淺談懸臂澆筑連續(xù)剛構(gòu)橋的上部線性控制

吳 勝

1 概況

逢石河特大橋橋區(qū)屬于山嶺重丘區(qū)，橋跨越一條山谷，最高主墩高達101 m，全橋由東引橋，主橋，西引橋三部分構(gòu)成，主橋上部結(jié)構(gòu)為(66+5×120+66)m的箱形變截面預(yù)應(yīng)力T形連續(xù)剛構(gòu)橋，箱梁根部梁高8 m，跨中梁高3 m，箱梁底面按 1.5次拋物線變化，梁側(cè)兩翼臂長2.75 m。所有T構(gòu)均為上下行分開獨立，在墩頂由橫向連系梁將墩內(nèi)兩幅墩身相連接。

2 線性控制的目的意義

線性控制室在懸臂澆筑過程中對各節(jié)段梁體線性的動態(tài)控制過程，通過對本節(jié)段(記作n號節(jié)段)施工過程中觀測點數(shù)據(jù)的分析，可確定下個施工節(jié)段(n+1)節(jié)段的立模標(biāo)高，并按照此立模標(biāo)高支立模板進行施工，再對這個(n+1)號節(jié)段施工過程中觀測點數(shù)據(jù)的分析，確定下個(n+2)號節(jié)段的立模標(biāo)高并施工，以此類推，直至合龍段為止。嚴(yán)格觀測和控制線形，能保證成型后大橋的合龍誤差在很小的范圍內(nèi)，從而減小了附加應(yīng)力對連續(xù)結(jié)構(gòu)的不利影響。線形控制對連續(xù)剛構(gòu)上部懸臂施工質(zhì)量和安全都有很重要的意義，它也是能否順利按設(shè)計要求合龍和梁體外觀美觀的關(guān)鍵。

3 線形控制的方法及過程

線形控制的方法可分為施工觀測和施工控制兩部分。施工觀測時在每個節(jié)段懸臂施工的各個工序后對梁體上預(yù)設(shè)觀測點標(biāo)高值的觀測，分析梁體變形，確定下個施工節(jié)段的立模標(biāo)高，觀測工作的重點是觀測的及時性和觀測結(jié)果的準(zhǔn)確性。施工控制室在每個節(jié)段的模板安裝時要嚴(yán)格按照立模標(biāo)高支立模板，若不符合要求，要重新調(diào)整模板，直至模板立模標(biāo)高合格后方可澆筑混凝土，控制工作的重點在于嚴(yán)格檢查模板的平面位置及標(biāo)高。

3.1 準(zhǔn)備階段

水準(zhǔn)控制點的布設(shè):在每個T構(gòu)的0號節(jié)段(即0號塊)頂面中心位置的入洞口邊預(yù)埋一根Φ 16或Φ 20的鋼筋，鋼筋要焊接到0號塊的主筋上，混凝土澆筑后用砂輪將鋼筋頭磨平，并使其露出混凝土面部超過5 cm。待0號塊張拉完成后，再用紅油漆將鋼筋頭標(biāo)示，以免施工過程中破壞。與此同時，在承臺墩身上1 m處畫一條水平線，然后用水準(zhǔn)儀和已知控制點的高程導(dǎo)出畫線的標(biāo)高，在承臺上合適的位置安置全站儀，用小鋼尺配合高精度水平尺將高程傳遞到0號塊預(yù)設(shè)的鋼筋頭上，它即為以后施工使用的水準(zhǔn)點。使用這種水準(zhǔn)點以后觀測都很方便，但它會受到兩個相鄰T構(gòu)墩身壓縮下沉不等的影響，故在施工到合龍前4個節(jié)段時必須要對各橋墩的水準(zhǔn)點進行聯(lián)測，以消除這種影響，使整個主橋部分水準(zhǔn)平衡。

