梁结构的复杂度增加，新材料、新工艺和新方法的运用，桥梁结构施工控制的范围也越来越广，包括各施工阶段的关键参数确定，预测实际结构状况等，大跨度连续梁的挠度，受力合理性等。另外桥梁结构施工控制建立的监测系统也对桥梁的安全性和耐久性起到了重要作用，减少了后续桥梁的维护费用，达到了一定的经济效果。
1 预应力混凝土连续梁桥施工控制的主要内容
1.1 桥梁结构施工控制的主要内容
结构变形控制，桥梁的结构变形是施工控制的基本要求，在分段施工过程中产生的变形如果没有加以严格控制会逐渐积累，一定程度后造成与设计尺寸不吻合，桥梁施工中结构的最终误差要符合《公路桥涵施工技术规范》的规定。
结构应力控制，结构的应力无法通过外观检查发现，结构应力状态和设计应力不符时会给结构造成很大的危害，易引起结构变形。预应力桥梁的施工要保证张拉机具和锚具的检查和校验，压力的精度不低于1.5级，校验千斤顶的试验机精度不低于2%。预应力钢材张拉时要以伸长值为标准，实际伸长值和理论伸长值的误差控制在6%以内。结构稳定控制，桥梁结构由于失稳造成的破坏较为常见，桥梁施工中要严格控制各阶段构件的局部和整体稳定性，钢筋混凝土和预应力混凝土的稳定要以轴心受压计算公式验算，当长细比大于规范数值时，以临界力控制稳定，稳定安全系数要大于5，短期施工过程中，稳定性要大于3。
1.2 施工控制的主要分析方法
大跨度预应力混凝土连续梁桥的结构计算方法有正装分析法、倒装分析法和无应力状态计算法三种，三种方法对桥梁结构的分析各有侧重点。
正装法，按照桥梁结构施工的加载顺序来分析结构的变形和受力，能够全面的模拟桥梁施工的实际过程，得到桥梁施工各阶段的位移和受力状态。在正装分析法法中还能够分析和桥梁结构形成历程相关的影响因素，适用于各种型式的大跨度桥梁计算。
倒装法，以理想的竣工状态为出发点，将桥梁结构按照和施工顺序相反的方式进行拆卸，计算各个理想施工条件下的受力变形状态。采用这种方法能够得到桥梁结构施工初始状态和施工中间各阶段的理想状态，通过桥梁结构各阶段中间状态去指导施工，使桥梁成型达到设计要求。适用于悬臂施工的大跨度连续梁桥、斜拉桥和刚构桥等。
无应力状态法，以桥梁结构构件的无应力长度和曲率不变为基础，成桥状态能够和施工阶段的中间状态联系起来，适用于大跨度悬索桥和拱桥施工控制。因为两种桥型的主要承重结构主拱圈和主缆一般都是在工厂加工而成，处于无应力状态，施工时的关键是确定主拱圈和主缆的加工长度。
2 主梁线形控制
2.1 施工预拱度控制
预拱度是控制箱梁线形的主要参数，主跨和边跨能否顺利合拢、线形是否合理以及应力分布等都和预拱度有很大的关系，预拱度施工指令的下达要按照严格的程序进行，要根据检测监控数据制定方案，经过设计和监理审核后，由业主复核，最后才能下达施工单位组织施工。最佳预拱度的调整要在实测信息的基础上进行，常用的误差调整方法有卡尔曼滤波法、最小二乘法、灰色系统法等。这些方法虽然能够达到一定效果，但对于分线性系统还存在局限性。
2.2 箱梁的线形监测
大桥的轴线和里程采用全站仪测量，采用自动安平水准仪测量高程，要定期测量水准基点和轴线基点，测量要有监理工程师、监控组成员和施工单位测量技术人员联合进行，保证结果的科学性。
