李貴陽
(中鐵十二局集團第一工程有限公司,西安710038)
近年來,我國交通行業取得了極大的發展。在深山峽谷區的橋梁工程中,高墩超大跨度連續剛構作為一種大跨度橋型,應用極為廣泛,是山區和地震區的主要交通形式。本文圍繞超大跨度連續剛構線型的控制技術進行分析。
就當前國內橋梁的發展情況來看,超大跨度連續剛構橋梁是一項創新。該類橋梁具有持續性剛構受力的特點,并且有著極強的承載能力以及穩定性。超大跨度連續剛構線型的主要特點有以下幾點:(1)不需要設計伸縮縫或者是支座,不會存在橋梁伸縮縫和支座的養護工作,從而可以降低費用;(2)該橋的墩梁極為穩固,因為主墩較多,其自身也具有一定的柔度;(3)超大跨度連續剛構為多次超靜定,橋梁內部和外部的溫差是相對較大的,墩臺的建筑不平均,鋼筋混凝土伸縮和預應力作用都會導致橋梁出現位移的情況,從而讓橋梁內力出現轉變;(4)該橋梁抗震性能極強,因此,該橋梁大多數都是建設在地震區和峽谷區,其能夠將地震水平力分散到每一個橋墩中,從而起到抵抗地震的作用。
線型監控主要是通過在施工期間針對每個梁段的混凝土澆筑、立模以及預應力施工之后的平面位置與標高變化的情況進行的實際測量,從而了解工程結構構件在施工階段的變形情況。與此同時,在施工期間還需要根據實際檢測的結果對誤差進行預測和分析,對誤差進行及時的調整,以保障施工期間結構的安全性和可靠性,確保體系轉換與合龍精度的順利進行,保證橋面線型能夠符合設計要求。
對于大跨度橋梁來說,在實際施工期間,因為施工環節較多,混凝土收縮徐變、施工誤差隨機性等影響,橋梁結構在施工過程中往往偏離理想狀態,這樣就會使標高和平面位置出現標準方面的誤差,因此,需要對其進行線型控制。
線型控制有3 方面;(1)測量控制點網的控制。需要根據橋梁周邊地形,合理布置加密測量控制點。控制點埋設采用特殊方式處理,使控制點有效地伸入山體中,確保控制點的穩定性,加強控制點的復測頻率,采用科學的測量方法以及嚴密的平差,確保測量控制點網在高烈度地震區的精度,為橋梁線型控制提供最基本的保障。(2)豎直方向對于線型的控制。豎向線需要和規范設計要求相符合,若是出現不符合的情況會使橋面的荷載超重,這也是合攏困難、橋面縱向產生變形的原因。預應力的偏角不斷增大,從而導致箱梁的內力值不符合標準,并且影響橋梁的外觀。(3)平面對線型進行控制。簡單來說,就是讓橋梁上的軸線和規范設計要求相符合。在一定程度上直線橋梁對這方面的要求是容易滿足的,然而對于曲線的橋梁只有通過對結構的分析,使用合適的方式才能夠滿足具體要求。在橋梁不斷外伸施工期間,必須要實時監測數據,將數據及時地反饋到相應的部門,以便修正后續橋梁段的立模標高和其他方面的施工參數,從而形成閉環控制。
在一定程度上,橋梁的結構在實際施工期間和成橋狀態中的受力情況是否和設計數據相符合是實際施工工程控制的主要問題。通過對結構應力的監測去掌握工程實際應力狀態,若是發現了應力狀態和理論應力的狀態差別,出現超限的問題就必須進行其原因的查找以及后續工作的及時調控,只有這樣才能夠讓其在允許的誤差范圍之內出現變化,而不會影響到工程的質量。但是若應力控制沒有達到要求,那么實際應力的設計以及狀態都會出現不相符的情況,這將會直接導致結構出現變形,嚴重的甚至會破壞,從而出現橋梁坍塌事故。因此,其要比線型的控制更為重要。所以相關人員必須要針對結構應力去實施結構應力控制手段,在一定程度上預加應力是結構強度的重要組成,準確無誤的控制預加應力是預應力橋梁施工成功的重點所在。對于應力的控制準確度是沒有明確規定的,其主要是根據施工的實際情況所確定的。
根據工程場地地震安全性評價報告,本工程位于峪度地震區,地震動峰值加速度0.255g、地震動反應譜特征周期0.45s。高烈度地震區同類型橋梁結構實屬罕見,在梁體上布置特殊觀測點,結合特殊加密的測量控制點網共同監測梁體的豎向撓度線型控制與對軸向線性控制。無地震時,測量監測點的位移沉降觀測梁體施工過程的線型是否在合理范圍內,當發生地震時進行觀測,將數據反饋給線控第三方對比分析是否滿足要求,是否需要采取特殊措施,確保超大跨度連續剛構順利合龍。
大多數情況下,超大跨度連續剛構線型控制標準因素多種多樣,比如,橋梁建設規模、施工方法以及跨徑等,其中超大跨度連續剛構橋梁的施工,必須要對豎向撓度進行強化控制,這樣能夠讓整個橋梁的穩固性得到提升。當豎向撓度線型控制與對軸向線性控制過程中,這兩者都是為剛構線型控制。在一定程度上軸向線型控制在特定的橋梁建設項目中是極為重要的,然而豎向撓度控制對于普通的超大跨度連續剛構線型橋梁,主要是作為線型的控制技術,保障橋梁的穩定性。
瀾滄江特大橋主橋為(102+188+102)m 連續剛構,主墩墩高分別為77m 和76m,為跨越瀾滄江而設。依據上述原則,編制了瀾滄江特大橋主橋的線形監控大綱和實施原則,并開展施工期間的線形監控工作,梁部的施工預拱度線形如圖1 所示,其中主跨跨中最大預拱度為8.7cm,邊跨最大預拱度為7.3cm。目前,兩主墩T 構分別施工到19 號和14 號節段(主跨合攏前最大節段號為25 號),施工期間的梁部線形與設計線形基本吻合。

圖1 施工預拱度線形圖
總而言之,當前超大跨度連續剛構線型橋梁控制在我國很多城市和地區都有應用。隨著科學技術的迅猛發展,交通壓力也在不斷增大,特別是中西高抗震設防烈度地區的發展,因為地勢地貌決定了其有很多地區都需要修建超大跨度的連續剛構橋梁,所以針對當前的超大跨度連續剛構線型控制技術,還需要更為深入的研究。