大跨度連續(xù)梁施工誤差控制探討

張順

中鐵十局 山東濟(jì)南 250101

1 工程概況

連鎮(zhèn)鐵路跨沈海高速公路連續(xù)梁，位于連鎮(zhèn)鐵路跨鹽河、牛墩河、東門河特大橋上，是一座雙線鐵路橋梁。該梁體為單箱單室，變高度、變截面結(jié)構(gòu)。梁全長(zhǎng)265.5m，計(jì)算跨度為72+120+72m，橋面結(jié)構(gòu)全寬12.48m，底寬7.0m，中支點(diǎn)梁高9.0m，端支座及跨中截面梁高5.0m，梁底下緣按照?qǐng)A曲線變化，圓曲線半徑353.125m。全梁分為71段，最大懸臂澆筑梁段重2254.9KN。本梁位于圓曲線上（半徑3000m），6‰下坡段，與沈海高速右前角145°，立交凈空36×5.5m。懸臂灌注法施工，梁體混凝土強(qiáng)度為C55?？v、橫向預(yù)應(yīng)力體系采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、自錨式拉絲體系，豎向預(yù)應(yīng)力體系采用預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋及JLM-32精軋螺紋錨具[1]。

2 懸臂灌注工藝

簡(jiǎn)單說(shuō)，這個(gè)工藝就是將連續(xù)梁分為4個(gè)部分，兩個(gè)T構(gòu)和兩個(gè)現(xiàn)澆段。支架現(xiàn)澆T構(gòu)的0號(hào)節(jié)段，掛籃法懸臂灌注T構(gòu)兩翼，支架現(xiàn)澆梁的端部，經(jīng)2次邊跨合龍和1次中跨合龍的體系轉(zhuǎn)換最終成梁。施工工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)，都不可避免地產(chǎn)生一定的施工誤差，為了保證成品梁的狀態(tài)更趨近理論設(shè)計(jì)，這些誤差就必須進(jìn)行分析并制定相應(yīng)的措施來(lái)進(jìn)行控制。

3 施工誤差分析

施工誤差受工藝所限，表現(xiàn)也比較個(gè)性化，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)，本文從結(jié)構(gòu)安全角度，將施工誤差歸類為三部分，分別是強(qiáng)度誤差、剛度誤差和穩(wěn)定性誤差。（1）強(qiáng)度誤差。強(qiáng)度誤差主要來(lái)源于材料和工藝流程控制。連續(xù)梁的材料主要是混凝土和鋼材。混凝土的強(qiáng)度和彈性模量與混凝土原材、配比及養(yǎng)護(hù)方法關(guān)系密切，因?yàn)槭嵌啻螡仓€有一個(gè)勻質(zhì)性指標(biāo)需要控制；鋼材包括普通鋼材和預(yù)應(yīng)力鋼材，普通鋼材在預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁中主要起骨架作用，梁的受力結(jié)構(gòu)主要靠預(yù)應(yīng)力體系。預(yù)施應(yīng)力的成果與預(yù)應(yīng)力材料的強(qiáng)度、彈性模量和張拉、壓漿、封錨的工藝緊密相關(guān)，預(yù)應(yīng)力筋在梁體中的位置偏差也是影響預(yù)應(yīng)力成果的一個(gè)重要因素。（2）剛度誤差。剛度誤差主要來(lái)源于截面特性控制。單截面特性就是斷面尺寸，連續(xù)多斷面尺寸控制就是線型控制的主要內(nèi)容。（3）穩(wěn)定性誤差主要來(lái)源是支架階段和懸臂階段施工荷載的控制。

4 施工誤差的控制措施

4.1 加強(qiáng)材料檢驗(yàn)工作

消除強(qiáng)度誤差的基礎(chǔ)工作在材料質(zhì)量控制，廠制產(chǎn)品做好進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)就能取得不錯(cuò)的效果，但是混凝土用集料并不是廠制產(chǎn)品，其質(zhì)量狀況的波動(dòng)是比較大的，這個(gè)波動(dòng)不加控制必然引起混凝土質(zhì)量的波動(dòng)。我們?yōu)榱藴p小混凝土質(zhì)量的波動(dòng)，專門采購(gòu)了連續(xù)梁用砂和碎石，并在原有檢驗(yàn)子目基礎(chǔ)上增加了勻質(zhì)性要求，確保集料合格的基礎(chǔ)上盡可能控制集料質(zhì)量的穩(wěn)定，從而減小多批次混凝土強(qiáng)度和彈性模量偏差。

