淺談預制節段拼裝梁短線法施工節段梁安裝線形監控測量

孫永麗

【摘 要】通過節段拼裝梁短線法施工過程分析，發現普通橋梁施工中線形監控測量方法在預制節段拼裝梁短線法施工過程中并不適用，經過對施工過程中線形監控測量方法進行總結對比，研究出了更實用的監控測量辦法

【關鍵詞】節段拼裝梁；安裝線型；監控測量；

一、工程概況

1、工程簡介

鄭州市四環線涉鐵項目SHDJSG-2標段所含項目為：鄭上路立交橋、鄭上路至化工路高架橋、地面道路拓寬改造等。

2、施工要求

拼裝梁施工質量和精度按照《城市橋梁工程施工與質量驗收規范》（GJJ2-2008）、《預應力混凝土橋梁預制節段逐跨拼裝施工技術規程》（CJJ/T111-2006）、《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T F50-2011）、《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF80/1-2017）從嚴控制。

二、選題理由

節段拼裝梁近年在國內多個項目實施，施工工藝日漸成熟，但預制節段拼裝梁線性控制依舊是施工重點，因此我選擇“淺談預制節段拼裝梁短線法施工節段梁安裝線形監控測量”為課題進行描述。

三、節段梁拼裝工藝措施

1、節段梁起吊預拼裝

為保證相鄰梁縱、橫坡滿足設計要求，減少涂膠后位置調整時間，節段梁必須在正式拼裝前進行預拼裝。

節段梁運至現場后經吊車或運梁小車轉運至相關位置后停止，通過三向千斤頂進行前移，在快接近時，用木楔在接縫間臨時塞墊，防止節段梁撞傷。保持穩定后，調整至設計位置，使其與前端頭梁段端面相匹配。

取出墊木，通過三向調整功能微調待拼節段空間姿態，緩慢驅動天車將起吊梁段與已拼梁段拼接，到位后預緊部分頂底板縱向臨時預應力，觀察上、下接縫是否嚴密，有無錯臺，節段拼接面是否完全匹配，消除或降低存在的偏差至符合要求后，在頂板、底板、腹板顯著位置用油性筆劃騎縫線標記，便于后續涂膠后快速對位。

2、梁端環氧膠施加

（1）環氧膠的技術要求

箱梁節段拼裝接縫的粘結劑采用高品質雙酚A型環氧樹脂，其主要技術指標滿足如下要求：

觸變性（抗流掛性能）要求：厚度最厚為3mm時無流掛

可施膠時間：≥20min 可粘結時間≥60min。

抗壓強度：≥75MPa

抗剪強度：≥15MPa

拉伸強度：≥12MPa

壓縮彈性模量：≥8000MPa

濕熱老化測試（GB50367-2006）：A級膠，90天濕熱老化強度下降10%，伸長率≥1.5%，不可揮發物含量≥99%。

（2）節段的膠拼準備工作

檢查環氧膠入場的材料牌號、性能是否與試驗選定的材料一致，數量必須滿足某一段的涂膠要求。清除節段膠結面的油污和灰塵，并使膠結面保持干燥無水，表面的濕度可用石筆畫在混凝土表面進行標識。

檢查施工相關工具是否齊全、吊裝設備運行是否正常、臨時預應力張拉設備運行是否正常，一切正常后，方可進行下一步施工。

（3）拌膠

環氧膠型號根據施工時的不同氣溫選用，保證梁段拼裝質量和拼裝進度。環氧樹脂的B組與A組在使用前按比例結合，使用專用攪拌機械以約400轉/分鐘的速度混合環氧樹脂2～3分鐘，直到環氧樹脂顏色均勻，混合過程中避免引入空氣。

（4）涂膠

為了確保橋梁結構的內在質量，匹配面涂裝環氧樹脂粘結劑的配合比、配制方法、物理力學性能以及固化時間等根據不同的溫度等作業條件進行相關試驗后確定。環氧樹脂粘結劑固結強度必須滿足設計要求，初步固結時間不小于2小時，在24小時內須完全固化達到設計膠結強度。

環氧膠采用刮刀配合托盤涂沫，環氧膠拌合完成后必須保證在環氧膠失去活性前完成涂抹并完成臨時預應力張拉。因此，應采用熟練工人在涂抹作業中快速工作，在環氧膠施膠結束后，將涂層表面多余的環氧膠刮掉，用刮尺檢查涂層質量，對厚度不足的部位重新施膠，以確保涂層厚度。

