老王莊公路橋掛籃施工連續(xù)梁變形控制

李本魯，呂英豪，崔 成

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276000）

老王莊公路橋為南水北調(diào)東線一期工程跨河大橋，是梁（山）肥（城）省級公路重要橋梁。老王莊公路橋主橋為46 m+80 m+46 m單箱單室變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，0#梁段采用支架現(xiàn)澆，其余梁段采用掛籃懸臂現(xiàn)澆施工工藝。

老王莊公路橋橋面雙向橫坡1.5%由頂板高傾斜形成，箱梁底橫向保持水平。箱梁頂板寬13 m，底板寬7.4 m，翼緣板懸臂長2.8 m，懸臂板根部厚55 cm，端部22 cm，箱梁內(nèi)頂板厚28 cm，底板厚30～70 cm，腹板厚50～70 cm。主橋箱梁采用縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力體系，腹板設(shè)下彎預(yù)應(yīng)力鋼束。最大梁高為0#段4.7 m，最小梁高為合龍段2.0 m，箱梁自根部至跨中梁高、底板厚按二次拋物線變化，箱梁頂面為半徑3 000 m的豎曲線。

1 橋梁變形控制

橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中會產(chǎn)生變形（撓曲），并且結(jié)構(gòu)的變形受諸多因素的影響，極易使橋梁結(jié)構(gòu)在施工過程中的實際位置（立面標(biāo)高，平面位置）狀態(tài)偏離預(yù)期狀態(tài)，使橋梁難以順利合龍，或成橋線形形狀與設(shè)計要求不符，所以必須對橋梁實施變形控制，使其結(jié)構(gòu)在施工中的實際位置狀態(tài)與預(yù)期狀態(tài)之間的誤差在容許范圍內(nèi)和成橋線形狀態(tài)符合設(shè)計要求。

1.1 測量網(wǎng)的控制

測量網(wǎng)（平面位置和立面標(biāo)高）的控制是建筑施工的基礎(chǔ)，施工前應(yīng)對勘測設(shè)計單位的控制性樁點進行復(fù)測，根據(jù)施工需要適當(dāng)加密、優(yōu)化，建立施工測量控制網(wǎng)。對測量控制點，應(yīng)編號繪于施工總平面圖上，并進行技術(shù)交底，采取有效措施妥善保護。施工中應(yīng)對控制網(wǎng)（點）進行不定期檢測和定期復(fù)測，定期復(fù)測周期不應(yīng)超過6個月。當(dāng)邊跨、中跨合龍前后，實測標(biāo)高有明顯異常時，每懸臂施工4個梁段后，監(jiān)控單位認(rèn)為有必要進行復(fù)測時必須進行復(fù)測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)控制點的穩(wěn)定性有問題時，應(yīng)立即進行局部或全面復(fù)測。

1.2 基礎(chǔ)沉降控制

基礎(chǔ)沉降控制是測量各施工工況中基礎(chǔ)的累計沉降和不均勻沉降值，主要起到主橋與引橋部位及主橋墩之間的高程銜接調(diào)整。沉降控制包括承臺基礎(chǔ)控制和0#段箱梁支架基礎(chǔ)控制。承臺是連接樁基與墩身的基礎(chǔ)部位，0#段是箱梁掛籃施工的基礎(chǔ)，0#段支架及基礎(chǔ)和墩身、承臺共同承擔(dān)著箱梁掛籃施工的全部荷載，貫穿著施工全過程。沉降量的大小是變形控制的基礎(chǔ)，應(yīng)高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求控制開挖高程及回填壓實土，做到降水有方、排水有路、開挖不超，按照設(shè)計圖紙15 cm的高度伸入承臺的要求控制樁頭破除高程?；靥钔翍?yīng)嚴(yán)格控制土料質(zhì)量、含水量、壓實度，逐層回填夯實，滿足土方填筑要求，降低不均勻沉降隱患，降低基礎(chǔ)沉降控制誤差。

承臺測點布設(shè)及測量方法：每個承臺4個角點距混凝土邊緣10 cm設(shè)置觀測點，用Φ20 mm鋼筋伸入承臺內(nèi)1.0 m，鋼筋頭露出承臺頂1.0～2.0 cm或預(yù)埋鋼筋彎出承臺頂面，鋼筋頭頂部刻畫“十”字號，并涂抹紅油漆。采用精密水準(zhǔn)儀、坐標(biāo)測量儀進行測量，觀測各施工工況沉降觀測點的變化。

1.3 主梁標(biāo)高的控制

掛籃懸臂澆筑連續(xù)梁橋在掛籃定位、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、掛籃前移循環(huán)過程中，結(jié)構(gòu)在自重、預(yù)應(yīng)力、溫度、收縮及徐變的影響下不斷產(chǎn)生變形。為使成橋后全橋線形符合設(shè)計要求，需通過計算預(yù)報每個施工梁段主梁定位標(biāo)高。

