大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工控制

摘要：大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工控制是保障桥梁施工安全、确保结构线形与内力符合设计要求的关键环节。当前，悬臂浇筑施工中存在监控精度不足、参数调整滞后、环境因素考虑不周全等问题，易导致梁体线形偏差、应力集中等隐患。本文通过分析大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工控制的现状，明确其在监控体系、工艺协同、风险防控等方面存在的问题，提出针对性优化策略，包括构建动态监控模型、强化参数实时调整、完善环境适应性控制等。实践案例表明，这些策略能够有效提升施工控制精度，为大跨度连续梁桥安全高效施工提供有力支撑。

关键词：大跨度连续梁桥；悬臂浇筑；施工控制；线形监控；应力调整

引言：

随着交通建设的快速发展，大跨度连续梁桥因跨越能力强、受力性能优越，在跨江河、峡谷等复杂地形中广泛应用。悬臂浇筑施工法以其无需大型支架、对桥下交通影响小等优势，成为大跨度连续梁桥的主流施工工艺。该工艺通过逐段浇筑梁体节段，逐步形成整体结构，施工过程中梁体线形、内力状态随施工阶段动态变化，若控制不当易引发结构开裂、合拢偏差等病害，严重影响桥梁安全与使用寿命。

当前，大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工控制面临诸多挑战，如施工荷载与理论计算偏差、环境因素干扰、监控数据反馈滞后等。深入研究施工控制的现状、问题及优化策略，对提升桥梁施工质量、保障运营安全具有重要现实意义。

一、大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工控制现状分析

大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工控制呈现出“技术多元但精度待提升”的特点，具体体现在监控体系、工艺协同、数据应用等维度：

当前施工控制多采用“线形监控+应力监控”的二元体系，通过全站仪、应力传感器等设备采集数据。某跨江大桥施工中，每节段布设6-8个线形监测点、4-6个应力监测点，实现每24小时数据采集一次。部分项目引入BIM技术构建三维模型，模拟施工阶段变形趋势，但模型参数更新频率（通常每周一次）滞后于施工进度，难以实时指导调整。监控范围存在局限，对温度梯度、日照温差等环境因素的专项监测不足，仅30%的项目配备自动化温度监测设备。

悬臂浇筑施工中，梁体预拱度设置、挂篮变形修正等参数多基于类似工程经验确定，缺乏针对具体项目的精细化计算。某高速公路桥梁施工中，因未考虑挂篮弹性变形的累积效应，第8节段施工后梁体标高偏差达12mm，超出规范允许范围（±10mm）。参数调整存在“事后修正”特征，监测数据需人工整理分析后才能制定调整方案，从数据采集到方案实施平均耗时48小时，导致偏差持续累积。

挂篮前移、混凝土浇筑、预应力张拉等工序的协同衔接对施工控制至关重要。实际施工中，各工序缺乏标准化衔接流程，如混凝土浇筑完成后，未严格按设计要求等待强度达标（部分项目提前6-8小时张拉预应力），导致梁体产生附加应力。挂篮行走时的同步性控制不佳，左右幅挂篮高差超过50mm的情况占比达15%，引发梁体横向偏移。

二、大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工控制存在的问题

基于施工实践分析，大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工控制在技术应用、流程管理、风险应对等方面存在突出问题：

监测设备精度难以满足高要求，传统全站仪的测量误差在±2mm左右，对于跨度超100m的桥梁，累积误差可达15mm以上。数据传输方式落后，70%的项目仍采用人工记录、U盘拷贝的方式，易出现数据遗漏或错误。监测频率与施工节奏不匹配，如混凝土浇筑过程中未进行实时监测，无法及时发现浇筑过程中的异常变形（如局部沉降超过5mm）。

理论计算模型未充分考虑施工荷载变异性，如挂篮实际重量与设计值偏差超过3%时，未重新校准预拱度；混凝土弹性模量取值采用标准值，忽视不同批次材料的性能差异（波动幅度可达5%-8%），导致计算变形与实际变形偏差显著。预拱度设置未纳入后期收缩徐变的长期影响，通车后梁体下挠值超出预期，部分桥梁运营3-5年后下挠达20-30mm。

温度变化对梁体线形影响显著，但多数项目仅监测大气温度，未同步测量梁体内部温度梯度，导致日照温差引起的梁体侧弯（最大可达8mm）无法准确修正。强风天气（风速超过10m/s）下，挂篮稳定性监测缺失，曾出现某桥梁施工中挂篮因风振产生横向位移，导致节段浇筑轴线偏差15mm。

施工控制数据未形成完整追溯体系，部分项目因人员变动导致监测记录不连续，无法追溯偏差产生的具体阶段。缺乏智能化风险预警系统，对梁体应力超限（超过设计值10%）、线形偏差持续扩大等风险，多依赖人工判断，预警响应时间超过24小时，易错过最佳调整时机。

三、大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工控制优化策略及案例分析

针对上述问题，需从监控体系、参数管理、环境适应、风险防控等方面构建系统性优化策略：

引入自动化监测设备，在梁体关键截面布设光纤光栅传感器（监测应力）、GPS定位系统（监测线形），数据采样频率提升至每小时1次，通过无线传输至控制中心。基于监测数据建立动态修正模型，将挂篮变形、混凝土收缩徐变等参数纳入实时计算，每节段施工前更新预拱度设置。某黄河大桥应用该体系后，节段标高偏差控制在±5mm以内，较传统方法精度提升60%。

开展施工参数专项试验，针对挂篮进行加载试验，精确测定其弹性变形与非弹性变形值，作为节段高程调整依据；每批次混凝土进场后，同步测试其弹性模量、收缩系数，修正计算模型参数。推行“参数-监测-反馈”闭环管理，当实测值与理论值偏差超过5mm时，立即暂停施工并分析原因，制定专项调整方案。某城际铁路桥梁通过该机制，成功将累积线形偏差控制在8mm以内。

建立环境监测专项模块，同步采集大气温度、梁体表面与内部温度、风速风向等数据，开发温度-变形关联模型，量化日照温差对梁体线形的影响（如每10℃温差对应2-3mm的竖向变形），实时修正立模标高。遇强风、暴雨等极端天气时，启动应急监测方案，增加监测频次至每30分钟1次，必要时暂停施工，确保结构安全。

结语

大跨度连续梁桥悬臂浇筑施工控制是一项系统性工程，直接关系到桥梁的施工安全与长期性能。当前存在的监控精度不足、参数调整滞后等问题，需通过技术创新与管理优化加以解决。

通过构建实时监控体系、精细化参数管理、强化环境适应能力等策略，可显著提升施工控制精度，确保梁体线形与内力符合设计要求。实践案例表明，这些策略能有效降低施工风险，为大跨度连续梁桥的高质量建设提供可靠保障。

未来，随着智能建造技术的发展，应进一步推动BIM+物联网、数字孪生等技术的融合应用，实现施工控制的智能化、自动化，为桥梁工程建设提供更先进的技术支撑。

参考文献：

[1] 中交公路规划设计院. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362-2018）[S]. 北京：人民交通出版社，2018.

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