4.2 嚴(yán)格控制工藝流程

混凝土的拌制、泵送、振搗是保證混凝土強(qiáng)度和彈性模量的基礎(chǔ)工序，我們重點(diǎn)改進(jìn)了混凝土養(yǎng)護(hù)方法，自發(fā)研制了自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，利用電子開(kāi)關(guān)，設(shè)定相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)灑水養(yǎng)護(hù)，保濕控溫效果明顯改進(jìn)，當(dāng)氣溫不適宜灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)，改用養(yǎng)護(hù)劑。我們細(xì)化了預(yù)應(yīng)力施工流程的把控工作，首先制作專門的胎具來(lái)加工預(yù)應(yīng)力孔道的鋼筋定位網(wǎng)，先保證這個(gè)定位網(wǎng)的精度。其次，加強(qiáng)鋼筋驗(yàn)收環(huán)節(jié)定位網(wǎng)安裝精度的專項(xiàng)檢查，澆筑前培訓(xùn)振搗工，避免無(wú)知的振搗破壞。成孔后檢驗(yàn)孔道摩阻，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)反饋設(shè)計(jì)，明確是否修正摩阻和孔道偏差計(jì)算參數(shù)，然后再計(jì)算實(shí)際張拉控制力[2]。張拉前，必須對(duì)喇叭口的清理情況進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)因喇叭口混凝土殘?jiān)鹞从?jì)算的應(yīng)力損失。嚴(yán)格執(zhí)行張拉、壓漿、封錨工序的各項(xiàng)要求，如果有條件的話，盡可能使用數(shù)控張拉設(shè)備。

4.3 嚴(yán)格控制模板的制作、安裝誤差

截面特性控制，首先要嚴(yán)格控制模板尺寸，從兩個(gè)方面入手，一個(gè)是模板的加工制作環(huán)節(jié)，另一個(gè)是模板安裝環(huán)節(jié)，前一個(gè)環(huán)節(jié)是基礎(chǔ)，后一個(gè)環(huán)節(jié)是關(guān)鍵。尤其要注重梁底板的澆筑厚度和箱室內(nèi)膜的安裝，這是連續(xù)梁截面尺寸偏差的重災(zāi)區(qū)。

4.4 加強(qiáng)線型監(jiān)控

截面特性控制的另一個(gè)重點(diǎn)就是線型監(jiān)控，一般都是聘請(qǐng)有資質(zhì)的第三方來(lái)實(shí)施線型監(jiān)控，這個(gè)監(jiān)控的基礎(chǔ)是空間位置的準(zhǔn)確量測(cè)和有效調(diào)整。大跨度連續(xù)梁，施工節(jié)段多，以本梁為例，懸臂澆筑塊段排號(hào)至16號(hào)段，截面測(cè)量的工作量非常大，要想保證量測(cè)的準(zhǔn)確，量測(cè)的復(fù)核確認(rèn)制是確保準(zhǔn)確的法寶，千萬(wàn)丟不得。另外，誤差調(diào)整有個(gè)小技巧，不要一步調(diào)整到位，而是分步調(diào)整，可以根據(jù)誤差的大小來(lái)確定是分兩步還是多步，這樣做可以避免順橋向線型的S型波動(dòng)。

4.5 動(dòng)態(tài)管控施工荷載

支架階段主要是沉降量的控制和調(diào)整，計(jì)算時(shí)要充分考慮施工荷載的內(nèi)容，不要漏項(xiàng)。懸臂澆筑階段，T構(gòu)的平衡是施工荷載控制的重中之重。這個(gè)控制必須制定專門的方案，并動(dòng)態(tài)管理，血淋淋的事故教育我們必須做好這個(gè)施工荷載的平衡控制。圖紙中明確給出的偏差是20t，貌似很寬裕，但仔細(xì)分析下，其實(shí)不然。按照混凝土的容重折算，20t也就8方混凝土，在灌注混凝土過(guò)程中，我們很容易控制T構(gòu)兩端同時(shí)開(kāi)始，但是同時(shí)結(jié)束并不容易實(shí)現(xiàn)，這個(gè)過(guò)程中的偏差我們目前還不能準(zhǔn)確量測(cè)，所以，其他荷載的控制就必須更加嚴(yán)格。T構(gòu)兩端的掛籃、模板、物料、機(jī)具、人、防護(hù)設(shè)施等荷載，編制成荷載清單，對(duì)稱布置，班前核對(duì)，班中抽查，班后點(diǎn)驗(yàn)，一步不能少，尤其是掛籃行走和混凝土澆筑環(huán)節(jié)，要設(shè)立專人盯控T構(gòu)兩端工序的同步情況[3]。合龍時(shí)，龍口兩端的偏差調(diào)整十分關(guān)鍵，在設(shè)計(jì)合龍溫度范圍內(nèi)，水箱調(diào)整法的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)有效。

5 結(jié)語(yǔ)

本文僅從結(jié)構(gòu)安全角度對(duì)施工誤差進(jìn)行淺顯的分析，控制措施也僅是筆者的一些經(jīng)驗(yàn)之談，僅供參考。施工誤差不可避免，但是可以通過(guò)控制逐步降低，使成品梁的狀態(tài)更接近設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)施工安全和結(jié)構(gòu)安全都意義重大。