| 标题 | 谈挂篮悬臂施工连续梁的线形控制 |
| 范文 | 丁启胜 摘 要：文中结合武汉市四环线青山长江大桥北引桥跨武湖长江干堤三跨预应力混凝土连续梁桥，对挂篮悬臂浇筑连续梁施工中的线形控制技术进行了阐述，对同类型桥梁施工具有重要的指导意义。 关键词：连续梁；线形控制 一、工程概况 北引桥跨武湖长江干堤（49#至52#墩）采用（80米+120米+80米）三跨预应力混凝土连续梁桥，采用单箱双室变截面连续箱梁结构，共分67个浇筑梁段，0号梁段长度11米，其他梁段长度分成2.5米，3.0米、4.0米，合拢段长2.0m，边跨现浇段长18.65m。最大悬臂浇筑块重2506.135kN。0号块现浇支架采用“承台预埋件+钢管混凝土立柱+托架+钢垫块+分配梁+底模纵梁”的组合式支架体系，其中钢管混凝土立柱采用6根直径1米壁厚10mm的钢管，钢管中灌注混凝土，钢管立柱之间采用横向连接系进行连接。其余号块施工采用菱形挂篮作为模板支撑体系，挂篮悬臂浇筑施工时钢管混凝土立柱作为连续梁抗倾覆托架。 二、线形控制的必要性 挂篮悬臂浇筑预应力砼连续梁施工周期较长，施工过程中桥梁结构往往由于设计参数误差（如材料特性和徐变系数）、施工误差、测量误差及结构分析模型误差等众多因素影响下，导致桥梁的实际线形与理论目标存在一定的偏差。这种偏差如果在梁段施工过程中不及时调整，难以事后弥补，从而偏离设计要求。因此，就必须在施工周期内进行控制，即根据施工监测的成果对误差进行分析、调整后续梁段的立模标高，确保合拢精度以及成桥后的线形。 三、施工关键控制技术 （1）墩顶0号块底模和边跨直线段底模的预压。50#墩和51#墩墩顶0号块及边跨直线段均采用“承台预埋件+钢管混凝土立柱+托架+钢垫块+分配梁+底模纵梁”的组合式支架进行施工，底模拼装完毕后，开始逐级加载预压，以消除模板及支架体系的非弹性变形。支架分三级进行预压：60%→80%→100%。以50#墩为例，0号块长度11m，混凝土421.9方，钢筋混凝土容重按2.5t/m3取，箱梁总重为421.9×2.5=1055吨，预压荷载为0#块梁重的1.2倍。预压前在0号块底模上设14个沉降观测点（观测点布置见下图），在加载预压石块前后分别测出沉降观测点标高，隔一天再测一次。从而测量并计算出支架的弹性变形量和非弹性变形量，其中支架弹性变形量作为0号块及边跨直线段底模的预抬量。 （2）临时约束、墩梁固结。悬臂连续梁施工采用临时墩旁钢管混凝土立柱结构作为临时约束设计，即墩顶0号块支架旁为每墩6根钢管砼立柱，钢管砼柱顶与连续梁底之间放置钢垫块进行传力，用之承受悬臂施工期间不平衡弯矩和支点反力。 另外由于连续梁处于平曲线上，考虑梁段扭转及不平衡弯矩的影响，为此，在0#块与墩顶设置临时固结体系。0#块底模施工时，在钢管立柱位置开孔，以使立柱钢凳可穿过底模，在混凝土浇筑完成后与梁底顶紧，以此实现墩梁固结。 （3）挂篮预压。1号至17号块采用挂篮进行对称悬臂浇筑施工，挂篮拼装完毕后，吊装标准尺寸石块进行预压（因沙袋受雨水影响较大故不宜推荐），按60%→80%→100%分级加载，加载过程中，石块按荷载分布情况堆放，模拟后期施工受力情况，加载的最大重量是7号块（250.6t）的1.2倍，在加载过程中按照加载顺序做好挂篮的变形观测，过程由测量人员进行监测，对前后挂篮变形进行量测，测量并计算出挂篮前端各区域的变形量（为后续各节段施工底模预抬量提供参考），同时消除挂篮结构的非弹性变形。在堆码石块过程中，确保中跨和边跨侧挂篮大致对称加载，其堆码荷载差值≤8t，而且同一个挂篮在堆码石块过程中须左右侧对称进行。 （4）施工底模时需进行预抬。