老王莊公路橋掛籃施工連續梁變形控制

李本魯，呂英豪，崔 成

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276000）

老王莊公路橋為南水北調東線一期工程跨河大橋，是梁（山）肥（城）省級公路重要橋梁。老王莊公路橋主橋為46 m+80 m+46 m單箱單室變截面預應力混凝土連續梁，0#梁段采用支架現澆，其余梁段采用掛籃懸臂現澆施工工藝。

老王莊公路橋橋面雙向橫坡1.5%由頂板高傾斜形成，箱梁底橫向保持水平。箱梁頂板寬13 m，底板寬7.4 m，翼緣板懸臂長2.8 m，懸臂板根部厚55 cm，端部22 cm，箱梁內頂板厚28 cm，底板厚30～70 cm，腹板厚50～70 cm。主橋箱梁采用縱、橫、豎三向預應力體系，腹板設下彎預應力鋼束。最大梁高為0#段4.7 m，最小梁高為合龍段2.0 m，箱梁自根部至跨中梁高、底板厚按二次拋物線變化，箱梁頂面為半徑3 000 m的豎曲線。

1 橋梁變形控制

橋梁結構在施工過程中會產生變形（撓曲），并且結構的變形受諸多因素的影響，極易使橋梁結構在施工過程中的實際位置（立面標高，平面位置）狀態偏離預期狀態，使橋梁難以順利合龍，或成橋線形形狀與設計要求不符，所以必須對橋梁實施變形控制，使其結構在施工中的實際位置狀態與預期狀態之間的誤差在容許范圍內和成橋線形狀態符合設計要求。

1.1 測量網的控制

測量網（平面位置和立面標高）的控制是建筑施工的基礎，施工前應對勘測設計單位的控制性樁點進行復測，根據施工需要適當加密、優化，建立施工測量控制網。對測量控制點，應編號繪于施工總平面圖上，并進行技術交底，采取有效措施妥善保護。施工中應對控制網（點）進行不定期檢測和定期復測，定期復測周期不應超過6個月。當邊跨、中跨合龍前后，實測標高有明顯異常時，每懸臂施工4個梁段后，監控單位認為有必要進行復測時必須進行復測。當發現控制點的穩定性有問題時，應立即進行局部或全面復測。

1.2 基礎沉降控制

基礎沉降控制是測量各施工工況中基礎的累計沉降和不均勻沉降值，主要起到主橋與引橋部位及主橋墩之間的高程銜接調整。沉降控制包括承臺基礎控制和0#段箱梁支架基礎控制。承臺是連接樁基與墩身的基礎部位，0#段是箱梁掛籃施工的基礎，0#段支架及基礎和墩身、承臺共同承擔著箱梁掛籃施工的全部荷載，貫穿著施工全過程。沉降量的大小是變形控制的基礎，應高標準、嚴要求控制開挖高程及回填壓實土，做到降水有方、排水有路、開挖不超，按照設計圖紙15 cm的高度伸入承臺的要求控制樁頭破除高程。回填土應嚴格控制土料質量、含水量、壓實度，逐層回填夯實，滿足土方填筑要求，降低不均勻沉降隱患，降低基礎沉降控制誤差。

承臺測點布設及測量方法：每個承臺4個角點距混凝土邊緣10 cm設置觀測點，用Φ20 mm鋼筋伸入承臺內1.0 m，鋼筋頭露出承臺頂1.0～2.0 cm或預埋鋼筋彎出承臺頂面，鋼筋頭頂部刻畫“十”字號，并涂抹紅油漆。采用精密水準儀、坐標測量儀進行測量，觀測各施工工況沉降觀測點的變化。

1.3 主梁標高的控制

掛籃懸臂澆筑連續梁橋在掛籃定位、混凝土澆筑、預應力張拉、掛籃前移循環過程中，結構在自重、預應力、溫度、收縮及徐變的影響下不斷產生變形。為使成橋后全橋線形符合設計要求，需通過計算預報每個施工梁段主梁定位標高。

