大跨度連續(xù)梁施工及線型控制技術(shù)研究

李劍

摘 要：橋梁在推動我國國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及綜合實(shí)力不斷提升方面發(fā)揮著重要的支撐作用，尤其是大跨度連續(xù)梁橋梁，由于其剛度好、接縫少，且相較于其他橋梁工程有著更高的承載能力和安全性，在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用愈加廣泛。本文針對大跨度連續(xù)梁施工以及線型控制技術(shù)展開探討。

關(guān)鍵詞：大跨度連續(xù)梁；線型控制；控制要點(diǎn)

中圖分類號：U445 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

近年來，我國交通事業(yè)取得了較大程度的發(fā)展，大跨度連續(xù)梁在建設(shè)過程中也廣泛得到采用，大跨度連續(xù)梁因其顯著的優(yōu)勢，成為當(dāng)前我國發(fā)展最快的結(jié)構(gòu)類型，其施工技術(shù)水平也是行業(yè)整體建筑水平的重要標(biāo)志。在大跨度連續(xù)梁施工過程中，有效控制其線型指標(biāo)，是降低橋梁投入使用后發(fā)生形變的關(guān)鍵，也是確保橋梁建設(shè)質(zhì)量，具備較高平整度的重要措施。

1 影響大跨度連續(xù)梁線型的因素

通常來講，分段懸臂澆筑是目前進(jìn)行大跨度連續(xù)梁施工的主要方法，相較于其他施工方法，這種方法的施工成本較低、施工質(zhì)量較高，且更加高效。但經(jīng)過大量實(shí)踐可知，在施工過程中設(shè)計假定不達(dá)標(biāo)以及荷載變動，位置、預(yù)應(yīng)力誤差和溫差，都會使得實(shí)際線型不符合設(shè)計值。因此，若要確保大跨度連續(xù)梁的施工質(zhì)量，第一是要了解影響線型的因素。通過對云桂鐵路一標(biāo)揚(yáng)美左江特大橋跨左江88m+168m+88m連續(xù)剛構(gòu)大量實(shí)踐工作的分析，總結(jié)出影響大跨度連續(xù)梁橋線型的因素，主要包括以下幾點(diǎn)：（1）混凝土在荷載作用下發(fā)生的收縮徐變；（2）溫差；（3）荷載變動；（4）對橋梁進(jìn)行澆筑的重量誤差；（5）預(yù)應(yīng)力誤差。施工者只有對這些影響因素有清晰的認(rèn)識，才能在大跨度連續(xù)梁的實(shí)際施工過程中積極采取有效措施，降低不利影響。

2 大跨度連續(xù)梁線型控制技術(shù)

平面線型和縱向線型是大跨度連續(xù)梁線型控制最主要的兩方面，而精準(zhǔn)、全面的測量則是這兩種線型必備的重要環(huán)節(jié)，測量人員要依據(jù)施工工程的實(shí)際情況，建立相應(yīng)的控制基準(zhǔn)。一般來講，控制基準(zhǔn)的建立需要利用水準(zhǔn)儀和全站儀布設(shè)出三角控制網(wǎng)，通過觀測科學(xué)建立控制基準(zhǔn)。為了使三角控制網(wǎng)能夠保證最高測量精度，定期檢查和復(fù)測是必不可少的，在檢測過程中若發(fā)現(xiàn)點(diǎn)位松動，施工人員必須在第一時間進(jìn)行調(diào)整。

2.1 平面線型

在大跨度連續(xù)梁線型控制技術(shù)中，平面線型是其重要組成部分，能否確保大跨度連續(xù)梁的施工質(zhì)量，在很大程度上取決于對平面線型的控制，而放樣誤差與施工誤差是進(jìn)行平面線型控制的難點(diǎn)，下面將逐一展開探討。