3.2 施工觀測

3.2.1 觀測點的設(shè)置和初測

每個節(jié)段梁體混凝土澆筑前，在離節(jié)段端頭15 cm處的橫斷面上，箱梁頂板中央和左右側(cè)翼板邊緣位置分別埋設(shè)Φ 16鋼筋作為觀測點，與水準(zhǔn)點的焊接相同，同樣要與主筋焊接，鋼筋要立到頂板模板上，確保澆筑后觀測點的下沉量與模板的下沉量相等。與水準(zhǔn)點的要求相同，觀測點鋼筋的長度要確保在澆筑后露出混凝土面5 mm～10 mm，用砂輪將鋼筋頭磨平。觀測點標(biāo)高的初測與模板標(biāo)高的檢查應(yīng)同時進行，模板合格即同時觀測觀測點的標(biāo)高，若模板標(biāo)高不合格，則待模板調(diào)整合格后再觀測觀測點標(biāo)高。當(dāng)模板合格后再報監(jiān)理工程師復(fù)檢，合格后方可澆筑混凝土。

3.2.2 觀測點的觀測

各節(jié)段梁體上觀測點的觀測除了上述初測以外，還需要在混凝土澆筑后，梁體張拉后和掛籃移動后觀測一次。每次觀測的時間如下:混凝土澆筑后觀測應(yīng)在混凝土澆筑24 h以后的養(yǎng)生期進行。張拉后觀測點的觀測應(yīng)在縱向、橫向及豎向預(yù)應(yīng)力鋼絞線和高彈粗鋼筋張拉完成9 h以后觀測，以待梁體變形充分。掛籃移動后觀測也是要等掛籃完全移到位，后錨及吊帶全部固定完成后進行。每次觀測都要認真記錄觀測數(shù)據(jù)。

3.2.3 觀測時應(yīng)注意的事項

日照和溫度對梁體的影響較大，受日照一側(cè)的頂腹板溫度是不同的，故觀測要盡量選擇在氣溫比較低的時間進行;每次觀測的同時要記錄氣溫，以便對觀察結(jié)果進行修正。

3.2.4 將觀測數(shù)據(jù)分析

將一個施工節(jié)段的混凝土澆筑前，混凝土澆筑后，梁體張拉后及掛籃移動后的觀測點數(shù)據(jù)整理成表格，根據(jù)每套掛籃靜力荷載試驗的彈性變形及非彈性變形的試驗數(shù)據(jù)和每個T構(gòu)2號節(jié)段內(nèi)預(yù)埋的應(yīng)力設(shè)備觀測得的應(yīng)力值，來分析出下一個施工節(jié)段的立模標(biāo)高:(n+1)號節(jié)段的立模標(biāo)高=(n+1)號節(jié)段的設(shè)計標(biāo)高+設(shè)計預(yù)拱度+掛籃和模板的變形量。

一個節(jié)段的立模標(biāo)高計算出來后，即可進行這個節(jié)段的施工。

3.3 施工控制

施工控制包括平面軸線控制及高程控制兩部分，它是線形控制的重點。具體做法如下:1)調(diào)軸線。在每節(jié)段掛籃移動到下一個節(jié)段后，要用全站儀或經(jīng)緯儀放樣出梁體的軸線(點)，調(diào)整模板的位置，使模板軸線與放樣出的梁體軸線一致，其偏差不超過6 mm(規(guī)范要求10 mm，考慮到施工偏差，故提高要求)。2)調(diào)標(biāo)高。模板軸線調(diào)整以后，就可以進行模板標(biāo)高的調(diào)整了，方法是:按照已知的立模標(biāo)高及設(shè)計梁體結(jié)構(gòu)橫斷面圖，計算出各個觀測點相應(yīng)位置模板的立模標(biāo)高，調(diào)整掛籃吊帶上面千斤頂?shù)男谐虂碚{(diào)整模板標(biāo)高，使模板實測標(biāo)高與計算出的立模標(biāo)高之差在±5 mm以內(nèi)。3)保證質(zhì)量。為了保證施工質(zhì)量，模板的施工控制過程包括:現(xiàn)場技術(shù)人員檢測及調(diào)整，質(zhì)檢專門人員檢測及監(jiān)理工程師復(fù)測三個環(huán)節(jié)，確保線形控制萬無一失。

4 結(jié)語

認真細致的觀測控制過程對懸臂澆筑的連續(xù)剛構(gòu)橋來說，不僅有效地保證施工沿著設(shè)計的軌道進行，而且避免了合龍時不必要的次內(nèi)力對梁體的影響，使結(jié)構(gòu)更安全。為了作出外觀線形優(yōu)美的精品工程，我們就不能不重視懸臂澆筑連續(xù)剛構(gòu)橋的上部線形控制工作。