淺談大唐分離立交橋懸澆箱梁線形控制

董存柱

摘要： 通過(guò)對(duì)大唐分離立交橋工程的施工實(shí)踐，分析預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工中影響線形的主要因素，介紹預(yù)應(yīng)力懸澆箱梁線形的控制技術(shù)，對(duì)同類(lèi)橋梁的施工測(cè)量具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：大唐分離立交橋梁工程；預(yù)應(yīng)力懸澆箱梁；線形控制；施工技術(shù)。

1、工程概況

03省道東復(fù)線諸暨江藻至王家井段工程第3施工標(biāo)段大唐分離立交橋梁橋梁全長(zhǎng)978米，設(shè)計(jì)速度100km/h，起點(diǎn)樁號(hào)K27+786.2，終點(diǎn)樁號(hào)K28+764.2，配跨為4×35+（35+50+35）+（3×32+28）+（35+50+35）+4×35+（4×35+27）+（27+4×35）m，其中4×35、3×32+28、27+4×35為三種類(lèi)型等截面箱梁，35+50+35為變截面連續(xù)箱梁，示意圖詳見(jiàn)圖1-1。上部結(jié)構(gòu)箱梁采用單箱四室斜腹板斷面形式，采用整幅斷面。箱梁頂板寬27m，底板寬度18.3m，懸臂長(zhǎng)3.5m，箱梁根部斷面梁高3.2m，跨中和邊跨現(xiàn)澆段梁高2.5m，箱梁梁高及底板尺寸均以1.8次拋物線變化，箱梁斷面示意圖見(jiàn)圖1-2。下部結(jié)構(gòu)采用H型墩，樁基接承臺(tái)基礎(chǔ)，每個(gè)設(shè)9根直徑1.5m樁基，承臺(tái)采用8.5×8.5矩形承臺(tái)，厚度2.8m。

2、施工流程

大唐分離立交橋梁全橋采用支架澆筑法施工工藝，順橋向共劃分5個(gè)施工節(jié)段，支架施工主梁0#塊，支架施工1#塊～5#塊及邊跨現(xiàn)澆段，邊跨合龍段、中跨合龍段，施工工藝流程如下：

2.1 0#塊施工工藝流程

支座、墩頂臨時(shí)錨固施工→0#塊施工支架搭設(shè)→模板施工→壓載、變形觀測(cè)及預(yù)拱度的設(shè)置→底腹板鋼筋、預(yù)應(yīng)力孔道→內(nèi)模施工→底腹板澆筑→頂板鋼筋、預(yù)應(yīng)力孔道施工→頂板混凝土澆筑→張拉、壓漿。

2.2 1#塊～5#塊、邊跨合龍段施工工藝流程

1#塊～5#塊施工支架搭設(shè)→1#塊→5#塊模板施工→1#塊～5#塊壓載、變形觀測(cè)及預(yù)拱度的設(shè)置→1#塊鋼筋、內(nèi)模、預(yù)應(yīng)力管道→1#塊混凝土澆筑→1#塊張拉、壓漿→1#塊支架落架→2#塊鋼筋、內(nèi)模、預(yù)應(yīng)力孔道→......→2#塊張拉、壓漿→

邊跨現(xiàn)澆段施工支架搭設(shè)→邊跨現(xiàn)澆段模板施工→邊跨現(xiàn)澆段現(xiàn)澆段壓載、變形觀測(cè)及預(yù)拱度的設(shè)置→邊跨現(xiàn)澆段鋼筋、內(nèi)模、預(yù)應(yīng)力管道→邊跨現(xiàn)澆段混凝土澆筑。

2.3 邊跨合龍段施工工藝流程

邊跨合龍段支架搭設(shè)→邊跨合龍段模板施工→鋼筋、內(nèi)模、預(yù)應(yīng)力管道→邊跨懸臂端部加合龍段→半壓重→安裝合龍段勁性骨架、合龍口臨時(shí)鎖定→合龍段澆筑，邊澆筑邊減壓重→預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿→解除支座臨時(shí)鎖定，形成一次超靜定結(jié)構(gòu)體系。

2.4 跨中合龍段施工工藝流程

中跨合龍段支架搭設(shè)→中跨合龍段模板施工→鋼筋、內(nèi)模、預(yù)應(yīng)力孔道→中跨兩端部加合龍段→半壓重→安裝合龍段勁性骨架、合龍口臨時(shí)鎖定→合龍段澆筑，邊澆筑邊減壓重→預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿、形成三跨連續(xù)梁。

3、施工控制的目的和意義

連續(xù)箱梁懸澆的施工，它的最終形成必須經(jīng)歷一個(gè)復(fù)雜的施工體系轉(zhuǎn)換過(guò)程。雖然通過(guò)理論計(jì)算可得到各施工階段的理想控制標(biāo)準(zhǔn)，但施工過(guò)程中的各種誤差和干擾，易使施工產(chǎn)生偏差，使橋梁合龍困難，造成橋梁的線形偏離設(shè)計(jì)要求，給橋梁的外形及行車(chē)條件帶來(lái)?yè)p害，甚至給橋梁的使用帶來(lái)隱患。因此為保證懸澆箱梁的順利合龍，成橋后達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在施工中必須制定合理、有效的控制方法，

