(中鐵十六局集團第五工程有限公司,河北唐山 063000)
線形控制技術在大跨度懸灌連續梁施工中有良好應用的效果,如在縱向線形控制中通過控制撓度,可全面了解施工步驟的結構形態,且可以借助測量值與預拱值為后續施工提供可靠支持,確保施工高效開展。因此,對線形控制技術在大跨度懸灌連續梁施工中的應用要點進行細致分析較為必要。本文以具體的項目工程為例,就線形控制技術在大跨度懸灌連續梁施工中的應用要點進行探討。
項目為鐵路客運站工程,采用的連續梁結構以鉆孔灌注樁為基礎,樁徑均為1.6 m,樁長度不均,主要有50、77、83 m。考慮項目實際建設特點,對樁基礎以上的承臺考慮使用二層加臺形式,墩柱采用流線型圓端實體變坡橋墩。橋梁上部結構采用變截面預應力混凝土連續箱梁,將長度控制為243.6 m。以整體式作為橋面的設計結構,連續梁的結構形式以直腹板、單箱單室、變截面為主,箱梁的頂寬12.0 m,底寬6.0 m。根據預先設計的要求,共設置5道橫隔板。
本項目大跨度懸灌連續梁共81個節段,0號段采用鋼管支架澆筑工藝,長度為19.0 m,1~20號段采用掛籃懸臂現澆的方式進行施工。本項目箱梁鋼筋混凝土的強度等級均設定為C55,將20 mm的精軋螺紋鋼筋作為豎向預應力的支撐體,預應力鋼絞線作為縱向預應力。在連續梁施工過程中,采用菱形掛籃開展施工,每個掛籃重量為32 t。考慮項目的施工特點,決定使用線形控制技術。
線形控制技術在大跨度懸灌連續梁施工過程中有廣泛應用,可以貫穿至整個施工過程中,但這一技術在實際使用過程中受較多因素影響。因此,實際使用線形控制技術開展施工時,需要對多種影響因素進行綜合性考量,如應考慮梁截面重量、溫度等。技術人員需要在吊籃走行后對掛籃的中線加以測定和調整,待加固模板后再次檢查掛籃中心線。
目前,線形控制參數的測量方法主要有掛籃變形值、箱梁混凝土容量和彈性模量、混凝土收縮與徐變觀測、中線控制、箱梁預應力的監測技術等,均可以取得較好的測定效果。如借助掛籃變形值開展測定時,技術人員需要開展掛籃荷載試驗,完成掛籃的拼裝與組裝工作后,可通過背壓加載的方式進行負載測試,計算分層負載重量,確定荷載變形值。在箱梁混凝土容重和彈性模量測定過程中,合理選擇測量對象,通常以混凝土彈性模量與時間變化規律為測量對象,并以此獲得E-t曲線,再通過取樣測定確定混凝土彈性模量。中線控制與箱梁預應力的監測技術是一種在線形控制參數測量中廣泛應用的方法,在開展大跨度懸灌連續梁施工過程中,待某一段施工任務完成后盡快聯測,聯測時將箱梁中心點置于該段上,待獲得相關的測量數據后方可開展箱梁施工。應注意在箱梁施工過程中,為確保測量的準確性,需要明確箱梁中心點,發揮線形控制技術優勢。
按照項目最初的設計方案,掛籃施工過程中須保證掛籃防護最低端與路面間有不小于5.0 m的凈空,最終決定采用全封閉方式開展掛籃防護。焊接的立桿可作為欄桿使用,焊接高度控制為2.0 m,欄桿底部采用鋼板圍擋,并在倒角部位設置相應的泄水孔。
欄桿的頂部使用鋼筋和拉籃連接,設置防護網,對已施工完畢的梁端設置安全防護欄桿,以免施工過程中有雜物掉落。
本項目掛籃施工過程中為確保施工安全,在掛籃四周設計了一條寬度為78 cm的馬道,并在兩側設置欄桿,借助竹膠板實現封閉施工的目的,掛籃的正面采用鋼絲網進行封閉,下部采用鋼板和竹膠板封閉。在后續施工過程中發現,這一設計可以有效防護物料掉落,有助于提升施工安全管理質量。
待永久性支座安裝完成后即可開展臨時支座的施工工作,本項目在0號段同時安裝2個掛籃,混凝土澆筑施工完成后便可以拆除外側鋼管現澆支架,再臨時固結,確定掛籃施工完成后可開展懸臂灌注施工。應注意在掛籃施工過程中須嚴格按照相關規范,尤其在掛籃拼裝過程中需要保證T構兩端掛籃均勻平衡,確保掛籃施工質量。
