大跨度連續(xù)梁線性監(jiān)控

（中鐵十六局集團(tuán)第二工程有限公司，天津 300162）

1 工程概況

成都經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)線簡蒲高速公路與成都經(jīng)濟(jì)區(qū)環(huán)線高速公路東段“德陽至簡陽段”對接簡蒲高速公路JPTJ-2標(biāo)沱江特大橋位于四川省簡陽市新市鎮(zhèn)下馬灘村，橫跨沱江，橋梁全長1 239m，其中連續(xù)剛構(gòu)全長270m，孔跨樣式為（70+130+70）m，位于第5～7跨，采用掛籃懸臂澆筑。橋梁設(shè)計為雙線六車道，總寬37m，中間縫寬50cm，主墩與墩身為剛性連接，箱梁高度0號塊到合龍段呈拋物線變化，由8m漸變至3m。0號塊箱梁底板厚度為130cm，各箱梁懸臂節(jié)段底板厚30～100cm，箱梁頂板0號塊厚度為50cm，其余1～17號塊為30cm；箱梁0號塊腹板厚度為80cm，1號塊厚度為80～60cm，2號塊厚度為60～50cm，其余箱梁節(jié)段厚度為50cm。主梁每個懸臂節(jié)段長為3m，翼緣外側(cè)厚0.2cm，翼緣根部厚度為80cm。本橋梁段劃分為：0號塊長10m，1～17號梁段長度組合為6×3.0m＋6×3.5m＋5×4m，連續(xù)梁邊跨、中跨合龍段長度均為2.0m，邊跨現(xiàn)澆段長3.84m。4，5，6，7號墩墩身高度分別為35，34，32，35m，全部為水中墩。

2 大跨度連續(xù)梁施工線形監(jiān)控的意義和最終目標(biāo)

大跨度連續(xù)梁是一種多次超靜定體系，把大跨度連續(xù)梁施工控制的理論和方法與現(xiàn)場施工情況相結(jié)合，得到符合現(xiàn)場施工的數(shù)據(jù)和參數(shù)來指導(dǎo)施工。現(xiàn)場施工中，會出現(xiàn)各種各樣的情況，包括突發(fā)狀況、應(yīng)力、溫度、標(biāo)高、位移等數(shù)據(jù)的變化都將影響到連續(xù)梁的安全和線性，通過對數(shù)據(jù)和參數(shù)的分析，找出原因后研究并提出方案，對施工參數(shù)進(jìn)行修正，保證連續(xù)梁施工的安全和質(zhì)量。所以，要求在施工過程中對橋梁結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)嚴(yán)格實(shí)時監(jiān)測、控制，通過及時測得各節(jié)段對應(yīng)的應(yīng)力、溫度和標(biāo)高等數(shù)據(jù)，結(jié)合設(shè)計給出的對應(yīng)標(biāo)高進(jìn)行分析，從而確定下一懸臂節(jié)段的立模標(biāo)高，應(yīng)嚴(yán)格測量以保證連續(xù)梁線形的平順、位置的準(zhǔn)確，使大跨度連續(xù)梁箱梁的施工始終處于安全、可控的范圍之內(nèi)。對連續(xù)梁直線現(xiàn)澆段的鋼管支架結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行計算，并進(jìn)行嚴(yán)格審核，以保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全和穩(wěn)定性。通過嚴(yán)格控制，最終目標(biāo)是使實(shí)際施工和設(shè)計要求之間產(chǎn)生的偏差符合要求，并將誤差控制在最小。線性監(jiān)控的意義是在橋梁成形后保證線形的流暢，使橋梁結(jié)構(gòu)形式更合理、經(jīng)濟(jì)、美觀，增強(qiáng)中鐵十六局集團(tuán)的品牌效應(yīng)，創(chuàng)造精品工程。