4、施工控制方法

對(duì)于懸澆箱梁的施工，確定上部構(gòu)造每一待澆塊件的預(yù)拱度是保證橋梁上部構(gòu)造線形及成橋時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的關(guān)鍵舉措，為達(dá)到上述要求，項(xiàng)目部在施工前準(zhǔn)備的儀器有尼康DTM-532全站儀一臺(tái)、蘇州一光DSZ2自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀一臺(tái)。在懸澆過(guò)程中需從測(cè)量放樣、施工過(guò)程控制及調(diào)整等方面入手，相互結(jié)合，尋求最優(yōu)指標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)在線形方面滿足設(shè)計(jì)要求。

4.1預(yù)壓控制

規(guī)范中對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件預(yù)拱度設(shè)置規(guī)定如下：當(dāng)預(yù)加應(yīng)力的長(zhǎng)期反拱值小于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長(zhǎng)期撓度時(shí)應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，其值應(yīng)按該項(xiàng)荷載的撓度值與預(yù)加應(yīng)力的長(zhǎng)期反拱值之差采用。在主梁澆筑施工前，需根據(jù)規(guī)范要求和施工技術(shù)方案對(duì)0#塊支架進(jìn)行堆載預(yù)壓，以消除其非彈性沉降及變形。分別對(duì)支架預(yù)壓前、預(yù)壓完成后（卸載前）和卸載后三個(gè)工況的沉降進(jìn)行觀測(cè)，并由此得到支架的彈性變形值和非彈性變形值，數(shù)據(jù)資料經(jīng)監(jiān)理確認(rèn)后提供監(jiān)控單位，用于主梁立模標(biāo)高的計(jì)算。

4..2測(cè)量控制要點(diǎn)

（1）箱梁水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)

主橋施工標(biāo)高的相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在主墩0#塊中間位置，從0#頂板水準(zhǔn)點(diǎn)利用鋼尺引測(cè)到左右箱室人孔旁所做高程點(diǎn)，測(cè)算出所布設(shè)高程點(diǎn)的高程，用以作為以后底模標(biāo)高測(cè)量的后視水準(zhǔn)點(diǎn)。為嚴(yán)格控制施工立模的施工質(zhì)量，需將立模誤差嚴(yán)格控制在-5㎜～+5㎜之內(nèi)，由于本橋梁箱室寬度較大，每個(gè)塊件底板布設(shè)3個(gè)測(cè)點(diǎn)，頂板布設(shè)5個(gè)測(cè)點(diǎn)，大唐分離立交橋主橋立模橫斷面測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖1-3所示。

在懸澆施工中，對(duì)于高程控制的基準(zhǔn)點(diǎn)，在下述情況下應(yīng)進(jìn)行復(fù)測(cè)：

①結(jié)構(gòu)受力體系轉(zhuǎn)換后；

②墩基礎(chǔ)發(fā)生較大沉降變化時(shí)；

③施工控制分析認(rèn)為有必要進(jìn)行復(fù)測(cè)時(shí)。

（2）底模標(biāo)高測(cè)量

在每個(gè)塊段底腹板澆筑前，測(cè)算出底模最外緣側(cè)的模板高程，按照監(jiān)控單位發(fā)放的施工指令中給出的立模標(biāo)高進(jìn)行觀測(cè)、復(fù)核。

（3）底模高程點(diǎn)標(biāo)高測(cè)量

在每個(gè)塊段底腹板澆筑前和澆筑完成后，各測(cè)出左右箱室焊設(shè)的模板高程點(diǎn)的高程，算出其變化量。

（4）頂板高程點(diǎn)標(biāo)高測(cè)量

在每個(gè)塊段頂板張拉前和張拉完成后，各測(cè)出頂板焊設(shè)的模板高程點(diǎn)的高程，算出焊設(shè)的測(cè)點(diǎn)的撓度變化量。

（5）點(diǎn)位示意圖

4.3箱梁合龍控制

（1）在各孔的邊跨合攏塊施工前，對(duì)各懸臂箱梁高程進(jìn)行聯(lián)測(cè)。

（2）合攏段施工的高程觀測(cè)按以下6個(gè)工況實(shí)測(cè)：

a、安裝模板前；

b、澆筑混凝土前；

c、澆筑混凝土后；

d、張拉部分縱向預(yù)應(yīng)力鋼束后；

e、拆除臨時(shí)支撐后；

f、張拉完所有預(yù)應(yīng)力鋼束后；

（3）對(duì)于連續(xù)箱梁的中跨合龍，還應(yīng)在主墩臨時(shí)支座拆除的前后對(duì)各測(cè)控點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)?，F(xiàn)以13#墩為例，將1#塊～5#塊的模板設(shè)計(jì)標(biāo)高與立模標(biāo)列于下表：

