蔡 艷
(昆山市交通工程試驗檢測中心,江蘇 昆山 215300)
昆山市洞庭湖路太倉塘大橋主橋施工監控技術
蔡 艷
(昆山市交通工程試驗檢測中心,江蘇 昆山 215300)
太倉塘大橋主橋上部采用三跨預應力混凝土單箱雙室直腹板連續箱梁。施工全過程實施有效的施工監控,確保成橋的線形符合設計要求。文章對其施工監控技術做了分析,供參考。
變截面預應力混凝土連續梁;橋梁施工;監控技術
昆山市洞庭湖路工程01標太倉塘大橋主橋上部采用(43.5+75+43.5)m三跨預應力連續箱梁。主橋位于直線上,主橋箱梁采用縱向、橫向和豎向預應力體系。主橋箱梁采用掛籃懸臂澆筑施工,箱梁縱向懸澆分段長度為(8×3.0m+2×3.5m)。各單“T”澆筑至最大懸臂后,先澆筑邊跨合攏段,在解除墩頂臨時固結,并拆除中墩及邊墩的所有支架后,澆筑中跨合攏段,完成體系轉換,成為三跨變截面預應力砼連續箱梁。
監控項目組投入主要設備:全站儀(型號SET220K)、水準儀、筆記本電腦、對講機、數碼相機、室外溫度計。
3.1 監控目的。太倉塘大橋主橋是預應力混凝土連續梁結構,其施工要經歷“T”型懸臂澆筑節段行成主梁的過程。本橋主跨達75m,懸臂長,而且要經歷體系轉換的過程,實際施工受各種因素干擾,因此要對施工全過程實施有效的施工監控,確保成橋的線形符合設計要求。
3.2 監控目標。橋梁的施工監控是一個預告、量測、識別、修正、預告的循環過程,通過施工監測與控制的有機結合,調整控制橋梁的線形,盡可能使橋跨結構的線形接近或達到設計預期值,確保橋梁施工安全和正常運營。
4.1 掛籃變形監測。0#-1#施工結束后,在1#塊前端安裝掛籃,并對掛籃進行預壓實驗,監測掛籃的變形值,驗證掛籃的剛度同時作為立模標高中掛籃彈性變形值取值的依據;
4.1.1 測點布置。掛籃安裝好后設置10個標高觀測點,如圖1-2所示。掛籃的上橫梁及翼板測點(編號4、5、6、7、8、9、10)用紅油漆表明編號。同時在底板處設立臨時觀測點(1、2、3)。
4.1.2 測量方法。用精密水準儀測量各測點標高。連續梁施工時控制網的建立以原有的橋梁施工控制網為基礎,在主墩8#、9#墩左、右幅墩頂0#塊中心位置各布設兩個加密控制點。分級定時加荷并測量記錄,循環進行直至最后測定完畢。當設計預壓荷載全部加完,卸荷后,再測定各測點的高程。
4.1.3 統計分析。確定預壓彈性變形值及非彈性變形值,與理論值相比較,建立檔案資料,為各節段掛籃施工時底模平臺的預拱度值提供依據。根據沉降觀測數據,計算各點有關變形值:
總變形 = 加載穩定后讀數 - 初始狀態讀數;
非彈性變形 = 卸載后讀數 - 初始狀態讀數;
彈性變形 = 總變形 - 非彈性變形
4.2 主梁各控制點高程及軸線控制
4.2.1 測點布置。綁扎鋼筋期間在墩頂各懸澆端部設置6個標高觀測點。箱梁的底板測點用短鋼筋預埋設置并用紅油漆表明編號,同時設立臨時標高觀測點,作為控制截面梁底標高用。
4.2.2 測量方法。掛藍懸澆施工首先要建立控制網,控制網以原有的橋梁施工控制網為基礎,在主墩8#、9#墩左、右幅墩頂0#塊中心位置各布設兩個加密控制點。利用大橋兩岸大地控制網點,全站儀后方交會法測出加密控制點的坐標,同時用三角高程法測出加密控制點高程,三角高程測量時應注意對向觀測取平均值。該加密控制點至少每個月與GPS控制點聯測一次,同時加密控制點之間應加強校核,確保連續梁施工控制測量的準確性。
4.3 實施內容及要求。主梁施工階段主要對主梁的結構變形進行檢測,監測內容包括:立模標高、混凝土澆筑后的變形、預應力張拉后的梁端起拱值等。為避免溫度的影響,監測時間宜選擇在早晨日出之前。
4.4 邊跨支架現澆階段。此階段采用支架現澆,支架應充分預壓,并測量支架彈性變形與非彈性變形,根據實際監測情況,對立模標高進行調整。
4.5 邊跨合攏施工階段。合攏施工是全橋的關鍵階段,需對其進行嚴格控制,主要內容為主梁的標高變化。監測分一下三種工況:工況1 施加合攏段平衡重;工況2 澆筑合攏段混凝土;工況3張拉合攏段預應力束。
4.6 體系轉換階段。體系轉換(拆除臨時固結)階段各梁段變形變化較大,對主梁的標高和控制截面進行監測。

圖1 太倉塘大橋主橋監控模型圖

圖2 掛籃位移橫斷面測點布置
4.7 中跨合攏階段。在中跨合攏前一天,對懸臂標高進行24小時連續觀測,每2小時觀測一次,記錄懸臂端標高及合攏口長度隨時間的變化曲線,從而確定合理的合攏時機。中跨合攏施工階段與邊跨合攏一樣分三個工況對主梁標高進行監測。
4.8 監測工況。根據各種工況,施工中主要監測內容如下表所示:掛籃變形、支架沉降、主梁標高、軸線偏位。
各測點誤差均應控制在規定和設計要求的范圍之內,根據現行《公路工程質量檢驗評定標準》和《公路橋涵施工技術方案》的要求,并適當從嚴。
通過一系列的現場實測和計算分析,對下階段梁塊立模標高進行修正,使得計算的理想狀態與實際狀態吻合,并藉此修正后的理想狀態預告后期各梁段的理論值。通過前期預報和后期調整,實現對橋梁的施工監控。
通過本工程實踐,總結施工經驗,為以后橋梁監控提供借鑒。
[1]JTGD62-2004,公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].
[2]范立礎.橋梁工程[M].北京:人民交通出版社,2004.
TU74
A
10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.029