2.1.1 平面線型放樣誤差控制

通常來講，后方交會法和偏角法是進(jìn)行大跨度連續(xù)梁平面線型施工放樣的主要方法，這兩種方法的應(yīng)用都需要采取全站儀，此外，在進(jìn)行實(shí)際放樣過程中，主橋位于大半徑曲線段和直線段上。由此可知，若要有效控制平面線型放樣誤差，施工人員可使用在箱梁塊件端點(diǎn)外邊線精確放樣的方式，且應(yīng)確保誤差在4mm～6mm范圍內(nèi)。測量人員一旦發(fā)現(xiàn)誤差超過了這個范圍，必須在第一時間查找超限原因，并經(jīng)過科學(xué)分析，采取有效措施做好放樣調(diào)整，以保證平面線型放樣具有較高的精確度。

2.1.2 平面線型施工誤差控制

造成大跨度連續(xù)梁平面線型施工誤差的原因較多，最主要的一點(diǎn)是施工人員在完成放樣后，會進(jìn)行鋼筋綁扎等施工，而這類的施工步驟會造成箱梁模板的橫向位移。若這一誤差無法得到有效控制，大跨度連續(xù)梁平面線型勢必會發(fā)生偏差，給主橋的整體線型帶來很大程度的破壞。為避免這種施工誤差的出現(xiàn)，測量人員可以使用連續(xù)觀測法，也就是任何一項施工工序完成后，便對箱梁邊線進(jìn)行復(fù)核，以便第一時間發(fā)現(xiàn)偏差并立即調(diào)整。

2.2 縱向線型

大跨度連續(xù)梁縱向線型所涉及的內(nèi)容要比平面線型更多，而大橋連續(xù)箱梁掛籃施工線型控制是其中最關(guān)鍵的內(nèi)容，也是施工難點(diǎn)。在進(jìn)行掛籃懸臂施工的過程中，影響主橋縱向線型的因素很多，其中最主要的包括以下3點(diǎn)。

2.2.1 高程基準(zhǔn)點(diǎn)

在大跨度連續(xù)梁縱向線型施工中，大跨度橋梁高程基準(zhǔn)點(diǎn)堅決不允許更換，并且要保證基準(zhǔn)點(diǎn)的精確度，此外還要保持固定和統(tǒng)一。因此，施工人員可以利用水準(zhǔn)儀和懸掛鋼尺，將高程基準(zhǔn)點(diǎn)從0號塊主橋移到支座中心對應(yīng)的0號塊梁體頂面上，再分別對這兩處的高程基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測，確?；鶞?zhǔn)點(diǎn)精確且保持統(tǒng)一。在對模板的標(biāo)高進(jìn)行有效控制時，基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)以每個墩0號塊為標(biāo)準(zhǔn)，用以確保高程基準(zhǔn)點(diǎn)固定。若發(fā)生墩和基礎(chǔ)沉降程度比較大的情況，或是結(jié)構(gòu)受力體系發(fā)生變化，需要多次進(jìn)行0號塊件頂面的高程基準(zhǔn)點(diǎn)測量。

2.2.2 支架和掛籃彈性變形值

施工人員需要注意以下兩點(diǎn)：（1）在開展堆載和預(yù)壓支架作業(yè)時，為了防止支架發(fā)生非彈性變形和沉降，必須嚴(yán)格執(zhí)行對頂要求。預(yù)壓過程中，需要針對預(yù)壓開始前、開始后以及卸載后，支架的沉降狀況進(jìn)行仔細(xì)觀測，并將觀測結(jié)果視為確定支架彈性變形值的重要依據(jù)。（2）在進(jìn)行掛籃安裝之前，應(yīng)當(dāng)針對其剛度、強(qiáng)度和抗傾覆性，準(zhǔn)確計算出它們的理論值；為掌握掛籃的剛度和強(qiáng)度能否滿足標(biāo)準(zhǔn)，需要嚴(yán)格遵照有關(guān)規(guī)定做好掛籃堆載預(yù)壓實(shí)驗(yàn)，將掛籃的非彈性變形予以消除。揚(yáng)美左江特大橋采用線形監(jiān)控為主和應(yīng)力監(jiān)控為輔的雙控措施，施工前，對掛籃主桁架采用千斤頂預(yù)壓法，壓重荷載按最大懸臂塊件混凝土重量的1.2倍進(jìn)行加載，測試掛籃主桁架承載能力并檢驗(yàn)其安全性，消除其非彈性變形并進(jìn)行分級加載以確定其彈性變形曲線，為立模標(biāo)高提供可靠依據(jù)。

