預應力連續剛構箱梁橋施工與監控

辛 亞 兵

(現代投資股份有限公司懷化分公司，湖南 懷化 418000)

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預應力連續剛構箱梁橋施工與監控

辛 亞 兵

(現代投資股份有限公司懷化分公司，湖南 懷化 418000)

以溆水大橋工程為例，闡述了橋梁下部結構與上部結構的施工技術，介紹了施工控制的主要內容與方法，并對標高及主梁應力進行了觀測，結果表明，上部結構在施工過程中的各項指標均滿足要求。

箱梁橋，上部結構，標高，應力

1 工程概況

預應力混凝土連續剛構箱梁橋目前廣泛應用于高速公路橋、城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋和跨越寬闊河流的大橋。連續剛構箱梁橋由于墩梁固結，無需進行大型支座的設計、制作、養護和更換，另外具有抗震性能好等優點。以湖南省溆浦至懷化高速公路控制性工程溆水大橋為工程背景，圖1為溆水大橋成橋圖。溆水大橋位于溆浦縣小江口鄉，大橋橋型布置為5×30 m(預制T梁)+35 m+2×60 m+35 m(懸澆剛構組合梁)+25 m(現澆箱梁)，橋梁總長為378.40 m，橋面橫坡為2%，縱坡1.79%。為保證工程質量和安全，在施工過程中對上部結構施工一些關鍵性技術指標進行了監控，包括：上部結構施工過程中的應力監測、懸澆箱梁掛籃施工的立模標高、撓度監測等。

2 施工技術簡介

2.1 下部結構

主橋橋墩采用空心薄壁墩，薄壁墩頂與箱梁和承臺相交部位均設置肋。主墩承臺及墩身側面均設置Φ6帶肋防裂鋼筋網。墩身施工采用翻模施工，翻模采用大鋼模整體拼裝，施工按3.0 m，6.0 m循環施工。

基礎為4D150 cm鉆孔灌注樁低樁承臺結構，樁基縱向間距4.0 m，承臺厚3.0 m。為解決承臺大體積混凝土內外溫差問題，承臺采用分層澆筑，每一澆筑層厚為1.5 m。承臺混凝土內設冷卻管，冷卻管采用具有一定強度外徑為50×2.5的鋼管，自混凝土澆筑時冷卻管內開始循環灌入冷水，溫度控制在5 ℃～10 ℃之間。承臺澆筑完成后將冷卻管內灌漿封孔，并裁除伸出承臺的冷卻管。

由于6號、7號、8號橋墩位于溆水河道中，施工時采用筑島圍堰作為鉆機的工作平臺。30 m預制T梁下部結構采用雙樁雙柱式。基礎采用樁基，直徑分別為180 cm(墩柱高度H≤15 m)，200 cm(墩柱高度15 m

2.2 上部結構

橋梁主跨為35 m+2×60 m+35 m+25 m。采用單箱單室箱形截面，箱梁高度和底板厚度均按二次拋物線變化。箱梁根部梁高為360 cm，跨中梁高為230 cm；箱梁頂板寬1 275 cm，底板寬675 cm，懸臂長300 cm。箱梁在板式實體墩頂處設2個1.2 m厚的中橫隔板，每個懸臂分為7個號塊澆筑。0號塊長6 m，其余1～7號塊長分別為4×3.5 m+3×4.0 m，中跨合龍段為2 m。0號塊施工采用搭設托架澆筑。1～7號塊施工時采用了菱形掛籃(見圖2)。每個掛籃重約400 kN，使用前進行預壓。施工時采用懸澆順序為：1)安裝托架澆筑0號塊梁段；2)安裝掛籃分別懸澆1～7號塊梁段；3)合龍邊跨；4)搭設支架澆筑邊跨現澆段；5)合龍兩個中跨。

