移動模架施工梁體線形控制研究

蔣志強JIANG Zhi-qiang；齊云慧QI Yun-hui；鄔曉光WU Xiao-guang

（①長安大學公路學院，西安 710064；②福建省交通建設工程監(jiān)理咨詢公司，泉州 362100）

（①School of Highway，Chang'an University，Xi'an 710064，China；②Fujian Trafficeng Supervision &Consultants，Quanzhou 362100，China）

0 引言

在連續(xù)梁施工中，應用移動模架施工技術起源于20世紀50年代的歐洲，但是在國內，首次應用此技術的是1991年廈門高集海峽大橋的公路橋梁。隨后，在南京長江二橋、潤揚長江公路大橋、蘇通大橋、杭州灣大橋均成功地運用該方法進行連續(xù)梁逐孔現(xiàn)澆施工。

在建設城市高架以及大型橋梁的引橋中之所以廣泛應用預應力混凝土連續(xù)箱梁，是因為其具有整體剛獨大、容易保證施工質量以及養(yǎng)護成本低等優(yōu)點。當面臨橋墩較高、橋跨較長或者橋下凈空受到限制的時候，更多的會采用移動模架逐孔現(xiàn)澆施工技術。基于移動模架法施工的優(yōu)點：工序簡單、施工周期短；標準化作業(yè)、梁體整體性好；設備重復利用率高、經濟合理；施工受力與運營受力一致，不需額外受力鋼筋等。因此，在等跨徑、等截面的多跨預應力連續(xù)箱梁的逐孔施工中尤其適用移動模架施工技術，在跨數(shù)較多的情況下使用移動模架法施工，不僅平均周期短而且還具有更好的經濟合理性。

根據(jù)連續(xù)梁彎矩包絡圖可知，成橋恒載狀態(tài)的零彎矩距離橋墩支點L/6～L/5 跨度附近，即施工縫所在位置。由此得知移動模架逐孔施工過程中箱梁梁體的最前端總是處于懸臂狀態(tài)。并且在逐孔施加預應力后，懸臂端產生負彎矩，向上翹曲，加上混凝土收縮、徐變等多種因素的影響，導致箱梁梁體線形有悖成橋線形。因此，移動模架施工連續(xù)梁橋的線形控制成為整個施工階段的關鍵。因此，本文通過探討移動模架施工連續(xù)梁橋的線形控制問題，介紹了一些研究的思路和體會。

1 平曲線形控制

由于大寬度變截面段寬度變化較大，澆筑混凝土后橫斷面的變形較大，橫橋向的預拱度的設置關系到成橋后的橫向線形。應結合移動模架靜載試驗數(shù)據(jù)，通過有限元計算分析，調整在橫橋向變高度、變寬度時模架的預拱度，保證成橋后主梁橫橋向的線形滿足設計要求。

2 豎向線形控制

2.1 模架的撓度分析及控制指標 將橫向受力構件預先起拱以對外觀和使用條件進行改善。起拱大小應當根據(jù)實際需要而定，但是一般是恒載標準值加1/2 活載標準值所產生的撓度值。當取恒荷載和活荷載標準值作用下的撓度值減去起拱度作為構件撓度時，僅是為了對其外觀進行改善。由于移動模架屬于混凝土梁現(xiàn)澆支架，因此，根據(jù)規(guī)范規(guī)定，受載后主梁的彈性撓度不得大于其跨度的1/400，但是在實際中，一般取1/600-1/750，在保證現(xiàn)澆梁具有較好線形的同時也能滿足移動模架過孔走行的要求。并且還要求：

①在混凝土荷載下，移動模架的橫向結構的最大豎向撓度不應當大于L/1200。

②在荷載的作用下，移動模架的最大豎向撓度鋼板梁的主跨最大豎向撓度不應大于L/800；鋼析架梁的主跨最大豎向撓度不應大于L/1000；模板撓段比率應小于1/800，宜l/1000。

③造橋機作為一種新型的施工機械，當其在向前移動時，主梁前段的懸臂撓度容許究竟有多大還沒有相應規(guī)范進行規(guī)定。在對其他類似施工設備的使用情況進行參考后提出了造橋機的剛度指標：工作狀態(tài)下?lián)峡绫葹?/400，伸臂狀態(tài)下?lián)峡绫葹?/45。這個指標得到了鐵道部科技司組織的專家評審會的批準。因此在基于過去使用大橋局300t架橋機時懸臂50m 撓度達到1.2m 的經驗，對一于移動模架造橋機也可借鑒，即建議伸臂狀態(tài)前端撓度跨比不大于1/45。

2.2 梁體線形的影響因素 采用移動模架施工法，梁段縱向施工縫在逐孔澆注和逐孔張拉的過程中總是設在成橋恒載狀態(tài)的零彎矩附近，從而使得逐孔施工過程中梁體的最前端一直處于懸臂狀態(tài)。通過分析計算以及實踐表明，在控制梁體線形方面，采用移動模架施工有其自身特點，但是影響因素較多。如果在設計施工中處理不當則梁體會在此懸臂產生不平順的線形或折角，有時甚至出現(xiàn)同一聯(lián)中各跨變形不均衡的現(xiàn)象，在實踐中已經有一些值得總結的經驗和教訓。因此，探討移動模架施工多跨連續(xù)梁的梁體線形控制問題具有現(xiàn)實的工程意義。

梁體撓度和線形控制是移動模架施工的關鍵技術之一，但是梁體自重、預應力、結構體系的變化以及收縮徐變、溫度變化和移動模架的剛度等都是影響梁體線形的重要因素，并且隨著跨度的增加（如達到50-60m），上述影響會更加明顯。

2.3 線形控制的實施 在施工控制的整個過程中，由于存在設計參數(shù)誤差、施工過程誤差（包括截面尺寸誤差引起的恒載力與設計恒載力誤差）、測量精度誤差等，在施工每個懸臂端的過程中都會存在實際值和設計值的誤差。因此，在施工每個懸臂端的過程中，應當對影響主梁線形和受力狀態(tài)的各個因素進行過程控制和調整以保證成橋后的主梁線形和受力狀態(tài)處于最佳狀態(tài)。

箱梁的線形施工控制實質就是計算—施工—量測—修正—施工的循環(huán)過程。因此，在對施工過程實施控制的過程中，除了控制好每跨的預拱度值外，還應當對每次混凝土的澆注、張拉后以及手里結構轉換時本跨和已成梁各點高程的變化值進行跟蹤測量，并對結構狀態(tài)理論值和實測值之間的誤差進行分析、調整和預測，以達到施工控制的基本要求。

3 結束語

在多跨等截面的預應力混凝土連續(xù)梁施工中尤其適合采用移動模架法。隨著連續(xù)梁橋跨度的不斷增加，特別是跨度在50m 到60m 的工程實踐逐漸增多，線形控制問題不斷凸顯出來，結合工程應用，提出合理的幾點建議。

①在橋梁設計時合理控制預應力度不致使梁體出現(xiàn)突變應力和變形，避免梁體出現(xiàn)不平順折角，甚至裂縫。

②在施工過程中進行實時監(jiān)測，對比實測數(shù)據(jù)與理論值，對下一階段的施工提出修正建議，消除模擬狀態(tài)和實際狀態(tài)的偏差，實時進行調整，保證理論值與實測值的誤差滿足線形要求。

[1]臧華，胡安詳，劉釗.移動模架施工多跨連續(xù)梁橋的梁體線形控制[J].特種結構，2006.

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