淺談大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋懸臂施工控制

成志軍

(江蘇路翔交通工程有限公司)

1 懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁的施工特點(diǎn)

掛藍(lán)懸澆箱梁的施工特點(diǎn)是把箱梁分成很多節(jié)段。按照分段利用掛籃懸臂技術(shù)進(jìn)行施工，掛籃是在利用懸臂澆筑法進(jìn)行澆筑斜拉操作，在T 形剛構(gòu)連續(xù)梁的鋼筋混凝土工程時(shí)，主要用于承受施工的荷載以及梁體的自重。是通過(guò)特殊設(shè)計(jì)，然后逐段向前移動(dòng)采用的關(guān)鍵施工設(shè)備。其中包括:行走系統(tǒng)和提升系統(tǒng)，承重系統(tǒng)和錨固系統(tǒng)，模板以及支架系統(tǒng)等。

2 橋梁的結(jié)構(gòu)施工控制的重要意義

在現(xiàn)階段中，一般采用的大跨橋梁施工技術(shù)主要是分段施工法，在經(jīng)過(guò)眾多的施工階段之后才能形成分段施工中橋梁結(jié)構(gòu)，雖然在進(jìn)行各個(gè)階段時(shí)，都有專業(yè)的監(jiān)管人員對(duì)施工中的結(jié)構(gòu)幾何尺寸、容重、收縮、徐變、彈性模量、預(yù)加力以及索力等進(jìn)行嚴(yán)格的控制，但還是不可避免在現(xiàn)實(shí)和理想的偏差。這種偏差一般來(lái)自于:施工本身的誤差，環(huán)境誤差的干擾以及測(cè)量系統(tǒng)的誤差。由于橋梁結(jié)構(gòu)跨徑及結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的不斷增大，這種誤差已經(jīng)嚴(yán)重影響到結(jié)構(gòu)的幾何線形。改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)，更可能造成威脅，影響結(jié)構(gòu)施工的安全，怎樣消除及修正這些誤差，以保證施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全，最終成橋受力狀態(tài)。

3 施工的流程

3.1 施工工藝的流程

掛籃是進(jìn)行箱梁懸臂澆筑施工過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備。當(dāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須按照已有地掛籃設(shè)備，分段進(jìn)行劃分?？墒牵话闱闆r進(jìn)行掛籃設(shè)計(jì)主要是按照箱梁的設(shè)計(jì)施工節(jié)段劃分的，這樣將能方便對(duì)進(jìn)度的控制管理，已達(dá)到控制整個(gè)項(xiàng)目工程的工期。使用掛籃懸澆施工地工藝程序?yàn)?(1)支架灌注0 號(hào)段及墩梁臨時(shí)錨固;(2)拼裝掛籃(3)灌注1 號(hào)段;(4)張拉預(yù)應(yīng)力鋼索(5)掛籃前移、調(diào)整、錨固;灌注下一梁段包括;(6)掛籃前移，按立模標(biāo)高設(shè)頂?shù)啄?biāo)高;(7)澆筑混凝土，養(yǎng)護(hù);(8)張拉預(yù)應(yīng)力鋼索。(9)依次類推完成懸臂灌注;(10)掛籃拆除;(11)邊跨合攏;(12)中跨合攏。

3.2 施工工藝的要點(diǎn)

在進(jìn)行鋼筋綁扎及管道定位的具體注意事項(xiàng)有:若是遇到了必須要對(duì)鋼筋進(jìn)行切斷的時(shí)候。比如:在進(jìn)行安放斜拉帶及下限位器的時(shí)候，可以將鋼筋進(jìn)行切斷，但是在完成工序之后，需要重新對(duì)其進(jìn)行連接并做好補(bǔ)孔工作。若安放的下限位器，下錨帶以及斜拉帶等部件的位置影響到下一步工作操作的時(shí)候，就必須要將鋼筋割斷，然后再待其完成工序之后，把割斷的鋼筋進(jìn)行連接好之后，再進(jìn)行補(bǔ)孔工作。為了進(jìn)一步保持管道的形狀以及灌漿的效果，在管道進(jìn)行澆筑混凝土的時(shí)候，需要有內(nèi)襯硬塑料管芯，當(dāng)混凝土進(jìn)行澆筑之后要及時(shí)進(jìn)行通孔以避免阻塞現(xiàn)象的發(fā)生。當(dāng)鋼筋和管道相碰時(shí)，不能進(jìn)行切割來(lái)解決，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)?？v向預(yù)應(yīng)力管道會(huì)隨著箱梁施工，而變平彎或豎彎，所以，必須要對(duì)管道的接口進(jìn)行嚴(yán)封，牢固的定位，接頭必須要很平坦，堅(jiān)決不允許毛刺及卷邊現(xiàn)象的發(fā)生。

4 施工控制影響因素分析

4.1 截面特征的參數(shù)

