悬臂浇注连续梁线型施工控制

朱志勇

【摘要】：桥梁施工线型的控制对行车安全和工程质量有着十分重要的意义。文章分析了线形控制主要因素，结合工程实践，提出了施工过程线性控制的措施。

【关键词】：桥梁施工；梁桥；线型控制

Abstract: the linear control of bridge construction on traffic safety and engineering quality is of great significance. This paper analyzes the linear control of the main factors, combined with engineering practice, the linear control measures during construction.Keywords: bridge construction; bridge; linear control

中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：

一、工程概况

沪昆客专长昆湖南段孙水河特大桥29#-32#墩采用一联（32+48+32）m预应力混凝土连续梁跨越设计，该桥主跨跨越孙水河，桥墩高21.5m。

桥梁采用双线设计，线间距5m，桥梁采用悬臂浇注施工方法，单“T”构共分6个悬臂浇注节段，中支点处梁高4.05m，边跨8m直线段梁高为3m，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。梁体为单箱单室、变截面、变高度结构，箱梁顶宽12m，底板宽5.5m，顶板厚度40cm，隔墙处加厚，按折线变化，底板厚度40~80cm，按直线变化，腹板厚48至80，隔墙处加厚，按折线变化，全联在端支点、中跨及中支点处共设5个横隔板。

桥梁采用三向预应力体系。竖向采用φ25mm高强精轧螺纹钢筋，锚固体系采用OVM圆塔型锚具，张拉体系采用YDC240Q型千斤顶；纵向与横向预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，其中横向预应力采用单端张拉工艺，纵向预应力采用双端张拉工艺，竖向预应力采用单端复拉工艺。

二、线形控制主要因素分析

1、结构自重(包括悬臂浇筑的结构自重、二期恒载以及施工设备重量)所引起的挂蓝体系的几何变形，挂篮体系的几何变形可以通过挂篮预压试验消除其影响。

2、预应力引起结构变形和混凝土收缩徐变。该变形属时间的函数，随时间变化而不同，施工监控时要根据实际具体施工时间进行计算和调整。

3、温度变化对桥梁结构的受力与变形影响很大，这种影响随温度的改变而改变。在不同时刻对结构应力、应变进行量测，其结果是不一样，如果施工控制中忽略了该项因素，就必然难以得到结构的真实状态数据，从而也难以保证控制的有效性。所以，必须考虑温度变化影响。温度变化相当复杂，包括季节温差、日照温差、骤变温差、残余温度、不同温度场等，而在原定控制状态中无法预先知道温度实际变化情况，所以在控制中是难以考虑的。通常都是将控制理想状态定位在某一特定温度下，从而将温度变化对结构的影响相对排除（过滤）。一般是将一天中温度变化较小的凌晨作为控制所需实测数据的采集时间。对季节温差和桥内温度残余影响一般采取修正措施予以考虑。

4、体系转换对成桥线形的影响。合龙前后其受力体系的变化对成桥线形的影响是不可忽略的。

5、施工管理好坏直接影响桥梁施工质量、进度等。如果梁相对悬臂施工进度存在差别，就必然使两悬臂在合拢前等待不同的时间，从而产生不同的徐变变形，由于徐变变形较难准确估计，所以容易造成最终合拢困难，增加结构附加应力。

三、施工过程线性控制措施

1、预拱度设置及线形总体控制措施

箱梁预拱度的计算公式：施工标高＝设计标高＋预拱度＋挂篮挠度＋施工调整值。施工过程中，需要进行观测的内容，主要有箱梁挠度；混凝土浇注过程的观测；纵向张拉前后观测，观测点布在梁端桥中心线处，主要观测梁段张拉引起的上挠度值；移挂篮前后观测，观测点布在梁端桥中心线处，主要观测移挂篮后箱梁的下挠度值。建立箱梁施工标高控制小组，对箱梁实测挠度与计算挠度进行分析对比。按数据统计方法对设计计算挠度进行必须的修正、调整箱梁施工标高。对挂蓝进行等效预加载，消除其非弹性变形。测定其弹性变形，为混凝土浇筑前的立模高程提供依据。

在预应力混凝土箱形连续梁悬灌施工前，根据施工方案、工艺和工期的要求，模拟施工过程，收集整理有关数据，输人计算机。运行线形控制软件，计算梁体受自重、施工荷载、预应力张拉及预应力损失、混凝土收缩及徐变、体系转换等因素影响而产生的内力和变形，定出各梁段的施工立模高程；施工过程中，再根据实际施工荷载、悬灌循环周期以及对已灌筑梁体高程的精密测量，重新计算和修正下一梁段的施工立模高程。使悬灌段合龙时的精度、体系转换完成后梁体线形达到设计和规范的要求。