眾所周知，立模標高并不等于設計橋梁建成后的標高，總要設一定的預拋高，以抵消施工中產生的各種變形（撓度）。當掛籃拼裝在0#梁段進行下一節段的施工時，相當于懸臂端增加了一個較大荷載，產生下撓N1，但通過預應力鋼束的張拉會產生上撓N2，若N1與N2數值相差較大，則橋面線形會出現波浪曲線，因此假設存在一個可變值△H=N1-N2-fgl=施工預拱度，并且根據批復的立模調整高差值1/1 600×Ln（Ln自墩中心至該節段施工距離）進行校核，使施工誤差降為最低。計算公式為：

H立模i=H設計i+H設計預拱度i+H施工預拱度i+fgl

式中：H立模i為i位置的立模標高；H設計i為 i位置的設計標高；H設計預拱度i為i位置的設計預拱度；H施工預拱度i為 i位置的施工預拱度；fgl為掛籃變形值（根據掛籃加載試驗，綜合結果而得）。

標高觀測點布設及測量方法：主梁每個節段上下游梁底各設一個測點，梁底測點供底板定位使用，主梁澆筑完成后，將測點引至梁頂，梁頂測點采用Φ20 mm鋼筋伸入腹板內1.5～2.0 m，焊接在腹板內豎向鋼筋上，并伸出梁頂表面1.0～3.0 cm，若測點在腹板內不方便設置或設置后不方便測量時，可將測點移動至翼緣板處，在本節梁段澆筑過程中要隨時測量，防止出現突變。

標高測點涉及的施工過程包括：掛籃的定位；澆筑本節梁段混凝土后、張拉本節段預應力鋼筋后、掛藍前移到位后測量所有已澆筑梁段梁頂（預埋短鋼筋頭部）的標高。

1.4 橫坡的控制

橫坡控制的目的主要是檢測各梁段施工完成后梁頂橫坡是否滿足設計要求。

測點布設在每個梁段同一斷面的梁頂距兩側翼緣邊緣50～70 cm處，梁中位置，共布置 3個觀測點。箱梁頂面鋼筋綁扎完成后間隔1.0 m焊接鋼筋接頭，劃定標準高程，用長鋼筋焊接連接各點形成標準控制帶，面層澆筑時用鋁合金尺按標準高程鋼筋收面即可。若箱梁頂面較寬，可在腹板頂部增設標準控制帶，施工過程中注意保護，可隨時復核測量，嚴禁踩踏。根據施工要求也可采用混凝土凝固前在測點位置插入鐵釘，并涂紅油漆，觀測記錄各測點的高程。

1.5 軸線的控制

為保證成橋時，其結構在中心軸線呈對稱分布、符合設計圖紙，必須加強中線軸線、每節段控制線的定位準確性。

在主橋墩施工完畢、箱梁施工前，對全橋進行中心軸線坐標測量，通過電子模型校核后，利用經緯儀、全站儀對全橋中心穿直線微調法施工，即（橋臺→）連接墩→中墩→中墩→連接墩（→橋臺）。箱梁施工時，在每節段前端的橫向中心位置設置測點，采用鐵釘做標記。混凝土澆筑過程中，經緯儀、全站儀進行全程跟蹤測量，防止突變或偏差過大。每個梁段完成后，施工測量人員再對所有軸線測點坐標進行測量，或者采用坐標定點放線，并做好記錄。

2 結語

1）老王莊公路橋中合龍后，施工測量結果如下：掛籃定位標高與預報標高之差在±1.0 cm以內；最大懸臂時合龍段兩端（47.483 m、47.488 m）高差0.5 cm （設計2.0 cm）；主梁豎向線形誤差±1.0 cm以內，且線形勻順；橋面中線偏位1.0 cm；橋面寬偏差±1.0 cm。通過以上數據可以看出，注重掛籃懸臂施工連續梁的變形控制內容的分析，加強施工過程的控制，能夠較好地完成預期目標。

2）掛籃懸臂施工已經發展成為一項成熟的施工工藝，掛籃懸臂施工周期較長，影響因素較多，必須做好施工控制。線性控制是施工控制的內容之一，還包括應力控制、溫度控制、安全控制。建立一套全面的施工控制技術體系及管理體系，同時注重同監控單位的合作，是今后發展的重要工作內容。