在橋梁的施工過(guò)程中，普遍存在著一些截面尺寸上的誤差，然而這些誤差，將會(huì)影響到截面的面積和截面的慣性矩等的截面特征參數(shù)誤差。當(dāng)進(jìn)行施工管理控制的時(shí)候，根據(jù)結(jié)構(gòu)的變形以及內(nèi)力實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)對(duì)截面的特征參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)更正，以及分析誤差的成因。

4.2 材料特性的參數(shù)

材料的特性參數(shù)一般是指材料的彈性模量E，彈性模量在施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一定地波動(dòng)，必須要在橋梁施工進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，按照實(shí)際測(cè)出的數(shù)據(jù)對(duì)混凝土材料進(jìn)行詳細(xì)的分析。

4.3 溫度以及混凝土的收縮徐變

橋梁結(jié)構(gòu)地內(nèi)力以及變形狀態(tài)，一般都是因?yàn)闇囟鹊淖兓a(chǎn)生的，而在橋梁的結(jié)構(gòu)中，溫度場(chǎng)地影響就與其較為復(fù)雜些，一般都是采用定時(shí)觀測(cè)的方法，來(lái)減少溫度的影響。橋梁的結(jié)構(gòu)形成過(guò)程與混凝土的收縮徐變有著十分緊密的關(guān)系，然而混凝土的收縮和徐變將影響結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形。

4.4 荷載參數(shù)

在施工中的臨時(shí)荷載和預(yù)加力，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重力(容重)是荷載的參數(shù)，對(duì)于懸臂施工預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，因?yàn)槿葜氐夭粩嘧兓?，以及漲模的發(fā)生，將常常造成構(gòu)件自重的不斷變化，且沒(méi)有一定規(guī)律的現(xiàn)象發(fā)生。在施工中，將材料亂堆亂放在施工場(chǎng)地之內(nèi)，將嚴(yán)重的造成施工臨時(shí)的荷載增加，且出現(xiàn)不小的誤差，對(duì)結(jié)構(gòu)體系中的有效預(yù)加力以及預(yù)應(yīng)力的損失變化也會(huì)造成較大的誤差。

5 橋梁掛籃懸臂施工技術(shù)的質(zhì)量控制

在對(duì)橋梁進(jìn)行掛籃懸臂施工的操作中必須要注重以下質(zhì)量控制的要點(diǎn)，掛籃地施工質(zhì)量的控制要點(diǎn)，必須要按照初期施工的測(cè)量指標(biāo)，進(jìn)行全面地掌控，把誤差控制在準(zhǔn)許地范圍以內(nèi)。在橋梁和橫橋向間地偏差，則必須要控制在5 mm 以內(nèi)，順橋向之間的偏差控制在10 mm 之內(nèi)。橋梁兩個(gè)主梁逐漸的偏差，就必須需要控制在5 mm 以內(nèi)。以進(jìn)一步保障每個(gè)施工環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)性。此外，在橋梁進(jìn)行合攏施工的過(guò)程中，普遍的合攏施工技術(shù)，要把橋梁兩端的高度差，控制在20 mm 之內(nèi)。對(duì)兩邊的跨度以及中間的跨度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，避免出現(xiàn)偏差現(xiàn)象。整個(gè)工程橋梁的連接以及轉(zhuǎn)換是合攏階段的施工措施，進(jìn)一步保證預(yù)應(yīng)力地鋼筋線在進(jìn)行張拉操作之后，方可對(duì)橋梁各部位，進(jìn)行合攏施工操作，要先清楚了解施工的關(guān)鍵點(diǎn)，對(duì)整個(gè)施工項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)、合理地分配，保證在焊接中地科學(xué)性及操作性，進(jìn)一步確保橋梁地穩(wěn)固性。在整個(gè)項(xiàng)目施工過(guò)程中的合攏操作，必須要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的管理控制。

6 高程監(jiān)測(cè)與合攏段的施工

在進(jìn)行高程監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，應(yīng)該要先做好監(jiān)測(cè)工作的安排，且選擇合理地監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置，在不同階段中，確保高程測(cè)量節(jié)點(diǎn)地對(duì)稱性，進(jìn)行高程監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，必需要防止出現(xiàn)因?yàn)榄h(huán)境溫差的太大，導(dǎo)致高程測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)的情況出現(xiàn)。

