淺析懸臂現澆箱梁橋梁線型控制方法

榮加敏 （安徽水利開發股份有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 工程概況

20世紀以來，隨著經濟、社會的發展，公路交通有很大發展。在與鐵路、公路等交通線路相交處，需要建造立交橋、上跨橋；在河道、海灣、海峽修建特大跨度橋梁，其中連續剛構橋在較大跨度中得到廣泛應用。但經過多年運行后，出現了內力分配不合理、主梁線形不流暢的情況，有些甚至出現了嚴重的跨中下撓，影響了橋梁的使用。本文主要研討橋梁在施工過程中，通過對橋梁三維線型及內力的監控，對施工狀態進行實時監測、調整、預測，以滿足設計指標要求。

G205馬鞍山段市政化改造工程路線起于G205與南環線交叉處大轉盤，沿老路經當涂、新橋至馬鞍山與蕪湖市交界處，在主線K9+183.500～K9+616.500段跨越限制性Ⅲ級航道姑溪河及兩岸大堤。其中跨越小樁號大堤及主航道部分（跨河主橋）采用53+2×95+53m懸臂澆注預應力混凝土梁（平面位于圓曲線及緩和曲線上，圓曲線半徑為1600m，緩和曲線長度180m，右偏曲線）；跨越大樁號側大堤（跨堤主橋）采用36+65+36m臂澆注預應力混凝土梁（平面位于緩和曲線長度為180m的右偏曲m線上）。橋梁按雙幅橋設計，單幅橋寬度21.5m。

以跨河主橋為例，跨河主橋上部結構采用53+2×95+53m懸臂澆注預應力混凝土梁，單箱雙室結構；箱梁頂板寬度為21.5m，箱梁底板寬度為14.5m；主墩墩頂根部梁高6.0m，跨中梁高2.4m，梁高采用二次曲線變化；箱梁采用縱向、橫向、豎向三向預應力體系。

姑溪河大橋跨河橋箱梁結構0號塊采用支架現澆，長度10.0m，主橋連續箱梁采用掛籃懸澆施工，半幅主橋分三個“T”單元，各單“T”箱梁除0#段外共劃分5個2.5m節塊（1～5號塊）、5個3.0m節塊（6～10號塊）和4個3.5m節塊（11～14號塊），計14個懸澆節塊；其中兩個邊跨不設合攏段，端部支架現澆段長度6.41m；中跨設置2.0m長合攏段。施工方法為在0號塊上拼裝掛籃，澆筑節塊混凝土并分批張拉各節塊鋼束，再行走掛籃，實施下一節塊。

該橋梁平面位于圓曲線和緩和曲線段上，箱梁軸線是變化的；且箱梁及橋面的橫坡與平面曲線對應，橫向坡比是變化的；懸澆箱梁的梁高采用二次曲線變化，每個節段梁高均不同、段首和段尾變化幅度也不同；橋梁位于道路縱坡線上，整體呈拱狀，縱坡的坡比是動態變化的。綜合上述特點，該橋線型復雜，所有的線型變化在該橋中均已出現，線型控制尤為重要。

2 線型控制方法

2.1 建立施工監控小組

建設單位考慮橋梁的規模、線型復雜程度、結構特點，考慮施工控制的重要性，通過公開招標，選擇了第三方施工監控單位，全程參與指導橋梁監控，線型監控是其主要工作內容之一。

由第三方施工監控單位牽頭，施工單位、監理單位、設計單位和建設單位各單位派員參加，建立施工控制小組，其中施工單位安排測量組、施工技術人員具體實施。

2.2 施工控制流程

橋梁施工監控流程：預告→監測→識別→修正→預告，是一個循環過程。

姑溪河大橋主橋施工監控的原則是線型監控為主和應力監控為輔。在施工過程中采取如下的監控策略：懸臂節段的空間位置在施工過程中實時監測并反饋；以懸臂節段空間位置及主橋各關鍵部位的應力狀態兩項指標為控制標準。為了保證橋梁施工質量滿足設計要求，使成橋后橋梁的幾何線型和內力分布盡可能符合目標設計，保證橋梁精確合攏，不至于使該橋發生過大下撓。保證結構變型控制在允許范圍內，結構內力合理，并保證有足夠的穩定性。

2.3 編制專項控制方案

根據工程特點，編制專項控制方案，確定工作機制，明確各方分工及責任、權利界定，建立統一工作流程，確保各個環節流暢運行，對出現問題啟動研討機制，及時解決處理施工中出現的問題。由橋梁監控第三方單位進駐現場，通過建立計算模型，并結合現場情況，及時提供各項相關參數，全程指導施工控制。

2.4 施工控制的方法

本橋的施工線型監控內容包括：箱梁的高程線型監控、豎向線型監控及平面軸線監控。

2.4.1 建立完善測量控制網

在工程開工前，依據建設單位提供的測量控制網，針對橋梁施工需要，加密建立新的平面、高程測量控制網系統，并進行定期復測、驗證，確保控制網系統完整、準確。

2.4.2 控制數據的提供

在掛籃安裝完成后，進行預壓試驗，清除結構變形，確定彈性變形數據；平面、軸線尺寸、橫坡等數據通過設計圖紙參數，經建模計算得出；梁底高程數據是由第三方監控單位考慮各項影響因素通過理論計算得出基礎數據，考慮預拋高、掛籃彈性變形、預應力張拉前后高程變化等數據對基礎數據進行修正、調整。該組數據確定后，由施工單位對掛籃模板底模、側模、翼模及混凝土澆筑面控制，從而保證橋梁橫向、縱向、豎向三維形狀的準確。

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2.4.3 對各項數據監測方法

①主梁標高

每一普通懸臂施工塊件頂面布置3個測點，測點沿縱橋向布置在離塊件前端10cm對應箱梁側墻處；掛籃立模標高布置6個測點，其中底板底模布置3個，頂板底模和兩側翼緣板底模各布置1個，所有測點沿縱橋向布置在離塊件前端10cm處。

在掛籃的定位、澆筑后梁頂、梁底標高及張拉后所有已澆筑梁段梁頂的標高。通過此數據，可控制箱梁高度變化符合二次方程要求、調整預拋高值及橋面縱向坡度。

②橫坡測量

測點布設方法：每個梁段同一斷面的梁頂，距兩側翼緣邊緣70cm處，梁中位置，共布置4個觀測點。采用精密水準儀進行測量，測量精度在±2mm以內，在各測點放置標尺，觀測記錄各觀測點的高程。

③軸線測量

在箱梁施工節段前端的橫向中心位置設置測點，采用鐵釘做標記。每個梁段完成后，施工測量人員對所有軸線測點坐標進行測量，并做好記錄。

④數據修正

對前一節段平面、高程、軸線測量數據進行比對、分析，結合建立計算模型自動計算出的數據，為下一節段數據的確定提供依據。

3 結語

該橋梁已于2014年5月完工并通車，通過近4年的運行，橋梁各項監測數據正常，三維外形美觀，初步達到了預期目的。在施工管理方面積累了經驗，同時也需要注意以下問題。

3.1 掛籃結構設計

掛籃設計、制作過程中，需對掛籃的設計進行完整的計算分析，以保證在施工過程中的強度、剛度和穩定性，特別是大塊段、多塊段施工后，掛籃的強度、剛度及穩定性的保證。

3.2 箱梁澆筑高程控制

加強橋梁澆筑面高程控制精度，特別是存在縱坡及橫坡的節段，保證各節段順暢，確保橋面鋪裝厚度在設計范圍內，以防止增加橋面固定荷載，對后期橋梁運行造成不利影響。