预应力混凝土连续梁桥悬臂施工中，预拱度的计算和很多因素相关，主要包括梁体自身重量、预应力张拉、挂篮等，其中比较重要的就是挂篮，挂篮作为临时荷载对预拱度的计算具有重要影响，对其浇筑前的底模标高进行计算至关重要，箱梁悬臂浇筑块段立模标高可以采用下式确定： （5）监控及时纠偏。①挠度观测。挂篮悬臂浇筑连续梁挠度观测分为挂篮前移后、混凝土浇筑后和预应力张拉后三个阶段。每阶段由专门成立的测量监控小组进行测量，根据汇总后的实测挠度，通过计算分析，预测下一节段的立模标高，以使悬臂的施工状态最大限度地接近设计状态。其节段变形测点设置为在每个节段的两端距临边端头10公分处，在箱梁截面上对称布置3个对称的高程观测点。在施工周期内，对每个截面进行三阶段标高观测，以观察各点挠度和箱梁曲线的变化过程。但在日常监控量测中须注意温度对连续梁挠度的影响。因为日照作用会使箱梁的上表面温度比下表面温度高，导致箱梁悬臂一端下挠，故在昼夜温差变化大的季节标高测量应尽量安排在清晨。 ②中线控制。采用全站仪现场测放各号块截面中心点坐标，即在墩顶0号块施工完成后，先用导线控制点测放出0号块中心，作为顶板的中心控制点。在梁体底板根部，引设临时中线控制点并预埋钢板固定，再用顶板和底板临时中线控制点，计算各节段截面中点位置坐标。测放时利用全站仪确定方向线，在前一个已完节段的顶底板上弹出墨线。根据已弹出的节段中心控制线，拉线吊垂球定位、固定模板。但是随着后续节段的延伸，底板标高按照圆曲线的设置抬高，当影响底板中线测放视线时，需将中线临时控制点前移，埋设固定钢板，并按照前述方法继续测放。最后，为确保测放精度，每个临时控制点在每施工两个节段后进行联测一次。 ③断面尺寸控制。在拼装挂篮模板时，要适当减小底模板与已浇节段砼的搭接长度，因其已浇筑节段底部曲线或砼表面不平整原因，极易导致挂篮底部模板与已浇筑节段的不密贴；同时，在待浇梁段尾部要适当增加横向对拉杆，以增加横向刚度，确保各节段间接缝平顺、无错台。其次，严格控制并复核砼浇筑前后的结构尺寸，确保梁体外围轮廓符合设计要求。 （6）合拢顺序及体系转换。按照“先边跨再中跨、先锁定再浇筑”的合拢原则，充分利用挂篮底模吊架进行合拢段砼施工。 在合拢前，调整中线和高程后，先在合拢段两侧节段顶板内事先预埋钢板，將刚性锁定用钢支撑的一端先与梁面一端预埋钢板焊接，需锁定时，再迅速将钢支撑的另一端与梁面剩下一端预埋钢板进行焊接，使两个悬臂端临时连接，保持相对固定，以防止合拢砼在早期因为梁体砼的热胀冷缩而开裂。合拢过程中，砼施工都必须选择在一天中温度最低的夜间进行施工，以确保混凝土始终处于温升和受压的状态下达到终凝，从而避免受拉开裂。边跨合拢段施工完成后，砼强度和弹性模量达到设计值后张拉边跨预应力束到设计吨位。然后拆除临时钢管柱，让梁体支座受力平衡，内力重新分配，形成了单跨悬臂结构。中跨合拢前，需保证连续梁在体系转换时不受约束、处于自由状态。合拢段施工完成后，对称张拉预应力束至设计吨位，活动支座位置受张拉压缩和收缩徐变作用，逐步移向墩理论中心位置。最后拆除挂篮吊架，至此结构体系由两个单跨静定悬臂梁转换成为一个三跨超静定连续梁体系，完成了结构体系的转换。 四、结语 悬臂浇筑连续梁施工情况复杂，施工应周密组织，精心施工，科学监测，及时纠偏，严格控制合拢段的施工误差，使其满足设计受力和梁体线形要求。 参考文献： [1]窦少卿.挂篮法现浇箱梁施工中的线型控制[J].城市建设理论研究，2012，（9）. [2]栾艳，阮继杰.连续箱梁挂篮施工线型控制方法[J].城市建设理论研究，2012，（5）. [3]陈舟顺.连续梁悬臂浇筑施工线型控制[J].安徽建筑，2006，13（1）：8687. [4]姜伟.大跨度连续梁施工和线型控制技术[J].铁道建筑，2010，（1）：9294. |
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