连续梁短线法节段预制线型控制技术

摘 要：短线法节段预制是一种新型桥梁施工工艺，其核心技术是预制节段的线型控制。本文结合某工程实例，首先介绍了短线法节段预制及短线法预制节段施工工艺，重点分析了短线法节段预制线型控制技术，包括短线法节段预制的工艺流程、“六点法”线型控制原理等，以期为连续梁短线法节段预制的线型控制一定的参考。

关键词：连续梁;节段预制;短线法;线型控制

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）07-0138-02

0引言

随着城市交通压力的不断加大及社会对环保问题的重视程度加大，对桥梁建造技术提出了更高的要求，为更好地适应城市环境需求，桥梁上部结构施工中节段预制拼装的应用越来越多，节段预制拼装技术的应用还能够有效缩短桥梁现场施工周期。我国除香港等少数地区外，关于节段拼装技术的应用较少，而在国外此项技术的应用已十分普遍。通常节段拼装技术的节段预制方法有长线法和短线法两种，其中短线法凭借适应性强、占地少等优势更为常见，应用范围更广。线性控制技术作为短线法节段预制的关键技术，于施工项目而言至关重要。因此，研究连续梁短线法节段预制线型控制技术具有重要的现实意义。

1工程概况

台州湾大桥及接线工程是甬台温高速公路复线的重要组成部分，为甬台温高速公路复线第二段宁波象山至温州乐清段的其中一段。本合同段台州湾跨海大桥起讫桩号为 K147+768～K151+806，路线长度为4.038km，为本项目的控制性工程。

台州湾大桥非通航孔（60m跨径部分）北引桥侧起点到终点桩号为K147+768～K148+968，均处于直线段上。标准联长5跨一联，桥跨布置为：4×（5×60m）=1200m，南引桥侧起点到终点桩号为K149+916～K151+416，其中K150+603.244～K151+416.000桩号路段处于R=4000.0m的圆曲线上，其余路段均处于直线段上。标准联长5跨一联，桥跨布置为：5×（5×60m）=1500m，共5联。60m跨单个边跨和中跨主梁分为19个节段。

梁主体采用预制结构，中心梁高3.6m，箱梁翼缘悬臂3.50m，悬臂端厚度20cm，悬臂根部厚度50cm。全桥箱梁顶板厚度28cm。跨中箱梁截面腹板厚45cm，底板厚27cm;根部箱梁截面腹板厚70cm，底板厚60cm。

2短线法节段预制概述

2.1节段预制基本流程

短线法要求在同一地方将所有的节段用同样的模板预制。第1个节段是在活动端模和规定端模之间浇筑的，预制从第1个节段开始，此节段通常被称为起始节段。之后前移该起始节段作为镶合匹配节段，作用是充当活动端模，然后开始第2节段浇筑。如此可保证相邻节段之间的剪力键完全匹配。后一节段浇注完毕且完成初步养成后，将前一节段运走，空出来的位置移上新浇注节段，同样作为镶合匹配节段。如此周而复始，便完成了全部节段预制[1]。

2.2特点

由于短线法底模较短，影响节段预制线性的因素较多，包括侧模、底模等，这些因素的一点点误差对于整个桥梁项目来说可能会是巨大的成桥线形误差，因此，节段预制线形控制技术是短线法的关键技术。短线法较适用于有竖向和平面曲线的桥梁，不仅能够缩短节段预制周期，还能够提高生产率，未来必然是箱梁节段预制的主要发展趋势。

2.3短线法预制节段梁基本技术要点

短线法预制技术是一种新型的桥梁建设施工技术，其基本技术要点为：在浇筑箱梁时，利用匹配模具浇筑预制梁，之后进行节段匹配，同时适当调整节段位置，使其能够满足项目需求，再然后重复上述步骤，如此便完成了整个桥梁的预制工作。

短线法技术优势在于不受气候条件的制约，容易控制节段桥梁工期;可同时进行制造与架设;施工期间对周遭环境及交通的影响较小;预制工艺具有程序化及专业化的特点，项目质量有保障[2]。

3 短线法预制节段施工工艺

3.1模板施工

短线法预制节段梁主要采用六套钢制模板，该模板配置了螺杆顶伸装置和液压油缸，模板的施工顺序通常分四步，即安装底模、安装侧模、钢筋骨架吊入以及安装内模。在此期间，受到内外部预应力等因素的影响，节段梁的底模、外侧模会发生一定的位移，而这种位移变化对于整个施工项目来说可能影响巨大。在这种情况下，相关工作人员为保证整座桥梁不受位移影响，应将剪力键合理放置在节段梁中的待浇段端模，依据具体情况调整、矫正节段梁中的待澆段端模是短线法预制节段梁施工流程中重要及必要一环[3]。