合攏段的勁性骨架地作用主要是防止合攏施工中，溫度，混凝土，合攏段臨時(shí)束，對(duì)合攏兩段塊的影響，防止變形，保障施工順利進(jìn)行，一般以槽鋼對(duì)口搭接，在一些位置焊鋼板固定，一般錨在合攏段兩側(cè)截面中一部分，布置位置一般在截面上下無(wú)筋處，一個(gè)截面一般四個(gè)。在橋梁進(jìn)行合攏段的施工過(guò)程中，必須要確?；炷翝仓刭|(zhì)量，且還要確保施工過(guò)程的平衡性，利用分級(jí)的方式，以提高混凝土澆筑地合理性。在選擇澆筑時(shí)間段的時(shí)候，應(yīng)該選擇溫度比較低的時(shí)間段來(lái)進(jìn)行澆筑施工，當(dāng)混凝土產(chǎn)生凝固的時(shí)候，會(huì)隨著溫度的不斷升高而變得終凝，防止混凝土產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象。在進(jìn)行合攏段的施工中，必須要確保懸臂的固定，以防止在澆筑的過(guò)程中產(chǎn)生明裂縫的現(xiàn)象。在合攏前，必須要調(diào)整好合攏段的連接位置，進(jìn)一步保證平衡重的設(shè)置是根據(jù)施工的設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行設(shè)置的。在普遍的梁體合攏施工中，必須要控制高差，保證高差必須在20 mm 以內(nèi)，可以通過(guò)中跨和邊跨的控制方式，確保施工最后階段的順利完成。整體橋梁施工最為關(guān)鍵階段是合攏施工，是連接橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要確保下一步施工工程的順利進(jìn)行，必須要加強(qiáng)梁體的合攏質(zhì)量。

7 監(jiān)控方法與程序

在進(jìn)行實(shí)際的施工監(jiān)控過(guò)程中，必須要先將施工設(shè)計(jì)單位計(jì)算出施工控制的目標(biāo)數(shù)值，輸入至監(jiān)控管理系統(tǒng)之中，再對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析判斷，為施工控制階段的決策性工作，提供相關(guān)的資料，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的參數(shù)，對(duì)施工階段進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，確定出每個(gè)懸澆節(jié)段的立模標(biāo)高，并且對(duì)施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)結(jié)果及誤差進(jìn)行詳細(xì)的分析，及時(shí)對(duì)下節(jié)段的立模標(biāo)高，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，確保將合龍段的兩懸臂標(biāo)高偏差，控制在規(guī)定得數(shù)值以內(nèi)。成橋后，橋面線形以及結(jié)構(gòu)的內(nèi)力狀態(tài)都必須要滿足設(shè)計(jì)的要求。

各節(jié)段的立模標(biāo)高的公式計(jì)算方法:

H=H0+Fi+F掛籃+1/2Fp

在以上公式里:H 在公式中代表的是待澆梁段主梁前端的立模標(biāo)高;H0在以上公式中則代表的是設(shè)計(jì)的標(biāo)高;Fi則是代表本次在進(jìn)行施工過(guò)程中對(duì)該點(diǎn)撓度的影響值;F掛籃代表的是掛籃變形值;Fp代表使用階段活載作用下產(chǎn)生的最大豎向撓度。

8 案例分析

皋袁大橋位于袁橋鎮(zhèn)雪袁線，兩岸地勢(shì)比較平坦?，F(xiàn)有橋梁為拱橋，長(zhǎng)75 m，寬5.4 m，通航孔凈寬18 m，凈高4.5 m，通航孔凈寬凈高不滿足三級(jí)通航要求。新建橋梁寬24.5 m，梁跨徑布置為(5 ×20)m2+(6 ×20)m +(50 +80 +46)m+(4 ×20)+(3 ×20)m，其中主跨為變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，兩側(cè)引橋?yàn)?0 m 跨徑預(yù)應(yīng)力空心板梁。兩側(cè)接線不計(jì)入本項(xiàng)目。本橋建安費(fèi)約6 500 萬(wàn)元。主跨采用掛籃預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱形梁施工。

箱梁應(yīng)力的監(jiān)控;當(dāng)主梁進(jìn)行到懸澆施工過(guò)程的時(shí)候，它所承受各截面的應(yīng)力，也會(huì)根據(jù)工況地不同，產(chǎn)生相應(yīng)的變化。在主梁進(jìn)行懸澆的時(shí)候，可根據(jù)靜定的結(jié)構(gòu)來(lái)考慮控制的截面。在懸澆工作完成后結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換，可以按照超靜定的結(jié)構(gòu)，來(lái)考慮控制的截面。在截面中間，將傳感元件布置好之后，再對(duì)其進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試以及施工管理控制。

8 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制化的不斷改善，懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)在橋梁工程中主要的施工技術(shù)，懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工技術(shù)的使用可以有效的促進(jìn)橋梁施工的質(zhì)量。懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工技術(shù)對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步發(fā)展起到主要作用。尤其是在橋梁和鐵路的建筑施工中影響極大，所以，我們必須采取切實(shí)有效的措施，提高懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁的施工技術(shù)，進(jìn)一步加強(qiáng)橋梁工程建設(shè)的質(zhì)量。

［1］關(guān)文英，孫宏亮.懸臂澆筑箱梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)控制措施［J］.學(xué)術(shù)園地，2011.

［2］于瀾濤，王明輝，鄭春梅.簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁施工技術(shù)淺析［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010.