大跨度橋梁懸臂澆注施工線形控制

摘 要：在橋梁的建筑施工中，由于懸臂澆筑工藝具有工序簡單以及不容易受到施工場地條件限制等優點，因此其具有比較廣泛的應用范圍。為了能夠保證懸臂澆筑的建筑質量，需要對工程進行線形控制與分析。本文據此分析了線性控制在具體橋梁工程中的應用，僅供相關人士參考。

關鍵詞：大跨度橋梁；懸臂澆筑；施工控制

中圖分類號：U445 文獻標識碼：B 文章編號：1674-3520（2014）-09-00-02

懸臂澆筑施工的方法可以分為懸臂桁架法澆筑以及塔架斜拉索法的澆筑方法兩種，在那些上承式的拱橋以及使用拱座墩或者是臨時墩作為拉索的臨時支撐的橋梁工程建筑中均具有著廣泛的應用。為了避免竣工的橋梁出現不順或者是合攏段的高差超過了預計的標準，需要對橋梁的施工進行線形控制。本文結合長白山橋梁1號的施工過程，對線形控制在橋梁施工中的應用進行了分析與論證。

一、長白山橋梁1號概括

長白山橋梁1號分為兩聯，第一聯的主橋為變截面預應力的混凝土連續剛構橋梁，跨徑的布置為3×23m+（90m+160m+90m），頂板寬16.6米，底板寬9.0m，主橋采用的是掛籃懸臂澆筑施工方法。

主橋中支點的梁高圍毆9.6米，跨中和邊支點梁高3.2m，梁底線形從距墩中心6m到64m的范圍內按照1.6次的拋物線變化進行了控制與設計，其中頂板的厚度為0.35m，底板的厚度變化為距墩中心6m處1.0米，距墩中心64m處則變為了0.3m，變化的過程中也是按照1.6次拋物線的變化方式與要求；同時，跨中部分腹板的厚度為0.8m，支點部分腹板的厚度為1.1m。在墩頂0號塊設置2個厚度2.0m的橫隔板來與下部的雙薄壁墩相對應，邊跨端部設置了厚度為2.0m的端橫隔板。

引橋為等截面預應力混凝土連續箱梁橋，梁高1.8m，頂板厚0.35m，底板厚0.3m，支點處腹板厚1.0m，跨中處腹板厚0.6m。

二、橋梁施工線形控制的基本內容

（一）橋梁施工的線性控制。根據橋梁建設的基本目標，線形控制的基本內容包括支架的撓度控制、掛籃的撓度控制、梁體的預測以及監控等內容。

1、支架撓度的控制。支架都是由資質較好、經驗較豐富的設計單位在井下設計的，所以，在建筑施工的過程中，基本不會對支架的參數以及材料的規格進行改動。在對支架進行線形控制的過程中，需要對數據進行認真科學的分析，進而使得數據間滿足如下關系：

支架在加載穩定后的數值—初始狀態的數值=總變形

支架在加載卸載后的數值—初始狀態的數值=殘余變形

總變形—殘余的變形=彈性變形的數值

2、掛籃的撓度控制。在正式投入使用之前，掛籃經過了嚴密的檢驗程序以及預壓實驗，預壓實驗是對掛籃進行性能測試的主要環節，為了能夠提高預壓的效果，基本會將掛籃編號，進而將兩片主構架分為一組，并使得兩片主構件相對，在保證支墊平穩的條件下便可以開始預壓了。需要注意的是，在預壓進行的過程中，要對掛籃的形變進行記錄，以便對其性能極限進行評價。

3、梁體線性預測與監控。在懸臂澆筑的過程中，為了保證橋梁的建筑質量，在施工的各個階段均需要對梁體的變形情況進行監測與分析，通過公式的使用以及數據的運用來得出分析的結構，對不符合要求的部分進行及時的調整，直至梁體符合了設計的要求。

