高速公路大跨徑預應力連續梁橋掛籃施工控制研究

黃明溪

摘要：鑒于連續梁橋的跨徑大、施工技術成熟的特點，在當前跨越結構中得到了較為廣泛的應用。依托于實際工程，本文從實時測量、現場描述和計算分析三個方面闡述了連續梁橋懸臂澆筑的控制原理，然后對于連續梁橋的懸臂澆筑施工階段關鍵施工過程進行了分析，最后通過和龍前后合龍段的標高監測分析，結果證明誤差均在允許范圍之內，證明施工過程控制取得了良好的控制效果，本文研究對于未來類似工程提供一定的理論和工程經驗，對于連續梁橋的懸臂澆筑施工技術的推廣應用起到了一定的促進作用。

[關鍵詞]：大跨徑混凝土連續梁;懸臂澆筑;施工控制

隨著懸臂澆筑技術的不斷提升，無支架施工方法在連續梁橋的施工中得到了較為廣泛的應用。作為大跨徑連續梁橋尤其是跨線橋梁的主要施工方法，分段懸臂澆筑方法的施工控制是一個較為復雜的動態系統過程，這也是實現成橋線性、成橋應力的重要手段。對于連續梁橋的懸臂澆筑施工，從墩頂0#塊澆筑開始，中間經歷懸臂澆筑、預應力張拉、邊跨合龍、中跨合龍和體系轉換，直至最后全橋完成，在整個施工過程中，由于材料分線形、收縮徐變、溫度和施工換將的額影響，對于不同兩端不同施工階段的應力發生較大的變化，甚至會偏離預計值，如果不加以控制，會對成橋線形造成較大的影響。針對連續梁橋的掛籃澆筑施工控制，當前研究主要集中在施工方面，缺少對于連續梁橋懸臂澆筑的全過程控制。依托于實際工程，本文分析了連續梁橋懸臂澆筑的施工控制體系組成，然后對于懸臂澆筑的施工過程進行了詳細的分析，最后通過對合龍段前后的標高進行了分析，結果表過施工控制結果良好，本文研究對于未來類似工程提供可資借鑒的經驗。

1.工程概況

某橋梁為連續梁橋，跨徑組合為（90.0+150.0+90.0）m，三跨變截面連續梁橋，箱梁為單室單箱結構，端部截面為8.8 m，跨中截面為3.0m，箱梁頂板寬16.0m，箱梁梁高從墩頂到跨中按二次拋物線變化。箱梁懸臂澆筑階段長度劃分0#塊為12.0m，其他節段長度為3.0～4.5m，共17個節段，其中合龍段為2.0m，全橋單幅共設置2個邊跨合龍段和1個主跨合龍段。

2.施工控制體系的構成

對于連續梁橋的懸臂澆筑施工，施工控制體系主要由實時測量、現場描述和后臺分析三部分組成。

根據圖2連續箱梁懸臂施工測控體系，以下針對其組成進行詳細分析：

2.1實時測量

實時測量系統是施工控制體系的基礎組成部分，是對于橋梁系統的采集，對于后續施工進行指導，因此確保其精度和可靠性是必要的。在連續梁橋的懸臂澆筑施工控制中，主要測量線形、混凝土應力、箱梁溫度分布和混凝土水化熱等參數。

2.2現場描述

連續梁橋的懸臂澆筑施工控制體系中，實時測量系統是針對相關技術參數的測量，獲得后的測試參數、測試未知和荷載情況進行描述，指導模擬仿真分析，并根據控制系統的實測數據進行模擬擬合分析，對于整體的施工控制進行指導，保證施工控制計算與實際情況相符合。

2.3計算分析

對于連續梁橋的懸臂澆筑施工控制是一個預告→施工→測量→識別→修正→二次預告的循環過程，對于連續梁橋澆筑的施工控制，首先是確保施工過程的安全，其次應該確保結構外形和內力的誤差在容許范圍內。