待掛籃拼裝無誤差后,施工人員可開始懸臂澆筑工作,在掛籃上有效澆筑1號段和1′號段,并張拉、錨固F2和T1縱向預應力,同時掛籃移動就位后再開展橫向和豎向預應力的張拉施工。所有梁段混凝土澆筑完成后,施工人員應及時按照規范標準對混凝土進行養護,采用人工織物充分包裹覆蓋混凝土,并灑水濕潤,養護時間控制在28 d以上。
大跨度懸灌連續梁橋與其他橋梁結構存在差異,大跨度懸灌連續梁橋需要逐個節段完成施工,在施工過程中需要積極開展現場實測和計算分析工作,以降低結構誤差與設計誤差對梁段整體結構的影響。通過開展線形控制工作,可以確保施工過程中梁端的線形狀況滿足設計需求,并將主梁合龍前兩端的標高誤差與軸線偏差控制在允許范圍內,以提升精度控制能力。
施工階段的線形控制技術應用要點主要包括在掛籃施工、箱梁各個節段長度控制、箱梁模板支立、箱梁澆筑、放樣等施工過程中的應用及撓度觀測,均可發揮十分重要的作用。
4.2.1 在掛籃施工中的應用要點
本項目將線形控制技術主要應用于行走系統就位的控制中,為避免掛籃在移動過程中出現安全問題,應確保整個移動過程始終依靠走行系統,保證走行系統準確就位。
實際應用線形控制技術時先由測量人員使用經緯儀測量橋段的軸線與軌道中心線,待掛籃就位后施工人員測定底橫梁的標高。
在混凝土澆筑過程中,應對橫梁吊點進行多次測量,綜合評定橫梁吊點是否在允許誤差內,一旦發現誤差在5 mm以上應對橫梁吊點重新調整。
4.2.2 在箱梁各個節段長度控制中的應用要點
項目施工時須保證每節箱梁的長度與設計尺寸完全相等,施工過程中受多種因素影響,導致難以控制節段長度。為實現箱梁各個節段長度控制的目的,可使用線形控制技術完成此項工作。使用線形控制技術時,先檢查項目控制點布設情況,若測量結果符合設計要求,表明箱梁節段的長度合格;若測量結果與設計值有較大的差異,應再進行一次測量;若再次出現誤差,可認定箱梁節段長度不合格,應及時采取措施調整。
4.2.3 在箱梁模板支立中的應用要點
在開展懸灌連續梁施工過程中,合龍質量會受到撓度控制水平的影響,說明懸灌連續梁施工過程中做好撓度控制十分重要。應用線形控制技術開展箱梁模板支立施工時,將箱梁模板支立標高線形控制工作作為重點。鑒于撓度控制會受到環境溫度的影響,且環境溫度越大對撓度控制的影響越大,施工時應選擇陽光充足的正午,將箱梁立模時間選擇在早晨、夜間,避免后續出現復測箱梁立模精度的情況。撓度控制易受到徐變與荷載的影響,需要采取不同的針對性措施,以減少相關因素對撓度控制的影響。
4.2.4 線形控制技術在箱梁澆筑施工中的應用要點
箱梁澆筑是本項目線形控制的重點內容,是施工過程中需要重要關注的內容。本項目箱梁澆筑采用分節段施工,應對每個節段的標高進行嚴格控制,確保箱梁的線形均可以達到設計要求。
完成澆筑的箱梁標高測定工作后,技術人員以得到的測量結果為依據,對下一節段箱梁的標高加以測定。為驗證測量結果的精準性,技術人員需要將測量數據與0號段標高加以比較,若兩者差值在誤差允許范圍內,表明測量結果準確,可以將其作為下一節段箱梁施工的標高。若兩者差值超出設計范圍,技術人員應及時采取針對性的解決措施對標高進行調整。
4.2.5 線形控制技術在放樣中的應用要點
施工放樣是箱梁懸灌施工過程中的重要環節之一,可直接影響箱梁的施工質量。實際運用線形控制技術開展放樣工作時,需要對多種因素進行綜合性考量。本項目基于實際施工特點,選擇使用起重機開展此項工作,先使用起重機完成0號支撐安裝工作,相關測量人員同步確定支撐位置,確保無誤差后可實施安裝工作。
本次施工過程中為盡快完成掛籃拼裝工作,預先要求測量人員根據施工圖紙確定控制點的具體位置,開展標高測量工作。同時保護引測點的點位,避免出現損壞,在澆筑開始前應進行施工放樣,若是邊跨現澆段的施工放樣,測量人員可在場地平整后開展測量工作,按照設計圖紙確定支架的搭設范圍,再按照基準點對邊跨的標高控制點進行測定。
大跨度懸灌連續梁施工具有較高的復雜性,借助線形控制技術可以確保整體設計更美觀,提升項目的施工質量。線形控制技術可以貫穿大跨度懸灌連續梁施工過程,有效確保橋梁工程的質量和安全。