文章基于华晨宝马大东工厂扩能项目铁路专用线工程跨马宋公路特大桥，对其大跨预应力混凝土连续梁桥悬臂施工控制进行分析[1]。1工程概况工程位于沈阳市大东区，桥梁全桥长904.34 m。主桥上部结构采用单箱单室预应力混凝土连续箱梁结构，跨度为56 m+56 m，采用变截面直腹板形式，箱梁顶宽7.6 m，底宽4.2 m，中墩箱梁底板宽度加宽至5.2 m，顶板厚度除支点附近外，均为34 cm，腹板厚45~72 cm，按折线变化。底板厚由30 cm按照二次抛物线变化至根部的80 cm。桥梁采用挂篮分段对称悬臂浇筑方法，边跨采用墩旁托架方法。2主桥施工计算2.1主桥结构计算模型本桥建模施工阶段划分与桥梁实际施工工序一致，共分为50个施工阶段，利用MIDAS Civil软件建立全桥计算模型，共59个节点，57个梁单元。桥梁结构计算模型如图1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.24.068.F001图1桥梁结构计算模型2.2主要材料参数（1）混凝土。根据材性试验实测数据对模型进行修订，主梁和桥墩采用C50混凝土，封端采用C50补偿收缩混凝土，保护层采用C40纤维混凝土。（2）预应力。纵向、横向预应力钢束采用高强低松弛钢绞线，抗拉强度标准值为1 860 MPa，公称直径15.2 mm。竖向预应力钢筋采用25 mm预应力混凝土用螺纹钢筋，型号PSB830，抗拉强度标准值为830 MPa。3有限元计算结果利用MIDAS Civil验算桥梁持久、短暂状况构件的应力及持久状况、正常使用极限状态，计算结果满足规范要求。（1）分析短暂状况下构件的应力，上部结构箱梁上缘全部处于受压状态。在施工至最大悬臂时，最大压应力出现在0号块悬臂处，为11.8 MPa；箱梁下缘均处于受压状态，最大压应力为10.7 MPa，位于7号块处。边跨合拢时，边跨箱梁上缘全部处于受压状态，最大压应力为16.6 MPa，位于0号块悬臂处。箱梁下缘全部处于受压状态，其最大压应力为18.2 MPa，出现在10号块处。（2）进行成桥状态下内力组合及强度验算，主力作用下，强度安全系数最小值为2.22；主力+附加力作用下，强度安全系数最小值为2.17；施工荷载作用下，强度安全系数最小值为2.34。4线形监控4.1立模标高的确定考虑温度、收缩徐变和非线性等因素影响，箱梁实际立模标高的计算公式为[2-3]：H=HS+Hy+Hlj+ΔHt+H挂篮 （1）式中：H——实际立模标高；HS——设计高程；Hy——预拱度；Hlj——成桥累计位移;ΔHt——挠度调整值；H挂篮——挂篮弹性变形。4.2箱梁线形监控方法采用高程线形监控和平面线形监控方法监控箱梁线形，在每个区段顶板的前端布设3个高程测点。4.3线形监控结果（1）箱梁实测高程与理论高程对比结果。箱梁实测高程随外荷载的变化而变化，主要伴随施工工序的进行产生，如块件混凝土浇筑、预应力张拉、挂篮行走等。这类挠度变化快，与工序有关，与时间关系不大。以东幅1#～15#悬臂端实测挠度与理论挠度比较表为例，分析实测与理论值对比情况。①1#～6#梁段在混凝土浇筑前后、预应力筋张拉前后、前移挂篮前后，施工阶段的实测挠度值与理论挠度数值接近，误差较小。②7#～15#梁段混凝土浇筑前后、预应力筋张拉前后，实测值与理论值数值较前6#开始增大，误差也开始增大，最大误差出现在14#，为1.8 cm，均控制在2 cm内。东幅1～15#块计算高程与实测对比如表1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.24.068.T001表1东幅1～15#块计算高程与实测对比工况浇筑混凝土后挠度张拉后挠度挂篮前移挠度段号实测值理论值差值实测值理论值差值实测值理论值差值1-2-0.161.8410.650.35-2-0.611.3920-0.19-0.19110.79-10.21-11-0.7710.233-2-0.331.6710.81-0.19-1-0.760.244-1-0.560.4431.17-1.83-3-1.081.9250-0.90-0.9001.641.640-1.49-1.496-2-1.350.6502.232.23-2-2.01-0.017-1-2.39-1.3922.800.80-2-2.38-0.388-5-3.521.4822.070.07-1-1.59-0.599-1-5.06-4.0602.512.51-1-1.81-0.81100-7.08-7.0833.080.080-2.08-2.0811-3-9.70-6.7023.701.7-3-2.330.6712-3-13.07-10.0734.451.45-3-2.590.4113-23-17.545.4634.951.95-1-2.71-1.7114-5-23.37-18.37815.197.19-7-18.29-11.2915-38-31.186.822621.97-4.0396.57-2.43mm（2）影响箱梁实测挠度偏差的分析。