塊段

4.4對(duì)稱(chēng)平衡施工

施工中嚴(yán)格按照平衡施工的要求進(jìn)行，最大混凝土澆筑重量誤差不得大于該梁段自重的30%，并在混凝土澆筑過(guò)程中實(shí)施觀測(cè)，確保箱梁自重誤差不大于設(shè)計(jì)要求的3%，控制梁段上的施工堆積物并及時(shí)清理箱梁中的施工垃圾，以避免由于施工荷載和橋面雜物的不平衡引起測(cè)量數(shù)據(jù)的不正確。

5、測(cè)量施工流程圖：

6、懸澆箱梁測(cè)量放樣技術(shù)方法

由于橋涵工程施工一次成型的特點(diǎn)如有錯(cuò)誤，返工損失太大，千萬(wàn)不能馬虎大意，必須對(duì)工程質(zhì)量負(fù)責(zé)，一絲不茍的精神。

懸澆箱梁采用掛籃懸臂逐步向前澆筑的各段塊件，最后合攏，其0#塊的定位至關(guān)重要，由于0#塊是在墩側(cè)支架上澆筑，所以還要進(jìn)行支架沉降觀測(cè)，塊體底板、頂板位置、高程檢測(cè)等。

每個(gè)塊件應(yīng)測(cè)量其梁體底模及頂部的中軸線位置，前端橫斷面各點(diǎn)的高程，根據(jù)監(jiān)控單位通知執(zhí)行，每個(gè)塊件澆注后的觀測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)提供給監(jiān)控單位，以便他們確定調(diào)整下一步的控制高程。

由于懸臂澆筑梁對(duì)合攏的高程差，對(duì)同跨的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)差有嚴(yán)格的要求，所以測(cè)量和控制必須正確。

施工允許誤差：軸線偏位：L≤100M時(shí)是10mm，跨度大于100m時(shí)是L/10000；頂面高程：跨度L≤100M時(shí)是±2mm，跨度大于100m時(shí)是L/5000；相鄰節(jié)段高差10mm；合攏后同跨對(duì)稱(chēng)點(diǎn)高差跨度L≤100M時(shí)是±20mm；跨度大于100m時(shí)是L/5000，橫坡允許差±0.15%；平整度允許偏差8mm。

6、質(zhì)量保證措施

6.1抓好事前控制、檢查基準(zhǔn)點(diǎn)的精度

平面高程控制點(diǎn)是實(shí)施施工放樣的基準(zhǔn)點(diǎn)，它的精度優(yōu)劣直接影響放樣精度。因此，施工前必須對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，并根據(jù)建筑物的分布，為便于放樣，還需進(jìn)行加密。施工階段確?？刂泣c(diǎn)的穩(wěn)定完好，有破壞變動(dòng)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)埋補(bǔ)測(cè)。

規(guī)范是我們判別測(cè)放精度施工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，要養(yǎng)成嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范的習(xí)慣，為此全面地學(xué)好規(guī)范，深刻地理解規(guī)范，認(rèn)真地執(zhí)行規(guī)范。在保證質(zhì)量的前提下，把好執(zhí)行規(guī)范，不斷地總結(jié)提高。

6.2抓好事中控制平面位置控制和高程控制

在檢查時(shí)盡可能用自己的儀器自己測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，有些問(wèn)題應(yīng)及時(shí)匯報(bào)給相關(guān)的專(zhuān)業(yè)工程師。并有嚴(yán)格報(bào)驗(yàn)制度。設(shè)站檢查：全站儀對(duì)中整平后設(shè)置氣象元素棱鏡常數(shù)，輸入站點(diǎn)后視點(diǎn)坐標(biāo)，后視定向后要測(cè)距測(cè)坐標(biāo)，一般誤差控制在3㎜以?xún)?nèi)。首先要經(jīng)常檢查水準(zhǔn)儀的i角，確保其良好的性能，還需檢查腳架及塔尺接頭是否完好。檢查時(shí)須從一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)到另一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，這樣可以：①、發(fā)現(xiàn)所觀測(cè)的是否閉合②、水準(zhǔn)點(diǎn)是否變動(dòng)③、水準(zhǔn)儀有無(wú)問(wèn)題。當(dāng)要引測(cè)結(jié)構(gòu)物上部或下部時(shí)可采用鋼尺倒掛法，鋼尺必須要垂角，最好用正、倒掛尺校檢。

懸澆箱梁的線形控制過(guò)程中需要嚴(yán)格控制各工藝程序，認(rèn)真做好觀測(cè)懸澆箱梁的施工控制。通過(guò)大唐分離立交橋懸澆箱梁的施工實(shí)踐，懸澆箱梁最終合龍精度滿足規(guī)范要求，成橋線形流暢。

參考文獻(xiàn)：

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