3 大跨度連續(xù)梁線形控制流程

3.1 各懸臂澆筑節(jié)段施工前的參數(shù)采集及高程控制點(diǎn)的位置

連續(xù)梁0號塊施工首先在托架上分別預(yù)壓20%、60%、100%、120%，卸載后進(jìn)行支架沉降觀測，根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算托架的彈性變形，并消除托架的非彈性變形，為現(xiàn)澆梁梁底標(biāo)高預(yù)拱度提供參考依據(jù)。然后是掛籃安裝，1號塊施工前同0號塊一樣對掛籃預(yù)壓20%、60%、100%、120%，通過預(yù)壓測量數(shù)據(jù)計算掛籃的彈性變形變化，并消除掛籃的非彈性變形，為后續(xù)各懸臂節(jié)段掛籃變形量提供依據(jù)。

按照監(jiān)控單位的要求，每個節(jié)段端頭截面設(shè)置5個高程控制測點(diǎn)，同時兩端兼顧位移變化，測點(diǎn)對稱布置，購買專業(yè)的不銹鋼元件，測點(diǎn)位置為圓形，為防止出現(xiàn)誤差，頂端應(yīng)高出混凝土面2cm，在澆筑混凝土?xí)r要對測量元件進(jìn)行保護(hù)，如圖1所示。

圖1 測量元件埋設(shè)位置示意 （單位：cm）

埋設(shè)的測量元件必須與箱梁的鋼筋焊接牢固。在混凝土施工中嚴(yán)禁踩踏、碰撞。監(jiān)控單位將各測點(diǎn)位置的標(biāo)高與設(shè)計對應(yīng)位置的標(biāo)高進(jìn)行比對，特別注意埋設(shè)位置的準(zhǔn)確性。

3.2 應(yīng)力設(shè)備的選擇及安裝

JMZX-215智能弦式數(shù)碼應(yīng)變計是一種埋入式混凝土應(yīng)變計，為監(jiān)測應(yīng)變與溫度一體機(jī)，適于長期監(jiān)測和自動化測量，優(yōu)點(diǎn)是動態(tài)響應(yīng)性能好、測試靈敏，能夠同時顯示應(yīng)力和溫度。將應(yīng)變計與箱梁梁體內(nèi)的主筋相連，綁扎牢固，澆筑混凝土?xí)r要注意保護(hù)應(yīng)變計。數(shù)據(jù)采集在混凝土凝固后進(jìn)行，檢測設(shè)備由2部分組成，如圖2所示。

圖2 檢測設(shè)備與觀測儀器

應(yīng)變計的安裝位置及數(shù)量按照監(jiān)控單位的要求布置在0號塊和合龍段，如圖3所示。

圖3 應(yīng)變計安裝

3.3 線形監(jiān)控觀測時間與項目

撓度測量盡量安排在早上9點(diǎn)前或下午6點(diǎn)后進(jìn)行，以避免溫度對測量精度的影響，每個施工節(jié)段的測量時間要根據(jù)現(xiàn)場施工的時間來確定。

從掛籃的前移定位、模板的校正、鋼筋的綁扎、預(yù)應(yīng)力管道的安裝、混凝土的澆筑至預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉完畢，是連續(xù)梁每個節(jié)段施工的一個循環(huán)。每個循環(huán)中，有關(guān)施工線形控制的項目分為測量數(shù)據(jù)和應(yīng)力設(shè)備檢測。測量數(shù)據(jù)包括掛籃行走前、掛籃行走后、混凝土澆筑后、預(yù)應(yīng)力張拉前、預(yù)應(yīng)力張拉后對應(yīng)測點(diǎn)的測量標(biāo)高及位移，位移偏差超出規(guī)范要求時要及時進(jìn)行調(diào)整，最后對合龍后的整體橋面對應(yīng)截面的標(biāo)高和位移進(jìn)行測量，然后與設(shè)計對應(yīng)的截面進(jìn)行比對；應(yīng)力檢測設(shè)備檢測的數(shù)據(jù)為箱體內(nèi)溫度、表面溫度和對應(yīng)截面的應(yīng)力，檢測的時段為澆筑前、澆筑后、張拉前和張拉后。