梁體絕對撓度的計算公式為：模板頂拱度=立模的的高度—設計的高程，這個公式主要用于每一個階段的模板標高的確定。

（二）建立橋梁的計算模型。掛梁在實際的橋梁工程中只是起到了一種豎向上的傳力作用，所以在計算時，可以將橋梁的計算在掛梁處分開，因為掛梁是通過簡支的形式安裝在主梁上，所以掛梁與主梁的連接可以按照主從的約束形式來連接，在二者相連的節點，以主梁上的節點在x，y，z方向的線位移以及繞x，y，z方向的轉角自由度為主，掛梁的自由度則需要根據掛梁的約束情況來決定。

根據實際施工中的各個梁段的清理進行了施工區域的劃分，因為0號塊的受力情況比較復雜，所以其單元的劃分也比較細致，而各個合攏段的劃分則按照實際的結構特點進行了劃分，并分別建立起了結構的計算模型以及單跨的模型。

三、線性控制的設計

（一）剛構的施工設計。連續的鋼構采用的是灌籃懸臂的澆筑施工辦法，每個0號塊之外的“T”型外部都分為了16個梁段，0號塊的長度為16.0m，其余各段的長度為4×3.5m +3×4.0m +9×5.0m。中跨合攏段長度為2.0m，邊跨合攏段長度為2.0m，支架上現澆段長度為8.9m。懸臂現澆筑段的重量為2936KN，掛籃的自重以及施工的荷載按照1500KN計算。

（二）箱梁的施工設計。梁體節段的劃分考慮到了吊裝、運輸以及拼裝能力的要求以及施工經驗的決定與影響作用，同時考慮到了掛籃的自重。箱梁豎向預應力采用的是精軋JL32型的螺紋鋼筋，間距為0.5m，張拉控制應力為837Mpa；頂板橫向預應力采用的是4φs15.2型的扁錨扁波紋管，間距為0.5m ，張拉控制應力為1350Mpa；箱梁的縱向預應力鋼束設置了頂板束（T）、腹板束（W），邊跨底板束（B）、中跨底板束（D）以及邊跨頂板束（E）五種，縱向預應力鋼束采用19φs15.2，頂板束T5～T16張拉控制應力為1350Mpa，其余張拉控制應力為1395Mpa。

（三）橋墩柱樁的設計。主橋3號橋墩采用的是雙矩形（橫橋向）截面墩，截面尺寸為3×2m，墩高23.5m，承臺截面尺寸為9×12.6×3.5m，下設10cmC15混凝土墊層，基礎采用的是6根直徑為1.8m的鉆孔灌注樁，樁長12m；主橋的4、5號橋墩采用了矩形截面雙薄壁墩，截面尺寸為9×2m，墩高為32m，承臺截面尺寸采用17.3×12.8×4.5m，下設置10cmC15混凝土墊層，基礎采用12根直徑為1.8m的鉆孔灌注樁，樁長12m；主橋6號橋臺臺帽采用矩形截面，截面尺寸為16.6×2.45×1m，臺身采用梯形截面形式，厚度由臺帽帽底處的2.35m變到擴大基礎頂面處的3.15m，橋臺高為6.05m，擴大基礎截面尺寸采用16.6×7.5×3m，下設置10cmC15混凝土墊層。

（四）引橋的施工設計。引橋0號橋臺臺帽采用了矩形截面的設計思想，截面尺寸為16.6×2.45×1m，臺身采用梯形截面形式，厚度由臺帽帽底處的2.35m擴大到基礎頂面處的3.15m。橋臺高為6.65m，擴大基礎截面尺寸采用16.6×7.5×3m，下設置10cmC15混凝土墊層。引橋1、2號橋墩采用的也是雙矩形（橫橋向）截面，截面尺寸為2.0×2.0m，擴大基礎截面尺寸采用13.0×6×3m，下設置10cmC15混凝土墊層。

四、結語

線形控制是對橋梁建筑的平順以及穩固有著關鍵性影響的計算與控制方法。在實際的建筑工程中，為了能夠保證計算結果的準確性，多使用數字化的軟件來對基礎的數據進行處理與分析，進而提高線性控制的水平，提高懸臂灌注橋梁的建設水平。

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