涂膠人員配置：2個人攪拌、6個人涂膠（4個在梁頂、2個在梁底板）。

（5）膠拼面體內預應力管道處理

為避免膠拼時環氧膠擠入體內預應力孔道，以及確保梁體內預應力孔道接合面的密實、不漏漿，在體內預應力孔道周圈粘貼厚約10mm的海綿墊圈、要求直徑比孔道略大。

3、拼裝過程調整措施

根據規范，安裝過程中可采取的調整措施有：臨時預應力的大小調整，臨時配重調整，拼接縫涂膠層的厚度調整，以及必要時對主梁增加現澆縫等。

這些處理措施均在監控計算中予以考慮，如臨時預應力大小的調整在有限元模型中模擬，再將計算結果返回線形控制程序得到坐標的變化量；膠層厚度調整及增加現澆縫相當于改變了梁段的無應力長度，需要在線形控制軟件中模擬。

橋梁結構安全性的關鍵因素是受力，線形雖然會影響結構受力，但主要影響的是行車舒適性，任何線形的調整，必須在受力滿足規范要求確保安全的前提下進行。根據施工監控實施細則專家會意見，在線形偏差較小的情況下，為保證橋梁受力的相對良好性，可不進行調整。

4、節段梁對位及預應力施工

涂膠完成后，利用支架頂部三向千斤頂將梁段向已拼節段梁緩慢靠攏，利用預拼時所做騎縫線標記快速、精確對位，并進行預應力施工。

每段階段梁連拼裝完成后，進行鋼絞線張拉并切除余量；隨即開始下一對預制梁的膠拼，懸拼頂板預應力束利用安裝支架上的操作平臺施工。預應力施工應嚴格執行預應力施工的有關技術規定及質量標準。

四、結論

為保證節段梁精準就位，節段梁安裝線性監控測量進行如下控制：

1、線形控制思路

以節段預制線形為控制目標，將實測局部坐標轉換為橋梁整體坐標系，作為安裝控制坐標，坐標系原點設置在一聯的第一個拼裝橋墩頂部0#塊測點，指導安裝。在誤差較大時采取調整措施，采取誤差調整措施時的線形誤差分析方法及思路與節段預制做法相同。

2、定位坐標及線形測量

（1）理論定位坐標

從本質上，采用預制線形作為拼裝定位線形是不可行的，其原因如下：預制線形是拼裝梁在未施加外部應力狀態下的線形，但懸臂拼裝的實際施工過程中，定位安裝完成的拼裝梁已施加外部應力，而新拼裝節段梁則基本處于未施加外部應力狀態，如果要保證安裝標高符合要求，則無法保持與已安裝拼裝梁之間的轉角關系。因此，采用預制線形作為安裝定位線形從理論上是不可行的。

安裝線形與實際施工階段相關，結合有限元的施工階段計算結果與線形控制軟件的預制線形，經過坐標轉換，可以給出每個施工階段各節段的控制坐標。通過對理論安裝線形的分析，得到了節段梁控制點的目標坐標值，并據此進行安裝，然后對相關控制點進行測量，得到實際測量值，然后根據實測結果進行結構分析，得到了預拼線形的位移量，此外可以獲得預拼線形產生的6個控制點坐標，然后將計算出的坐標值與設計線形得到的相關坐標值進行比較和誤差分析，得出該節段梁的調整方案。

（2）測量注意事項

①節段梁拼裝指令在理論拼裝坐標的基礎上，還考慮了節段梁預制產生的偏差；

②安裝在0#塊上的架梁設備帶來的荷載會造成一定的墩頂壓縮量，該值需計入吊裝指令計算過程，作為修正值常量；

③盡量使觀測結果具有基本的統一性，以保證重復測量和第一次觀測的結果真實、可比，

④每次觀測均采用正倒鏡取平均值的方法；

⑤測量必須在相對穩定的溫度環境下完成測設，一般要求早上6：00前后，傍晚7：00前后測設完畢，且測設盡量在較短的時間內完成。

參考文獻：

[1]《節段式混凝土橋梁設計和施工指導性規范》（美國洲際公路和運輸者協會，1999）

[2]《預應力混凝土橋梁預制節段逐跨拼裝施工技術規程》（CJJ/T 111-2006）；

[3]鄭州市四環線及大河路快速化工程鐵路代建部分SHDJSG-2標段實施性施工組織設計.

（作者單位：通號（鄭州）電氣化局集團有限公司）