3.4 線形監(jiān)控誤差控制標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)JTG F80/1—2017《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》要求，連續(xù)梁合龍后各截面高程對應(yīng)設(shè)計截面高程的誤差不大于2cm。為更好地高標(biāo)準(zhǔn)完成這一任務(wù)，保證連續(xù)梁成形后的線形流暢，對如下施工環(huán)節(jié)進(jìn)行了加強(qiáng)和調(diào)整：①掛籃后錨錨固后，對測量嚴(yán)格要求，給出的立模標(biāo)高與實(shí)測的立模標(biāo)高誤差控制在5mm范圍內(nèi)；②仔細(xì)檢查各個部位的尺寸，嚴(yán)格按照圖紙尺寸施工；③杜絕任何影響梁體標(biāo)高的因素，如遇特殊情況，要根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行分析，如確需調(diào)整，應(yīng)確定修正參數(shù)，保證目標(biāo)完成。

3.5 結(jié)構(gòu)分析并確定施工的立模標(biāo)高

施工過程中，統(tǒng)計各截面的各個時間段的測量數(shù)據(jù)和應(yīng)力檢測設(shè)備測得的溫度、應(yīng)力數(shù)據(jù)，匯總填入相應(yīng)的表格，核對無誤后上報到監(jiān)控單位，監(jiān)控單位對施工中采集的數(shù)據(jù)應(yīng)用Midas軟件進(jìn)行分析，將分析結(jié)果確定的標(biāo)高與設(shè)計單位的標(biāo)高進(jìn)行核對，通過對數(shù)據(jù)的分析和比對進(jìn)行參數(shù)修正，最終給出施工需要的立模標(biāo)高。如遇特殊情況，要及時發(fā)現(xiàn)影響因素，采集現(xiàn)場的實(shí)際參數(shù)通知監(jiān)控單位，實(shí)際標(biāo)高與預(yù)估標(biāo)高誤差超過要求的誤差范圍、現(xiàn)場梁體荷載發(fā)生變化等，都將造成連續(xù)梁的線形產(chǎn)生變化，通過分析，提出有效修改意見，對立模標(biāo)高進(jìn)行修正，及時指導(dǎo)現(xiàn)場施工，保證施工順利進(jìn)行，使連續(xù)梁的線形始終在可控范圍之內(nèi)，從而為完成既定目標(biāo)即保證連續(xù)梁線形流暢提供更可靠的保證。

4 大跨度連續(xù)梁線形施工需注意的問題

1）應(yīng)對所有施工人員進(jìn)行安全和技術(shù)培訓(xùn)，增強(qiáng)所有現(xiàn)場人員對測量元件和測試設(shè)備的保護(hù)意識。

2）嚴(yán)格按照要求埋設(shè)測試元件和測點(diǎn)，測量人員按照要求的時間進(jìn)行測量，應(yīng)力測試人員測得的數(shù)據(jù)要真實(shí)。

3）澆筑混凝土?xí)r要注意保護(hù)線形控制的測量元件和應(yīng)變檢測設(shè)備。

4）掛籃移動前要保證軌道錨桿的牢固、可靠；掛籃行走要兩端對稱，端頭擋塊要牢固，防止傾覆造成嚴(yán)重事故；掛籃定位后，檢查后錨是否牢固，錨桿或吊帶是否豎直、變形，若出現(xiàn)問題需及時加強(qiáng)或更換。

5）施工機(jī)具及材料要靠近梁體中心對稱放置并進(jìn)行對稱施工。

6）臨邊防護(hù)及端頭防護(hù)要及時進(jìn)行，邊側(cè)及端頭施工人員在施工時須佩帶安全帶。

5 結(jié)語

大跨度連續(xù)梁的線形監(jiān)控是一個系統(tǒng)動態(tài)的過程，工作量大、技術(shù)性強(qiáng)、涉及面廣，各參建單位需密切配合。通過線形監(jiān)控為設(shè)計、施工控制提供數(shù)據(jù)參考，使連續(xù)梁的設(shè)計線形參數(shù)與成形后的相應(yīng)參數(shù)值接近一致，確保連續(xù)梁安全、優(yōu)質(zhì)建成，同時增強(qiáng)了企業(yè)的品牌效應(yīng)。