3.2钢筋及混凝土施工

在绑扎钢筋前，通常要对主筋和预埋件位置放样，绑扎过程为：绑扎底筋—绑扎腹板钢筋和隔膜板钢筋—绑扎顶板钢筋，一般情况下钢筋施工包括骨架绑扎、定位安装预应力管道、定位安装预埋件、布置混凝土垫块、设置骨架吊点以及吊装等步骤。需要注意的是，预埋件品类众多，包括通风孔、排水孔、临时预应力孔、临时紧固件、体外转向管、临时吊孔等，若这些预埋件与钢筋位置存在冲突，禁止切断钢筋主筋，但为了绕过预埋件，应及时调整钢筋位置。另外，混凝土构成为细骨料、粗骨料、胶凝材料和外加剂等，是浇筑桥梁节段的主要材料，而混凝土浇筑可分为顶板浇筑、腹板浇筑和底板浇筑。

3.3桥梁节段安装准备

桥梁节段安装准备主要有支座安装和操作平台安装等。其中操作平台安装主要涉及两大类，分别为墩旁操作平台及承重托架与操作平台;支座安装可分为两个步骤，即测量放样与安装支座，测量放样是指在墩身施工完成后测量临时支座标高及永久支座垫石标高，并针对超高部分进行有效处理，而安装支座的关键环节为支座灌浆。另外需要注意的是，对于桥梁节段安装而言，支座安装至关重要，因此，必须保证其精度符合要求。

3.4梁段安装及二次浇筑

为保证节段安装的精确度，应采取有效措施纠正安装出现的误差，因此，梁段安装首先必须进行梁段调位。在实际施工中，为做好梁段调位工作，通常会应用多台调位千斤顶，梁段安装分为边跨和中跨，在完成上述步骤后，为更好地完成梁段的安装，可使用架桥机或浮吊。在完成安装后，需要采用6mm厚的二次浇筑模板来进行二次浇筑。

4短线法节段预制线型控制技术

4.1短線法节段预制工艺流程

在浇筑工序中，我们统称起活动模板作用的节段为“匹配节段”，而和固定模板相接的节段为“现浇节段”。

短线法节段预制的初始节段通过固定模板及活动模板的控制浇筑而成，被称为“基准节段”，依次进行节段匹配，使相邻节段之间的剪力键完全匹配，之后重复此过程即为短线法节段预制工艺流程[4]。

4.2短线法节段预制“六点法”线型控制原理

短线法节段预制线型控制的原理是通过调整“匹配节段”相对于“现浇节段”的空间位置来保证梁体的设计线型，匹配节段三维调整的方式有绕接缝垂直中轴线的水平转动、绕接缝的垂直转动和绕接缝的横向扭转三种。

固定端模上总共设4个控制点：2个水平标高兼平面位置控制点，2个轴线控制点。为控制固定端模竖向垂直度并使其中线居中，应在固定端模板的顶面和内腔底面正中设置2个轴线控制点，应在腹板位置处对称设置2个水平标高兼平面位置控制点。控制固定端模整个模面与现浇梁段的中轴线垂直，并使其顶面水平。端模上缘须保持水平，固定端模模面须保持竖向垂直并与现浇节段中线成直角。

匹配梁段通过6个控制测点来实现定位，测点设置见图1。其沿梁段中心线的两个测点（FH&BH）用来控制匹配节段水平面内的偏转角度（即转角）;而沿腹板设置的四个测点（FL，FR，BL&BR）用来控制匹配节段在竖直面内的偏转角度（即倾角或仰角）和绕节段轴线的旋转角度（即扭角或畸变角）。全部控制预埋件由镀锌十字头螺栓和U型圆钢组成，应在浇筑梁段时放置到规定位置[5]。

5结语

该工程采用连续梁短线法节段预制新工艺，节段预制过程安全环保，质量稳定、生产速度快，经济效益和社会效益良好。未来随着连续梁建设对交通、安全、环保等要求的提高，短线法节段预制工艺将会得到更广泛的应用。

参考文献

[1] 袁武林.连续箱梁桥短线拼装施工控制方法及程序研发应用[D].长沙：长沙理工大学，2018.

[2] 杨晖.节段箱梁短线法制架施工在强潮区单桩独柱、连续刚构桥梁施工中的应用及施工难点分析[J].公路，2013（5）：240-245.

[3] 王渊.城市高架轨道交通节段拼装桥梁施工及控制技术研究[D].长沙：中南大学，2008.

[4] 建林.苏通大桥75m跨预应力混凝土连续梁短线匹配预制和悬拼技术[J].现代交通技术，2007（4）：26-29.

[5] 黄跃，王敏，杜松.基于连续梁桥短线法施工控制的结构参数敏感性分析[J].中国港湾建设，2011（2）：10-12.

收稿日期：2020-03-02

作者简介：郑烨（1986—），男，浙江新昌人，本科，中级工程师，研究方向：路桥。