大跨度连续梁施工误差控制探讨

张顺

中铁十局 山东济南 250101

1 工程概况

连镇铁路跨沈海高速公路连续梁，位于连镇铁路跨盐河、牛墩河、东门河特大桥上，是一座双线铁路桥梁。该梁体为单箱单室，变高度、变截面结构。梁全长265.5m，计算跨度为72+120+72m，桥面结构全宽12.48m，底宽7.0m，中支点梁高9.0m，端支座及跨中截面梁高5.0m，梁底下缘按照圆曲线变化，圆曲线半径353.125m。全梁分为71段，最大悬臂浇筑梁段重2254.9KN。本梁位于圆曲线上（半径3000m），6‰下坡段，与沈海高速右前角145°，立交净空36×5.5m。悬臂灌注法施工，梁体混凝土强度为C55。纵、横向预应力体系采用预应力钢绞线、自锚式拉丝体系，竖向预应力体系采用预应力螺纹钢筋及JLM-32精轧螺纹锚具[1]。

2 悬臂灌注工艺

简单说，这个工艺就是将连续梁分为4个部分，两个T构和两个现浇段。支架现浇T构的0号节段，挂篮法悬臂灌注T构两翼，支架现浇梁的端部，经2次边跨合龙和1次中跨合龙的体系转换最终成梁。施工工艺的各个环节，都不可避免地产生一定的施工误差，为了保证成品梁的状态更趋近理论设计，这些误差就必须进行分析并制定相应的措施来进行控制。

3 施工误差分析

施工误差受工艺所限，表现也比较个性化，目前还没有统一的分类标准，本文从结构安全角度，将施工误差归类为三部分，分别是强度误差、刚度误差和稳定性误差。（1）强度误差。强度误差主要来源于材料和工艺流程控制。连续梁的材料主要是混凝土和钢材。混凝土的强度和弹性模量与混凝土原材、配比及养护方法关系密切，因为是多次浇筑，还有一个匀质性指标需要控制；钢材包括普通钢材和预应力钢材，普通钢材在预应力连续梁中主要起骨架作用，梁的受力结构主要靠预应力体系。预施应力的成果与预应力材料的强度、弹性模量和张拉、压浆、封锚的工艺紧密相关，预应力筋在梁体中的位置偏差也是影响预应力成果的一个重要因素。（2）刚度误差。刚度误差主要来源于截面特性控制。单截面特性就是断面尺寸，连续多断面尺寸控制就是线型控制的主要内容。（3）稳定性误差主要来源是支架阶段和悬臂阶段施工荷载的控制。

4 施工误差的控制措施

4.1 加强材料检验工作

消除强度误差的基础工作在材料质量控制，厂制产品做好进场检验就能取得不错的效果，但是混凝土用集料并不是厂制产品，其质量状况的波动是比较大的，这个波动不加控制必然引起混凝土质量的波动。我们为了减小混凝土质量的波动，专门采购了连续梁用砂和碎石，并在原有检验子目基础上增加了匀质性要求，确保集料合格的基础上尽可能控制集料质量的稳定，从而减小多批次混凝土强度和弹性模量偏差。

4.2 严格控制工艺流程

混凝土的拌制、泵送、振捣是保证混凝土强度和弹性模量的基础工序，我们重点改进了混凝土养护方法，自发研制了自动喷淋系统，利用电子开关，设定相关参数，实现了自动洒水养护，保湿控温效果明显改进，当气温不适宜洒水养护时，改用养护剂。我们细化了预应力施工流程的把控工作，首先制作专门的胎具来加工预应力孔道的钢筋定位网，先保证这个定位网的精度。其次，加强钢筋验收环节定位网安装精度的专项检查，浇筑前培训振捣工，避免无知的振捣破坏。成孔后检验孔道摩阻，将试验数据反馈设计，明确是否修正摩阻和孔道偏差计算参数，然后再计算实际张拉控制力[2]。张拉前，必须对喇叭口的清理情况进行检查，避免出现因喇叭口混凝土残渣引起未计算的应力损失。严格执行张拉、压浆、封锚工序的各项要求，如果有条件的话，尽可能使用数控张拉设备。

4.3 严格控制模板的制作、安装误差

截面特性控制，首先要严格控制模板尺寸，从两个方面入手，一个是模板的加工制作环节，另一个是模板安装环节，前一个环节是基础，后一个环节是关键。尤其要注重梁底板的浇筑厚度和箱室内膜的安装，这是连续梁截面尺寸偏差的重灾区。

4.4 加强线型监控

截面特性控制的另一个重点就是线型监控，一般都是聘请有资质的第三方来实施线型监控，这个监控的基础是空间位置的准确量测和有效调整。大跨度连续梁，施工节段多，以本梁为例，悬臂浇筑块段排号至16号段，截面测量的工作量非常大，要想保证量测的准确，量测的复核确认制是确保准确的法宝，千万丢不得。另外，误差调整有个小技巧，不要一步调整到位，而是分步调整，可以根据误差的大小来确定是分两步还是多步，这样做可以避免顺桥向线型的S型波动。

4.5 动态管控施工荷载

支架阶段主要是沉降量的控制和调整，计算时要充分考虑施工荷载的内容，不要漏项。悬臂浇筑阶段，T构的平衡是施工荷载控制的重中之重。这个控制必须制定专门的方案，并动态管理，血淋淋的事故教育我们必须做好这个施工荷载的平衡控制。图纸中明确给出的偏差是20t，貌似很宽裕，但仔细分析下，其实不然。按照混凝土的容重折算，20t也就8方混凝土，在灌注混凝土过程中，我们很容易控制T构两端同时开始，但是同时结束并不容易实现，这个过程中的偏差我们目前还不能准确量测，所以，其他荷载的控制就必须更加严格。T构两端的挂篮、模板、物料、机具、人、防护设施等荷载，编制成荷载清单，对称布置，班前核对，班中抽查，班后点验，一步不能少，尤其是挂篮行走和混凝土浇筑环节，要设立专人盯控T构两端工序的同步情况[3]。合龙时，龙口两端的偏差调整十分关键，在设计合龙温度范围内，水箱调整法的应用经济有效。

5 结语

本文仅从结构安全角度对施工误差进行浅显的分析，控制措施也仅是笔者的一些经验之谈，仅供参考。施工误差不可避免，但是可以通过控制逐步降低，使成品梁的状态更接近设计目标，对施工安全和结构安全都意义重大。