每个箱梁的截面布置三个控制点，两端点用短钢筋预埋，伸出长度比梁表面多5mm，保持顶端平滑，截面的测点要距箱梁轴线300cm，避开挂篮的影响。桥梁结构尺寸的测量包括箱梁的表面宽度、腹板厚度、上盖板厚度、下底板厚度、箱梁截面高度、施工节段长度等。测量可以不定期抽查的进行。箱梁挠度的测量要考虑工序进展和温度的影响，找出变化规律。抽查箱梁的立模标高和箱梁顶面高程，对称截面要进行相对高差的测量和分析，多跨线形要进行通测。
2.3 测量误差分析
按照桥梁施工和质量检验评定标准，桥梁施工时要控制误差在标准要求的范围内，立模标高允许偏差为5mm，局部线形控制要求相邻阶段的标高误差为10mm，已浇梁段和成桥后的主梁系统控制误差为L/6000，L为跨径。轴线的偏位误差为10mm，同跨对称点高程误差范围为小于10mm。
引起误差的原因不仅有施工原因造成的，还和仪器的操作有一定关系，例如水准仪的操作误差可能为水准管的居中误差、读数误差以及水准尺的倾斜误差。外界条件引起的误差有大气折光、温度变化、仪器和尺垫的下降等。
3 箱梁的应力测试与分析
3.1 箱梁混凝土结构应变测量
钢弦式传感器具有较高的精度和稳定性，测量方便具有较强的抗干扰性，分为钢筋应变传感器、混凝土埋入式应变传感器和表面应变传感器三种。箱梁的应力测试断面要考虑施工的顺序、施工时间、预应力损失等因素，一般选在L/8、L/4、L/2和3L/8处。混凝土材料应力测试的离散性、应力滞后以及剪力滞后等都会对测量造成一定影响。
埋设时要注意应变计的特殊处理，并进行多项检查，以保证钢弦应变计具有较高的测量精度，采用多股铜芯屏蔽线来防止外界电磁场的干扰，对连接线处要采用平行锡焊处理，在接头处用绝缘线包扎，保证长期监控的稳定性，以万用电表测量断路。
3.2 应力测试方法和误差分析
将测量得到的钢弦频率值经过转换就能得到混凝土结构的应变值，再通过计算得到结构应力值，考虑到施工连续性，测量时要重点对混凝土浇筑、凝固状况和预应力钢绞线张拉的操作，测量时间宜选在工况结束后的8小时，每一施工阶段都要选在箱梁上下表面温度均匀时测量。
结构的实际状况和理论状况不可避免的会存在一定误差，产生的主要原因有施工误差、测量误差、参数误差和结构分析模型误差等，要通过理论分析和误差分析手段，对结果进行修正，使测试应力结果尽可能的接近实际情况，准确掌握结构应力状态。误差分析时要考虑钢弦应变计的位置误差、钢弦应变计调零、混凝土弹性模量影响、混凝土应变滞后影响、温度影响、混凝土收缩和徐变影响等。
通过对测量后的应力进行分析，在桥梁施工控制中尽可能的采取措施来减小应力误差，使结构的受力状态能够和设计值相符合，例如针对预应力索延伸量不足的现象可以采取改进施工（下转第335页）（上接第123页）工艺的措施，进行二次张拉，施工中采用对称和多级张拉的方式减少预应力损失。
【参考文献】
[1]向木生，张世飘，沈典栋，等.大跨度预应力混凝土桥梁施工控制技术[J].中国公路学报，2002，15（4）：72-79.
[2]习向木生，范建海，沈典栋，等.预应力结构应力全量静载实验方法[J].武汉理工大学学报：交通科学与工程版，2002，26（6）：1003-1006.
[3]张伟雄.后张T梁预应力筋管道摩阻损失测试与分析[J].科技情报开发与经济，2001，11（l）：67-68.
[4]张迎军，李振鹏，谢雷.预应力管道压浆密实度控制[J].天津市政工程，2005，6（3）：30-31.
[责任编辑：薛俊歌]