大跨度斜拉橋主梁線形控制技術研究

涂 聞

（中鐵十六局集團第一工程有限公司， 北京 順義 101300）

0 前言

由于混凝土斜拉橋跨度大，懸臂現澆主梁節(jié)段長、構件重、澆筑砼時變形大，且影響懸臂施工梁段變形的因素眾多，而各節(jié)段預拋值控制難度又大橋梁線形合攏控制精度要求又高（橋橫向5mm，橋豎向10mm），對于不平衡的橋跨懸臂施工更是如此。因此采取科學有效的技術方法措施，確保成橋后的線形及應力狀態(tài)與設計相吻合是至關重要的。

1 工程概況

大沖邕江特大橋南北走向橫跨邕江，主橋設計結構為三跨連續(xù)高低塔混凝土斜拉橋，跨徑組合為193+332+113m，全長為638m，采用半漂浮體系。主橋縱曲線由一條凸曲線和兩條凹曲線組成，主梁標準段斷面形式為雙分離邊箱形斷面形式，其箱梁頂板厚28cm，底板厚40cm，腹板厚35cm，主梁共劃分為64個標準節(jié)段：8#墩為A1～A16#塊、B1～B23#塊；9#墩為C1～C15#塊、D1～D10#塊，每個標準節(jié)段長8m，其梁面寬31m，梁底寬19.2m，重量約為480t。

2 主梁線形控制方案

大跨橋梁施工線形控制主要以設計線形、長期恒載線形、竣工恒載線形與立模(安裝)線形四種理論線形為模型。其中，立模(安裝)線形是在幾年的施工過程中經過不斷的變化達到成橋后的竣工恒載線形，再經過徐變達到長期恒載線形，長期恒載線形與活載變形合成就是設計線形。由此可見，最終的主梁線形是由立模(安裝)線形決定的，而控制好立模（安裝）線形就是控制好施工砼前的模板（安裝）線形和保持好施工砼時立模（安裝）線形。

2.1 掛籃底模標高控制

根據主梁節(jié)段預拋高指令數值計算底模立模標高，復核無誤后才能進行掛籃底模調模這道工序，該橋掛籃底模調模采用掛籃臨時前吊掛來完成。

臨時前吊掛對稱設置在掛籃頂桁架前端，每個臨時前吊掛由上、下分配梁和兩根Φ40mm精軋螺紋鋼組成，通過利用千斤頂油缸伸縮，完成掛籃底模標高調整。

調模時應先調整兩邊箱底模水平再同步對稱提升或下放掛籃底模至所確定的標高位置，其標高量測采用“倒推法”，即前視讀數=水平視線高（水準點標高+后視讀數）-底模立模標高。采取這種方法進行立模標高控制，可及時通過前視讀數判斷立模標高偏差，并迅速進行立模標高調整，比常規(guī)的標高測量須先計算實測標高后再進行標高偏差判斷更高效。

立模標高調整到位后，及時錨固鎖定精軋螺紋鋼，再進行卸頂作業(yè)，避免引起精軋螺紋鋼吊桿松動而導致立模標高發(fā)生變化產生返工或出現人為施工控制偏差。

2.2 中線偏位控制

主梁中線偏位控制的關鍵在于掛籃前移走行。該橋空間布置斜拉索設計為“倒八字”形狀，塔柱在梁體外側，梁體上的斜拉索傾斜向外，在牽索掛籃上采用頂桁架行走系統（見圖3-1），讓掛籃在走行時不再受斜拉索空間位置影響，很好的解決了掛籃行走困難、掛籃兩側掛鉤與斜拉索位置重合的問題，操作簡便，糾偏容易。

圖3 -1 前支點掛籃走行系統設計圖

本橋主梁懸臂現澆施工時所采用的掛籃主要由上、下分布走行系統兩部分組成，掛籃走行動力裝置主要采用25噸的液壓千斤頂。掛籃走行控制按以下三步實施：第一，對已完成澆筑的梁體進行中線位置放樣，用鋼卷尺量出掛籃中心位置并做好標記，再比對其中心偏位情況；第二步，準確在已澆筑完成的梁端面起向已完成澆筑的梁段方向所對應的走行箱梁側面標示出800cm（10cm/刻）標尺；第三，牽引掛籃同步對稱前移，在不斷前移掛籃過程中務必保持好走行箱梁前移尺度一致且掛籃中心偏位控制在10mm以內。

2.3 懸臂砼施工過程控制

①不平衡荷載控制

不平衡荷載也是影響懸臂梁線形控制的因素之一。過大的平衡荷載，不但存在安全隱患，而且對于主梁線形控制也存在較大的不可預測和不可控制的風險。

不平衡荷載是指采用掛籃懸臂澆筑的主梁，其懸臂兩端澆筑混凝土的方量不一致而產生的量差。而本橋主梁結構設計為雙分離邊箱斷面形式，為此，考慮認為于懸臂一側箱體兩邊澆筑混凝土的量差同樣視為不平衡荷載。施工中按懸臂兩端不平衡荷載不得大于一個主梁底板的自重，懸臂一側兩邊箱不平衡荷載最大不超過一個邊箱底板的自重（主梁底板的1/2）。

為有效解決不平衡荷載問題，施工時采取措施一是采用布料機（見圖3-2）進行主梁混凝土布料；措施二是采取混凝土泵送、布料設備“一一配對”制，即一臺混凝土地泵配合一臺布料機進行一側懸臂端混凝土主梁施工。

圖3 -2 布料機安裝示意圖

②梁段自重荷載控制

本橋施工中得主梁內模采用可拆卸式定型鋼模，有效避免了木質內模帶來的缺陷，使主梁懸臂澆筑節(jié)段自重誤差控制在3%以內。

3 質量保證措施

為控制好梁體線形的質量，重點做好以下幾點：

1、對施工過程質量控制應注重預防為主，在施工中選派有經驗的技術人員負責。

2、嚴把隊伍進場關。

3、嚴把測量關。

4 結論

1.采用掛籃設置臨時前吊掛的方法能精確控制懸臂現澆主梁施工時的掛籃標高，從而確保了了主梁的標高滿足要求。

2.牽索掛籃采用頂桁架的行走系統，使掛籃走行時不受斜拉索空間位置限制，且操作簡單安全，能很好地控制主梁線形。

3.懸臂現澆主梁混凝土施工采用布料機布料，降低了施工中可能會出現的線形不可控隱患，使主梁線形變化處于可控狀態(tài)。

4.由于施工過程中控制措施得當，主梁線形平順，順利合攏，取得了較好效果，為類似工程提供參考依據。