探究大跨度T構(gòu)橋箱梁懸臂施工線形控制措施

吳 云

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 導(dǎo)致懸臂箱梁撓度變形的因素

1.1 重力因素

箱梁和掛籃自身的結(jié)構(gòu)重量就比較大，其中箱梁最終的重量不僅來自于箱梁自身，新灌注的混凝土砂漿重量也會(huì)給箱梁的撓度造成影響，特別需要提到的是撓度大小和懸臂的長度成正比，換而言之就是懸臂越長、箱梁撓度就越大，與此同時(shí)箱梁的縱向截面、不同箱梁段的重量等也會(huì)隨著懸臂的變化而發(fā)生變化，這樣一來T構(gòu)橋的懸臂撓度必然會(huì)出現(xiàn)曲線變化。

1.2 施工荷載

在實(shí)際工作中我們發(fā)現(xiàn)，T構(gòu)橋的橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并非受單一因素影響，撓度大小受到構(gòu)件的截面積、構(gòu)件材料硬度的影響，同時(shí)施工荷載也會(huì)對(duì)撓度的變化造成影響。所謂的施工荷載指的是在施工過程中，為了保證橋梁結(jié)構(gòu)安全情況而臨時(shí)設(shè)置的荷載重量，荷載需要和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的橋梁承載力相符合，否則就可能導(dǎo)致?lián)隙茸兓膯栴}。

1.3 溫度變化

混凝土材料在灌注結(jié)束以后其溫度的變化量會(huì)逐漸縮小，溫度的差異越大溫度影響力就越大，可能給箱梁帶來的影響就越嚴(yán)重。一般情況下混凝土材料收縮現(xiàn)象集中在灌注結(jié)束后的六十天內(nèi)，過了這個(gè)時(shí)間段結(jié)構(gòu)就逐漸趨于穩(wěn)定，以后的撓度變化主要是受到荷載因素的影響。

2 控制懸臂箱梁施工線形的措施

2.1 進(jìn)行標(biāo)高觀測

預(yù)應(yīng)力混凝土鋼架構(gòu)橋梁一般情況下采取分段施工的方式來保證穩(wěn)定性，不同階段的橋梁梁體互相之間并沒有太大的關(guān)聯(lián)，為了確保最后能夠順利合攏必須要控制好標(biāo)高誤差等數(shù)據(jù)。

2.2 監(jiān)控方法及基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)立

大跨度鋼構(gòu)橋通常是為了克服某種特殊自然環(huán)境而建造的，因此其通常處在深水及山谷環(huán)境中，地下結(jié)構(gòu)十分不穩(wěn)定導(dǎo)致橋墩承臺(tái)始終處在變形和下沉的狀態(tài)中，為了合理的對(duì)箱梁撓度進(jìn)行觀測，必須要選擇地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的地點(diǎn)作為變形監(jiān)測的對(duì)照點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)觀測的規(guī)定對(duì)照點(diǎn)的數(shù)量需要保持在三個(gè)或三個(gè)以上形成基本的對(duì)照網(wǎng)絡(luò)。另外，也可以利用T構(gòu)橋兩側(cè)控制點(diǎn)以及后方交匯法，以全站儀測定0#梁頂端坐標(biāo)，在此以后即可根據(jù)0#梁作為基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置軸線，每隔一段時(shí)間三方共同對(duì)變化情況進(jìn)行測定。在測定的過程中，始終參考最初設(shè)定的0#梁的有關(guān)標(biāo)高數(shù)據(jù)，利用精密測定設(shè)備對(duì)懸臂箱梁上設(shè)置好的觀測點(diǎn)進(jìn)行觀測，也就是說要對(duì)工程情況不同的前提下獲得同一監(jiān)測點(diǎn)的標(biāo)高數(shù)據(jù)變化，即可獲得該觀測點(diǎn)的撓度。

2.3 箱梁線形測量

不同的施工段需要放置三到三個(gè)以上的標(biāo)高檢測點(diǎn)，這樣一來箱梁的撓度能夠輕而易舉的獲取到，另外工作人員也可通過其在三維立體坐標(biāo)中的數(shù)據(jù)變化明確箱梁結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)情況。高程控制點(diǎn)需要設(shè)置在前端約20 cm左右的位置，利用鋼筋將之以垂直角度進(jìn)行焊接，為使觀測更加便利可利用紅油漆進(jìn)行標(biāo)識(shí)。進(jìn)行施工的時(shí)候，需要對(duì)截面進(jìn)行多次觀測從而確保觀測的準(zhǔn)確性，同時(shí)也能夠保證箱梁變化曲線的真實(shí)性，每一次的觀測都需要進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、溫度測定等等，在測定結(jié)束以后將所獲取的數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)技術(shù)整理出來，以電子表格的形式分發(fā)到線形控制小組，同時(shí)做好特別事項(xiàng)的備注，為線形控制人員提供準(zhǔn)確的參考。