2、施工线形高程控制措施

为了保证箱梁理论轴线高程的施工精度，及时准确地控制和调整施工中发生的偏差，高程以Ⅱ等水准高程控制测量标准为控制网、箱梁悬浇以Ⅲ等水准高程精度控制联测。标高观测的固定水准点须设置在永久不动的位置上，整个施工过程中的所有标高测量的基准均由此引出。测量基点应用钢筋头设置在各主梁块上的中心位置，而后各节段的标高测量均由此引出，对该测量基点每悬臂浇筑1个节段应当校验一次，同时在关键施工阶段和主梁边中跨合龙段施工前，也必须对其进行校验。

连续刚构桥的节段施工过程，主要有挂蓝行走、绑扎钢筋、混凝土浇筑、预应力张拉4道工序。其中挂蓝行走与绑扎钢筋引起主梁产生的挠度十分微小。混凝土浇筑与预应力张拉则是引起挠度变化的主要工序，应分别在其工序前后进行标高观测。故对正在施工的节段观测次序为：混凝土浇筑前后、预应力张拉前后，共进行4次测次。观测节段为包括本施工节段在内的相邻前3个节段控制截面的标高，每施工完3个节段，应观测1次该主梁各控制截面的标高。

3、施工平曲线控制措施

梁段的中心线位置受到各种因索的影响而发生变化，在操作中主要采取以下几种措施：

（1）布设大桥Ⅱ等精度三角网。

（2）建立正确的计算模型，计算出每个梁段中心线的起点、终点平面坐标值。根据模拟线形计算结果，进行设计参数的调整，使各参数尽量接近实际，并严格监控，以保证全桥Ｔ构弯梁的线形理想。

（3）平面线形控制，关键在于控制挂篮及模板的平面位置由于温度和施工荷载的不确定性而导致绝对平面位置的不稳定。Ｔ构弯梁分段浇注的平面线形用绝对平面位置和相对平面位置进行控制，采取施工测量（相对平面位置）与控制测量（绝对平面位置）相结合的方法，控制平面曲线位置。

（4）对已施工完成的各梁段中心线也要按规定每天测量一次，及时掌握线型的总体变化，通过计算机分析指导下步梁段的曲线测量工作。在挂篮的行进、安装过程中的平面线形控制，就是控制每节段前后的平面偏移量，每节段浇筑完毕，张拉完预应力束后，平面线形以控制该段绝对平面位置为主。

4、悬臂施工过程中的纠偏措施

尽管在桥梁设计与施工过程中已计算了挠度和设置了预拱度，也进行了施工精密测量和挠度监控。但是因施工过程中不定因素太多，加之每一次平衡悬臂施工时间长短不同，难免会有挠度误差和不符合设计要求的标高及纵轴向梁体线形不平顺出现。为了保证合拢段混凝土浇筑过程中，在混凝土强度不高的情况下，使合拢段的两侧标高之差不变，并使线形平顺，则必须采取如下的纠偏措施。

首先是可根据施工现场的条件，在合拢段两悬臂端增加平衡配重，可用水箱或砂箱，通过注水放水或加砂放砂来平衡两悬臂的荷载变化，平衡设计应遵循平衡原则进行，以达到标高线形的控制。

其次，使用临时预应力钢束，纠正梁端竖向或水平向的悬臂挠度差，若纠正水平悬臂挠度差，可用横向预应力钢束斜向交叉放置在箱梁合拢段两边的顶板上。以上纠偏措施在纯竖向或水平挠度差时，都是有效的，通过纠偏可达到设计要求的梁体线形，但悬臂端梁体有扭转变形发生时，纠偏则很困难，因此在施工中必须控制好箱梁的横向变形，防止发生扭转挠度或变形。

5、施工观测与控制要点

(1)保证测量仪器的精度，采用全站仪进行轴线定位和测距，采用精密水准仪测量高程。

(2)在施工中严格控制不平衡荷载的分布。

(3)在箱梁各节段设置观测点，观测点位于各节段最前端，底板3个点，顶板顶面3个点，翼缘板各1个点。

(4)每浇注一段，在挂篮就位后浇注混凝土前后、张拉纵向预应力束前、张拉纵向预应力束后、移动挂篮前各观测一次，每次观测以统一格式的表格记录，及时反馈，如出现实测值与目标值有差异，应采取合理的调整方案。

(5)由于温度变化对梁体挠度影响较大，如果施工期间的温差较大时，还需测量温度变化对同一节段箱体的挠度变化的影响。

(6)施工观测应选在每天早晨进行，不允许在大风、高温、强光等条件下进行观测；施工观测要定人、定仪器，做到勤观测、勤记录、勤复核、勤反馈。

(7)在施工过程中，应对全桥中心线和临时水准点进行定期复查，以确保施工观测的正确性。

结束语

在梁部施工过程中，通过理论计算、实地检测，结合软件处理等不同方式，从不同角度相互验證，通过各相关单位的相互配合与协作，坚持施工控制程序，在施工过程中不断摸索，总结经验，之后将运用于实际施工中，确保了梁体的线形稳定，满足了桥梁的受力及线形美观度要求。

参考文献：

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