2.2.3 確定梁體撓度

將高程監(jiān)控點(diǎn)安置于梁端之上，為全面分析揚(yáng)美左江特大橋箱梁在整個施工過程中的撓度變化情況，為下一節(jié)箱梁立模提供依據(jù)，每澆筑一段箱梁，分5個階段進(jìn)行撓度觀測：澆筑混凝土后；張拉預(yù)應(yīng)力前；張拉預(yù)應(yīng)力后；移動掛籃后；澆筑下一階段混凝土前。在此過程中，應(yīng)將觀測重點(diǎn)放在混凝土澆筑前以及澆筑后地板觀測點(diǎn)的標(biāo)高和預(yù)應(yīng)力張拉前后頂板觀測點(diǎn)標(biāo)高上。并將通過觀測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和科學(xué)分析，分離出掛籃彈性變形值，以確保所獲得的梁體撓度有較高的準(zhǔn)確性。

3 施工過程中各塊件的控制要點(diǎn)分析

3.1 直線段與主梁0號塊的控制要點(diǎn)

在進(jìn)行直線段和0號塊施工過程中，通常會采取支架現(xiàn)澆的施工工藝。因而必須進(jìn)行支架預(yù)壓作業(yè)，以便使支架的非彈性變形消除，且通過高程觀測掌握支架彈性變形的情況，確保準(zhǔn)確性，完成上述工作后，再根據(jù)立模標(biāo)高，科學(xué)計算出主梁0號塊與直線段的立模標(biāo)高。

3.2 合龍段的控制要點(diǎn)

揚(yáng)美左江特大橋合攏段采用等載配重作業(yè)，在懸臂端的兩段分別配置2/1合龍段的重量，并觀測將合龍段重量配置于兩段后的標(biāo)高，比較觀測到的標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高的高差，一旦發(fā)現(xiàn)高差大于20mm，必須對懸臂兩段的配重進(jìn)行重新調(diào)整。各懸澆段及邊跨現(xiàn)澆段施工完畢后，進(jìn)行合龍段施工，合龍順序?yàn)橄冗吙绾笾锌?。合龍溫度?yīng)符合設(shè)計要求，一般選在氣溫變化不大的陰天或一天中溫度最低的時刻完成。合龍段兩端懸臂標(biāo)高及軸線允許應(yīng)符合設(shè)計或規(guī)范要求。合龍段支撐結(jié)構(gòu)采用型鋼制作的輕型結(jié)構(gòu)，以減少合龍段施工時的施工荷載。

結(jié)語

大跨度連續(xù)梁施工是一個極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，而線型控制的好壞直接影響著整個工程的施工質(zhì)量以及建設(shè)方的經(jīng)濟(jì)效益，因此，在實(shí)際施工過程中，必須考慮到混凝土收縮徐變、溫差、原料、荷載變動、預(yù)應(yīng)力張拉等因素對大跨度連續(xù)梁線型的影響。此外，在進(jìn)行平面線型控制和縱向線型控制時，應(yīng)當(dāng)科學(xué)比對實(shí)際情況與預(yù)計情況之間的偏差，根據(jù)實(shí)際情況采取有效控制手段，良好地完成線型的復(fù)測與調(diào)整，以確保施工質(zhì)量的提升，進(jìn)而推動我國橋梁建設(shè)。

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