3.大跨度預應力混凝土連續箱梁施工過程分析

大跨徑預應力混凝土連續梁橋的施工過程，需要經過0#塊、懸臂澆筑、預應力施工、邊跨合龍、中跨合龍和體系轉換過程，以下進行詳細分析。

3.1 0#塊施工

對于連續梁橋的澆筑施工，當采取懸臂澆筑施工時需要將0#塊作為施工階段橋墩的臨時固結部位，因此0#塊的施工精度和質量對于整個施工過程的質量控制均有重要的影響。

3.2懸臂階段澆筑施工

在0#塊張拉完畢后，應進行處合龍段之外的階段施工，首先應安裝掛籃，完成腹板、底板模板和頂板模板的安裝，在鋼筋綁扎和預應力束安裝完畢后，開始澆筑混凝土，達到設計強度后進行預應力張拉、壓漿作業，最后移動掛籃進行下一節段的施工作業。

3.3預應力施工

對于預應力束的張拉施工控制，多采取張拉應力和伸長量雙重控制，其中以張拉力控制為主，然后采用伸長量進行校核控制，其中伸長量誤差控制在± 6%以內。對于預應力的張拉控制過程，應遵循張拉控制力的20%→40%→80%→100%的張拉荷載進行逐級張拉，并在最后100%張拉控制力階段持荷5.0min，然后對于預應力束的伸長量進行測量，直至最后張拉應力和伸長量均滿足設計要求。

3.4合龍段施工及體系轉換

鑒于合龍段的施工時連續梁橋懸臂澆筑施工中體系轉換的重要組成部分，因此需要對于結構的受力狀態進行嚴格控制，滿足橋梁線形，應嚴格控制合龍段的施工誤差。鑒于合龍段多采取吊籃施工，因此應采取配重作業，壓重重量與合龍段混凝土重量一致，在混凝土澆筑過程中應隨混凝土的澆筑減少配重質量，保持二者平衡。

4.大跨度預應力混凝土連續箱梁施工線形控制監測

鑒于成橋線形對于橋梁結構的運營狀態具有較大的影響，因此以下針對施工過程中的線形控制進行分析。

4.1橋梁目標線型的確定

橋梁跨徑組合為（90.0+150.0+90.0）m，對于主跨線形控制目標為設計主梁標高+設計預拱度，為了保證設計線形對于施工過程實現有效的指導，對于主跨150.0m范圍內的預拱度設置如圖3所示。

4.2標準段線形控制

鑒于變形監測結果對于后續施工進行指導，參考上述計算的設計預拱度，從而確定不同節段的定位標高，標高計算根據：定位標高=豎曲線標高+預拱度+立模后位移+掛籃變形確定立模定位標高，實現對于下一施工階段的指導。

4.3跨中合龍端線形控制

在T構施工完畢后，需要進行合龍段的施工，在和龍前針對箱梁變形進行連續觀測，具體結果如表1所示。

根據表1合龍段監測數據顯示：和龍前，邊跨相對高差較大，這是由于邊跨現澆段提前完成施工，混凝土收縮徐變導致;合龍后，邊跨合龍段與中跨合龍段標高相差較小，這是進行強制線形控制進行強制合龍的結果，相對標高誤差控制在20.0mm范圍內，滿足規范要求。

5.結束語

鑒于連續梁橋的構造復雜、鋼筋密布且預應力分布較多，同時施工環境、材料非線性對于橋梁成橋線形造成不利的影響，因此對于連續梁橋的懸臂澆筑施工階段均會采取相應的施工控制措施。依托實際工程，本文首先介紹了施工控制體系的組成，并對于施工關鍵過程進行了詳細介紹，最后針對懸臂澆筑過程中的線形控制提出了控制目標，并采取了相應的控制措施，最后通過和龍前后的合龍段相對標高對比分析顯示，施工過程控制取得了良好的控制效果，本文系統研究連續梁橋的懸臂澆筑的施工控制過程，對于未來類似橋梁的施工控制提供可資借鑒的經驗。

參考文獻

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