①温度变化会对长悬臂施工的悬臂挠度观测结果产生很大影响，施工中必须引起足够关注。箱梁会受环境温差和体系温差的影响，导致其温度场非常复杂，很难精确地计算温度对挠度的影响值。本桥监控通过实桥试验获得温度变化对箱梁挠度的影响曲线。②混凝土弹性模量和箱梁截面尺寸是影响结构刚度改变的两个主要因素。混凝土弹性模量具有滞后性，是影响混凝土弹性模量的最敏感因素。桥梁的计算采用实测弹性模量，箱梁的理论挠度与实际情况基本接近。应锁紧模板，严格检查箱梁形状尺寸，减少超方、缩方现象。③行走的挂篮是悬臂施工中最大的临时荷载，其他荷载吨位较小，可以忽略不计。预拱度中考虑挂篮临时荷载计算结果更接近实际。④挂篮在混凝土的浇筑过程中会产生一定的弹性和非弹性变形。在后续过程中，弹性变形能够恢复，应将其计入立模标高，非弹性变形能够在挂篮试验时基本消除。5桥梁应力监控5.1应力监控测点布置应力测点布置在结构最不利截面上，应做到“少而精”。梁结构主跨1#块置传感器，全桥共计4个截面，每个截面6个测点。跨中8#块安置传感器，全桥共4个截面，总共布置24个应力量测点。箱梁顶、底板上的测点均按纵桥向水平布置，应力测试采用质量可靠、性能稳定的钢弦传感器。5.2箱梁应力监控结果本桥的应力控制关键截面为悬臂的根部截面，可以对悬臂根部截面混凝土应力进行监控，得到不同施工荷载作用下截面的应力变化，判断悬臂施工体系的平衡性。可以对结构的倾覆弯矩进行控制，保证结构施工期间的安全。在整个施工过程中，本桥结构应力的实测值和理论值差别很小，处于安全状态。各施工阶段应力理论值与实测值对比如表2所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.24.068.T002表2各施工阶段应力理论值与实测值对比施工阶段测点位置顶板腹板底板理论值实测值理论值实测值理论值实测值1#张拉-1.57-2.98-0.89-1.69-0.14-0.272#张拉-0.99-2.08-0.77-1.62-0.53-1.113#张拉-1.18-2.24-0.78-1.48-0.31-0.594#张拉-1.27-2.41-0.83-1.58-0.31-0.595#张拉-1.36-2.31-0.88-1.50-0.29-0.496#张拉-1.53-2.91-0.93-1.77-0.17-0.327#张拉-1.65-3.14-1.03-1.96-0.24-0.468#张拉-1.94-3.69-1.29-2.45-0.37-0.709#张拉-2.07-3.52-1.34-2.28-0.26-0.4410#张拉-2.13-4.05-1.35-2.57-0.19-0.3611#张拉-2.23-4.24-1.36-2.58-0.14-0.2712#张拉-2.29-4.24-1.34-2.48-0.11-0.2013#张拉-0.93-1.77-0.47-0.89-0.12-0.2314#张拉-0.87-1.54-0.39-0.69-0.09-0.16MPa5.3应力监控结果分析本桥主梁悬臂根部测试截面实测应力变化趋势与有限元模拟计算得到的趋势一致，吻合度较高，其偏差主要由结构的温度变化为消除以及混凝土的收缩徐变等因素产生，目前，混凝土桥梁的施工应力只能进行近似计算。混凝土的弹性模量通过试验室试块测试得到，与实际梁体的真实数值有一定误差，只能相对近似得到混凝土应力值。虽然测得的混凝土实际应变和理论计算值之间存在一定误差，但两者的整体变化趋势趋于一致。6结语全桥悬臂段在整个施工过程中均表现为压应力，未出现拉应力，其余各项指标均满足规范要求；对本桥的线形进行监控，1号～6号梁段在浇筑混凝土前后、预应力筋张拉前后、前移挂篮前后，理论挠度与实测挠度均较小，基本接近；7号～15号梁段浇筑混凝土前后、预应力筋张拉前后，理论值与实测值均开始增大，理论挠度与实测挠度的偏差增大，但最大偏差不超过2 cm，分析温度变化、刚度、临时荷载、挂篮变形等对其产生误差的影响程度，并给出合理化建议。