眾所周知，立模標(biāo)高并不等于設(shè)計橋梁建成后的標(biāo)高，總要設(shè)一定的預(yù)拋高，以抵消施工中產(chǎn)生的各種變形（撓度）。當(dāng)掛籃拼裝在0#梁段進行下一節(jié)段的施工時，相當(dāng)于懸臂端增加了一個較大荷載，產(chǎn)生下?lián)螻1，但通過預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉會產(chǎn)生上撓N2，若N1與N2數(shù)值相差較大，則橋面線形會出現(xiàn)波浪曲線，因此假設(shè)存在一個可變值△H=N1-N2-fgl=施工預(yù)拱度，并且根據(jù)批復(fù)的立模調(diào)整高差值1/1 600×Ln（Ln自墩中心至該節(jié)段施工距離）進行校核，使施工誤差降為最低。計算公式為：

H立模i=H設(shè)計i+H設(shè)計預(yù)拱度i+H施工預(yù)拱度i+fgl

式中：H立模i為i位置的立模標(biāo)高；H設(shè)計i為 i位置的設(shè)計標(biāo)高；H設(shè)計預(yù)拱度i為i位置的設(shè)計預(yù)拱度；H施工預(yù)拱度i為 i位置的施工預(yù)拱度；fgl為掛籃變形值（根據(jù)掛籃加載試驗，綜合結(jié)果而得）。

標(biāo)高觀測點布設(shè)及測量方法：主梁每個節(jié)段上下游梁底各設(shè)一個測點，梁底測點供底板定位使用，主梁澆筑完成后，將測點引至梁頂，梁頂測點采用Φ20 mm鋼筋伸入腹板內(nèi)1.5～2.0 m，焊接在腹板內(nèi)豎向鋼筋上，并伸出梁頂表面1.0～3.0 cm，若測點在腹板內(nèi)不方便設(shè)置或設(shè)置后不方便測量時，可將測點移動至翼緣板處，在本節(jié)梁段澆筑過程中要隨時測量，防止出現(xiàn)突變。

標(biāo)高測點涉及的施工過程包括：掛籃的定位；澆筑本節(jié)梁段混凝土后、張拉本節(jié)段預(yù)應(yīng)力鋼筋后、掛藍前移到位后測量所有已澆筑梁段梁頂（預(yù)埋短鋼筋頭部）的標(biāo)高。

1.4 橫坡的控制

橫坡控制的目的主要是檢測各梁段施工完成后梁頂橫坡是否滿足設(shè)計要求。

測點布設(shè)在每個梁段同一斷面的梁頂距兩側(cè)翼緣邊緣50～70 cm處，梁中位置，共布置 3個觀測點。箱梁頂面鋼筋綁扎完成后間隔1.0 m焊接鋼筋接頭，劃定標(biāo)準(zhǔn)高程，用長鋼筋焊接連接各點形成標(biāo)準(zhǔn)控制帶，面層澆筑時用鋁合金尺按標(biāo)準(zhǔn)高程鋼筋收面即可。若箱梁頂面較寬，可在腹板頂部增設(shè)標(biāo)準(zhǔn)控制帶，施工過程中注意保護，可隨時復(fù)核測量，嚴(yán)禁踩踏。根據(jù)施工要求也可采用混凝土凝固前在測點位置插入鐵釘，并涂紅油漆，觀測記錄各測點的高程。

1.5 軸線的控制

為保證成橋時，其結(jié)構(gòu)在中心軸線呈對稱分布、符合設(shè)計圖紙，必須加強中線軸線、每節(jié)段控制線的定位準(zhǔn)確性。

在主橋墩施工完畢、箱梁施工前，對全橋進行中心軸線坐標(biāo)測量，通過電子模型校核后，利用經(jīng)緯儀、全站儀對全橋中心穿直線微調(diào)法施工，即（橋臺→）連接墩→中墩→中墩→連接墩（→橋臺）。箱梁施工時，在每節(jié)段前端的橫向中心位置設(shè)置測點，采用鐵釘做標(biāo)記。混凝土澆筑過程中，經(jīng)緯儀、全站儀進行全程跟蹤測量，防止突變或偏差過大。每個梁段完成后，施工測量人員再對所有軸線測點坐標(biāo)進行測量，或者采用坐標(biāo)定點放線，并做好記錄。

2 結(jié)語

1）老王莊公路橋中合龍后，施工測量結(jié)果如下：掛籃定位標(biāo)高與預(yù)報標(biāo)高之差在±1.0 cm以內(nèi)；最大懸臂時合龍段兩端（47.483 m、47.488 m）高差0.5 cm （設(shè)計2.0 cm）；主梁豎向線形誤差±1.0 cm以內(nèi)，且線形勻順；橋面中線偏位1.0 cm；橋面寬偏差±1.0 cm。通過以上數(shù)據(jù)可以看出，注重掛籃懸臂施工連續(xù)梁的變形控制內(nèi)容的分析，加強施工過程的控制，能夠較好地完成預(yù)期目標(biāo)。

2）掛籃懸臂施工已經(jīng)發(fā)展成為一項成熟的施工工藝，掛籃懸臂施工周期較長，影響因素較多，必須做好施工控制。線性控制是施工控制的內(nèi)容之一，還包括應(yīng)力控制、溫度控制、安全控制。建立一套全面的施工控制技術(shù)體系及管理體系，同時注重同監(jiān)控單位的合作，是今后發(fā)展的重要工作內(nèi)容。