大跨度連續梁橋懸臂施工線形控制探討
2011-01-01 00:00:00史宏財
中華建設科技 2011年2期
【摘 要】大跨度橋梁結構設計與施工高度耦合，所采用的施工方法、材料性能、澆筑程序、立模標高以及預應力索安裝等都直接影響成橋線形與受力狀態，而施工時結構的實際狀態與設計時所假定的狀態總會存在差異，為此必須在施工過程中對結構的實際狀態實施有效的監控，采集必要的反映結構現狀的實測數據，并與結構設計時所規定的理想狀態進行比較分析，從而對所澆筑主梁的立模標高和.安裝索力予以調整和控制，以使實際結構的形成軌跡滿足設計要求；同時，為保證大橋建成后結構長期健康的順利運行，也有必要在施工階段建立與結構成橋狀態相應的初始條件。
【關鍵詞】連續梁橋；懸臂施工；線形控制
Big across a degree continuous the beam bridge hang arm construction line form control study
Shi Hong-cai
(Hubei industry university Wuhan Hubei 430070)
【Abstract】Big across one degree bridge structure design and construction height the Ou match， adoption of construction method， material function， sprinkle to build procedure and sign a mold elevation and prepare should dint Suo install etc. all direct influence become bridge line form with be subjected to dint appearance， but construction hour structure of actual appearance and design hour the appearance head quarter suppose existence difference， is this have to in the construction the process to structure of actual appearance implement valid of supervision， collect necessity of reflection structure present condition of solid measure a data， and with structure design hour provision of ideal the appearance carry on more analysis， thus to sprinkle to build lord the sign of beam mold elevation with.Install the Suo dint give adjust and control with make actual structure of formation track satisfy design request;In the meantime， for assurance the big bridge build up behind structure long-term health of smooth circulate， also have necessity at construction stage establishment and structure become bridge appearance correspond of beginning start a condition.
【Key words】Continuous beam bridge;Hang an arm construction;Line form control
連續梁橋一般采用懸臂施工法，每個施工節段的標高和每個節點坐標位置的變化與偏離都會造成合攏困難，影響最終成橋線形。為確保主橋在施工過程中結構受力和變形處于安全范圍內、成橋后結構內力和主梁線形符合設計要求，使得對主橋的施工過程實施嚴格的施工控制成為橋梁建設的必要條件。其控制內容主要有主梁的高程控制和主梁軸線的平面位置控制。主要包括以下幾點：
主梁線形平面控制網的布設測定及高程控制網的布設測定；
主梁立模標高及截面尺寸的放樣監測；
中線偏位測量；
主梁標高測量；
主墩沉降定期測量；
合攏前后線形24小時聯測；
成橋線形測量。
1. 平面控制網及高程控制網的布設復核
主橋線形控制網必須設在穩定的地方，在控制網中按規范要求測設主橋高程控制基準點，其為理論不動點，由水準基點引測其它高程。為防止測點位置移動或破壞，必須對平面控制網和高程控制網進行復核，要求每兩個月復測一次。測量儀器采用高精度水準儀和全站儀進行。2. 主梁立模標高與截面尺寸的放樣監測
在施工掛籃移動到位，固定底模后，用極坐標法測出每節段的橋軸線及底板兩邊點。因箱梁采用變截面形式，所以底板上每點的里程不同高程也不同。根據設計及施工監控計算所提供的資料在立模前計算出掛籃每塊前端的底板和頂板主要控制點（見圖1中a，b，c，d，e，f，g，h，i各點）的坐標，利用全站儀直接控制各主要點的平面位置，再根據水準控制點用水準儀來控制各主要點的高程。控制好各主要點后用鋼尺來控制細部尺寸，在保證每塊箱梁的平面和高程的基礎上還要保證局部尺寸和位置。
以上是箱梁立模時的模板控制，它是現澆懸臂箱梁控制的一個部分。其控制關鍵在于通過掛籃試驗數據，準確預測澆注過程中的彈性和非彈性變形，在放樣過程中對這些變形給予適當的考慮，保證箱梁截面在澆注成形后最優化，減小截面特性施工誤差。此項工作在每一節段立模前均需進行。
3. 中線偏差及主梁標高監測
根據架設主梁的中線標志，采用測小角法直接以全站儀測量其偏角。具體做法是：儀器架設在一邊墩中心，瞄準另一邊墩的中心，視線為基準線，然后觀測各已架設主梁的中線標志相對于基準線的偏角αi ，則偏移值Li 為:
Li=αi/ρ\"·Si
式中:ρ\"——單位弧度換算到秒，其值為206265。
Si——測點到測端的距離。
每節段施工完成后，測量該節段的標高及相鄰4個節段的標高變化，測點布置見圖2（當前節段施工測量a、b、c、d、e五點，其中d、e點為校核點，后續節段施工只測a、b、c三點）。測點采用圓形螺帽，澆注混凝土時埋入頂板，且與頂面平齊，后用油漆標做記號。
4. 主梁標高測量按以下三個工況進行：
混凝土澆筑前
混凝土澆筑后
張拉預應力后
5. 主墩沉降定期監測
在各主墩墩頂截面各設置2個沉降觀測點。測試儀器為全站儀。儀器架設在主梁上，后視高程控制基準點，再瞄準主墩各測點的棱鏡，測出各測點的三維坐標，從而得到主墩的沉降值。測試工作每完成5～7個節段后進行一次。當兩邊施工節段相同時，對稱截面的相對高差可直接進行測量和分析比較。當施工節段不同時，對稱節段的相對高差不滿足可比性，此時，可選擇較慢的一邊最末端截面和較快的一邊已施工的對應截面作為相對高差的測量對象，在測量過程中，同一對稱截面可測多點，根據其橫坡取其平均值，可得到對稱截面的對應點的相對高差。
6. 合攏前后線形24小時聯測
次邊跨、邊跨、中跨合攏前后各進行一次24小時聯測，以觀測主梁線形隨溫度變化情況。另外在具體施工時，視監控計算與監測結果的對比需要，進行溫度對線形的影響觀測。
7. 成橋線形測量
成橋線形（合攏后，二期恒載鋪裝前）測量全橋線形，每5m布置兩個測點（上下游各一個），測量主梁成橋線形。
在實際的大跨度橋梁施工過程中，預應力和溫度應力以及材料的非線性因素等對線形的影響也是比較大的，本文不再一一探討。
參考文獻
［1］ 葛耀君 分段施工橋梁分析與控制 人民交通出版社 2003.
［2］ 范立礎 橋梁工程人民交通出版社 2001.
