預應力現澆連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控體系構建

楊 舟,王振亞

(江蘇省交通規(guī)劃設計院)

1 當前預應力現澆連續(xù)梁橋常見的施工方法

1.1 就地澆筑施工

就地澆筑施工是一種古老的施工方法,它是在支架上安裝模板、綁扎及安裝鋼筋骨架、預留孔道、并在現場澆筑混凝土與施加預應力的施工方法。由于施工需用大量的模板支架,一般僅在小跨徑橋或交通不便的邊遠地區(qū)采用。隨著橋梁結構型式的發(fā)展,出現了一些變寬的異型橋跨、彎橋等復雜的混凝土結構,又由于近年來臨時鋼構件和萬能桿件系統的大量應用,在其他施工方法都比較困難或經過比較施工方便、費用較低時,也有在中、大橋梁中采用就地澆筑的施工方法。

1.2 懸臂施工

懸臂施工法是在已建成的橋墩上,沿橋梁跨徑方向對稱逐段施工的方法。它不僅在施工期間不影響橋下通航或行車,同時密切配合設計和施工的要求,充分利用了預應力混凝土承受負彎矩能力強的特點,將跨中正彎矩轉移為支點負彎矩,提高了橋梁的跨越能力。采用懸臂施工時,結構的受力狀態(tài)呈T型剛構,邊跨合攏就位、更換支座后呈單懸臂梁,跨中合攏后呈連續(xù)梁的受力狀態(tài)。結構上的預應力配置必須與施工受力相一致。

1.3 逐孔施土

逐孔施工法從橋梁一端開始,采用一套施工設備或 1、2孔施工支架逐孔施工,周期循環(huán),直到全部完成。它使施工單一標準化、工作周期化,并最大程度地減少了工費比例,降低了工程造價。逐孔施工的體系轉換有三種:由簡支梁狀態(tài)轉換為連續(xù)狀態(tài),由懸臂梁轉換為連續(xù)梁以及由少跨連續(xù)梁逐孔伸延轉換為所要求的體系。在體系轉換中,不同的轉換途徑將得到不同的內力疊加過程,而最終的恒載內力將向著現澆連續(xù)梁橋按照全聯一次完成的恒載內力靠近。

1.4 頂推施工

頂推施工是在沿橋縱軸方向的臺后設置預制場地,分節(jié)段預制梁,并用縱向預應力筋將預制節(jié)段與施工完成的梁體聯成整體,然后通過水平千斤頂施力,將梁體向前頂推出預制場地,然后繼續(xù)在預制場進行下一節(jié)段梁的預制,直至施工完成。頂推施工的施工要點:需固定預制場地,采用摩阻系數小的滑移裝置,要滿足施工受力要求。

2 北京某大橋預應力現澆連續(xù)梁橋的施工監(jiān)控體系

2.1 北京某大橋主橋概況

北京東部某大橋主橋設計為 100m預應力載面懸澆連續(xù)梁,其跨經布置為 58m+6×100m,單箱單室箱形截面。箱梁中線處根部梁高 6m跨中梁高3.8m,箱梁頂板全寬18m,厚度0.8m,設有橫坡。底板寬度5m,厚度0.7m。翼板懸臂長5m,厚度由端部0.5變到根部0.6m。0號梁段采用支架澆注,其余梁段采用懸臂懸澆,兩岸邊跨現澆段采用搭設支架澆注。

2.2 橋梁施工監(jiān)控

(1)位移監(jiān)測

我們在每個懸臂澆筑梁段的前端頂面作為主梁標高控制測點,在斷面上布三個點,分別布置在梁段前端頂面的兩側和斷面中心處,距箱梁最前沿約 10cm的距離。達到強度前,該測點臨時布置在懸臂模板相應位置處,并在梁頂測點外預埋好測點標志,測定該測點標志與懸臂上臨時測點間的高差,待達到一定強度后,以后的測量就全部轉移至梁頂測點上。懸臂上的臨時測點也是確定立模標高的測點。施工測量作為施工控制觀測系統的組成部分應盡量減少誤差,使施工控制更有效。工程施工過程中主要采取的措施:一是布設好平面控制網和高程控制點,布設好梁段坐標、平面變位測量的網點和由橋址處永久性基點引至承臺、墩身和主梁的水準點。定期對控制點和水準點進行校核。二是采用先進的測量儀器。平面坐標以全站儀采用三維坐標法測量,標高采用精密水準儀進行測量。測量儀器注意保養(yǎng),定期校準,保證測量的精度。

(2)線型監(jiān)測

在開始懸臂施工之前,橋梁監(jiān)控小組認真觀測了懸臂試壓情況,了解了施工懸臂的彈性變形和殘余變形情況;在開始懸臂施工這后,通過多次觀測澆注前后懸臂的變形情況,通過計算和考慮懸臂變形確定各個梁段的立橫標高。在對每一工況及時觀測的基礎上,認真分析了實測值和理論計算值的差別,通過系統的分析,及時對相關數據、參數作出調整。各個節(jié)段混凝土立模標高誤差基本上都控制在±5mm以內,這是主梁線型最終趨于設計值的有力保證。有部分底板中軸上的點超出了±5mm的誤差限值,主要是由于模板局部輕微變形所制,基本上不影響橋梁施工線型。

(3)撓度監(jiān)測

控制原則:①局部線形控制要求,相鄰節(jié)段相對標高誤差不超過去時0.3%。②已澆梁段系統控制誤差:±5mm。③主梁質量控制要求:按施工規(guī)程要求對主梁橫截面尺寸的誤差嚴格控制。④其他:主梁軸線、橋面平整度等參數允許誤差按有關規(guī)范取用。在監(jiān)測中,在各施工階段中,我們對每一截面進行懸臂立模、混凝土澆筑、預應力張拉的標高觀測,以便觀測各控制點的撓度及主梁曲線的變化歷程,以保證主梁懸臂端的合攏精度。主橋各梁段撓度實測值與理論值的比較以下表格。經過測試,懸臂澆筑誤差控制在±5mm以內,懸臂張拉大多數控制在±10mm以內,從而可認為撓度的監(jiān)控工作是令人滿意的。

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