3 施工控制內容與方法

施工控制的目的主要是確保主橋在施工過程中結構內力和變形始終處于安全范圍，且成橋后線形符合要求。主梁控制方法見圖3。在主梁號塊懸澆施工過程中，采用如下控制原則：

1)立模與最后一次張拉必須在一天中相對穩定的均勻溫度場中完成；

2)立模標高允許誤差為±5 mm；

3)相鄰號塊相對標高誤差不超過3%；

4)已澆號塊標高控制誤差為±15 mm；

5)按施工規定要求對主梁橫斷面尺寸誤差嚴格控制；

6)主梁軸線、橋面平整度等參數允許誤差嚴格按規范取用。

4 監控數據分析

4.1 標高觀測

1)主梁立模標高觀測。

溆水大橋主橋箱梁標高觀測設立6個觀測點：在當前現澆梁段懸臂端截面底模上設立2個觀測點，在頂模上設立4個觀測點，并在主梁0號塊設置水準點，觀測斷面布置示意圖見圖4。以6號墩7號塊立模前后標高監測為例進行說明，把立模的理論高程與實測高程進行了比較(見表1)，可以得到立模時箱梁底模與頂模的實測高程與理論高程誤差控制在-5 mm～+5 mm內，滿足要求。

表1 溆水大橋左幅6號墩7號塊立模理論高程與實測高程比較

2)混凝土澆筑過程標高控制。在每段主梁梁頂縱向距梁端10 cm處設立3個標高觀測點，在每個梁段底模上設2個臨時觀測點，以監控底板高程。觀測斷面布置示意圖見圖5。以左幅7號墩6號塊施工過程中標高變化為例進行說明，把箱梁澆筑后，預應力鋼束張拉后的理論值和實測值進行了比較(見表2)，可以得到立模時箱梁底模與頂模的實測高程與理論高程誤差控制在-15 mm～+15 mm內，滿足要求。

表2 7號墩6號塊施工后標高理論值與實際值對比

測點編號混凝土澆筑后標高張拉后標高理論高程m實測高程m差值mm理論高程m實測高程m差值mm底1167.681167.678-3167.685167.682-3底2167.681167.673-8167.685167.678-71170.092170.0986170.096170.10152170.011170.000-11170.015170.004-113169.929169.915-14169.933169.919-14

4.2 主梁應力觀測

為測定控制截面的混凝土應變在施工過程中變化情況，在關鍵斷面埋入了應變傳感器。傳感器選用金壇市華興測試儀器廠生產的YBJ型振弦式應變傳感器，控制斷面應變傳感器的布置如圖6所示。溆水大橋主梁應變測試的控制斷面有：主梁根部、邊跨和中跨L/4斷面以及跨中L/2斷面。以6號墩7號塊應變監測為例(見表3)，經實測與計算得到箱梁頂板的實測應變值基本大于理論值，底板實測應變值基本均小于理論計算值，監測結果表明實際結構偏于安全。

表3 6號墩7號塊澆筑后和張拉后應變理論值與實測值對比(負表示受壓，正表示受拉)

5 結語

以湖南省溆浦至懷化高速公路控制性工程溆水大橋為工程背景，承臺采用分層澆筑，并通過在承臺混凝土內設冷卻管技術解決大體積混凝土澆筑內外溫差問題。上部結構施工采用了3套共6個菱形掛籃，并按順序進行了懸臂箱梁澆筑。通過現場監控，獲取上部結構施工過程中的應力、懸澆箱梁掛籃施工的立模標高、撓度等指標，監測結果表明：應力監測指標、懸澆箱梁掛籃施工的立模標高、撓度監測指標均滿足要求。

參考資料:

[1] 向中富.橋梁施工控制技術[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2] 馬保林,李子青.高墩大跨連續剛構橋[M].北京:人民交通出版社,2001.

[3] 徐君蘭.大跨度橋梁施工監測[M].北京:人民交通出版社,2000.

On construction and inspection of prestressed continuous rigid box girder

Xin Yabing

(HuaihuaBranch,ModernInvestmentCo.,Ltd,Huaihua418000,China)

Taking Xushui Bridge as the example, the paper illustrates the construction technique for the upper and lower structures of bridges, introduces the main content and methods for the construction control, observes the elevation and main beam stress, and proves by the result that the upper structure can meet the demands for various indexes in the construction process.

box girder, upper structure, elevation, stress

1009-6825(2016)24-0173-02

2016-06-10

辛亞兵(1980- )，男，工程師

U448.213

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