2.4 觀測時(shí)間

為了不讓溫度因素對(duì)觀測準(zhǔn)確度產(chǎn)生太大的影響，一般需要選擇合理的時(shí)間進(jìn)行標(biāo)高觀測，而早上七點(diǎn)左右以及下午五點(diǎn)是最佳的觀測時(shí)間。混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工結(jié)束以后對(duì)其進(jìn)行觀測務(wù)必要及時(shí)，基本上5～6 h左右觀測是最佳的選擇，監(jiān)控單位在測定的時(shí)候需要按部就班循序漸進(jìn)的對(duì)每一個(gè)工序情況進(jìn)行測定，同時(shí)也要明確溫度因素產(chǎn)生的撓度。特別需要提到的是，想要明確溫度因素對(duì)撓度的影響， 工作人員可以在施工情況不變的條件下選擇溫度差較大的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別進(jìn)行測定，了解箱梁撓度的最大差值，以此為基礎(chǔ)明確施工節(jié)段的線形控制措施。在進(jìn)行觀測的時(shí)候，一定要對(duì)0#箱梁的標(biāo)高進(jìn)行比對(duì)，才能明確撓度變化量。

2.5 其他撓度控制要點(diǎn)

第一，在對(duì)不同橋梁節(jié)段進(jìn)行澆筑施工的過程中，工作人員需要以有關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)明確對(duì)應(yīng)點(diǎn)立模高度，同時(shí)以箱梁的構(gòu)造圖為參考確定對(duì)應(yīng)的標(biāo)高，進(jìn)而計(jì)算出箱梁預(yù)拱度的大小。在掛籃安裝結(jié)束以后需要進(jìn)行荷載實(shí)驗(yàn)，明確掛籃重量和荷載重量對(duì)箱梁撓度可能產(chǎn)生的影響。另外，為了讓箱梁的質(zhì)量得到根本性保障，還需每隔一段時(shí)間測定一次高程數(shù)據(jù)。第二，在橋墩澆筑施工結(jié)束以后，工作人員需以帶錨固鋼筋鋼板作為材料對(duì)橋墩頂面進(jìn)行固定，直至模板拆除之前參考控制點(diǎn)位置，測定橋墩到各中心點(diǎn)的距離。第三，想要讓箱梁線形得到有效的精準(zhǔn)控制，工作人員必須要根據(jù)其不會(huì)發(fā)生變形的理論高度進(jìn)行分析，找出控制施工偏差的有效措施。第四，上文中我們簡單的提到了溫度對(duì)于箱梁撓度變化的影響，因此為了提升撓度變化觀測準(zhǔn)確性，有必要選擇溫度因素不太明顯的清晨時(shí)段進(jìn)行測定，在實(shí)際的工作中可以發(fā)現(xiàn)，在早五點(diǎn)左右懸臂箱梁的撓度變化是最小的，溫度上升導(dǎo)致的變形還未開始，因此其結(jié)構(gòu)線形相對(duì)來說是十分穩(wěn)定的。另外，箱梁撓度還收到張拉力的影響，但是這種影響是延后的。也就是說在張拉結(jié)束以后箱梁不會(huì)立刻出現(xiàn)變形的情況，這種緩慢而滯后的變化一般會(huì)在張拉結(jié)束后的5 h內(nèi)結(jié)束。之所以出現(xiàn)這種情況主要是因?yàn)閺埨Φ幕貜椥枰獣r(shí)間，為保障張拉力撓度變化觀測準(zhǔn)確性，需在張拉結(jié)束后6～7 h進(jìn)行觀測，這樣一來就能盡可能排除其他因素的影響。最后，要根據(jù)二等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行高程控制，參考標(biāo)準(zhǔn)觀測網(wǎng)的位置、對(duì)箱梁的高程進(jìn)行嚴(yán)格的把握，利用校對(duì)無誤的測定設(shè)備可將誤差控制在毫米級(jí)別。

3 結(jié) 語

總而言之，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷發(fā)展的今天，我國的交通工程施工數(shù)量及施工規(guī)模都越來越大，在這種情況下橋梁工程需要面對(duì)的特殊施工環(huán)境就越來越多。為更好的適應(yīng)這些環(huán)境，新的施工技術(shù)不斷被開發(fā)出來，大跨度T構(gòu)橋箱梁懸臂施工正是比較具有代表性的一種施工，因此在今后的工作中我們的研究重點(diǎn)就在于如何對(duì)大跨度T構(gòu)橋箱梁懸臂施工的線形進(jìn)行控制。