連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃施工與監(jiān)控分析

劉建休

（山東省公路檢測(cè)中心，山東 濟(jì)寧 272000）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路橋梁建設(shè)取得了飛速發(fā)展。連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃是施工當(dāng)中很重要的一部分，考慮到這種情況，有必要探討一下連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃施工的情況，當(dāng)然施工當(dāng)中的監(jiān)控也是不可或缺的，筆者結(jié)合具體經(jīng)驗(yàn)，做如下分析。

1 連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃施工的項(xiàng)目情況

某省高速公路和黑石溝大橋?qū)儆诖罂缍冗B續(xù)剛構(gòu)CFST高層混凝土工程。混凝土疊加柱是相似類型當(dāng)中的首個(gè)。該大橋主橋?yàn)?04.9+2×20 105 m連續(xù)剛構(gòu)橋，最高墩高1 824.9 m[1]。主橋箱梁運(yùn)用了單箱梁，為三向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。箱梁混凝土設(shè)置為c60混凝土。該橋地處川西南山區(qū)，地形起伏，地形比較特殊，施工場(chǎng)地并不開(kāi)闊。除一個(gè)主墩＜100 m外，其余均在139.9 m以上，其中10#主墩高182.49 m，在世界同類橋墩當(dāng)屬之首[2]。

2 連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃施工中的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

某橋箱梁跨度高度為3.79 m，箱梁根部與0＃墩頂部為12.74 m，屋頂寬度為是12.0 m。底板寬6.7 m，厚24.9 m，翼板寬264.9 m。懸臂澆筑梁段圍繞塊箱梁進(jìn)行，兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置，每側(cè)12梁段。1#至26#梁段梁高變化為12.75 m～3.8 m。梁長(zhǎng)的變化情況如下：1#至10#梁段長(zhǎng)為2.9 m；11#至18#梁段長(zhǎng)為3.5 m；19#至26#梁段長(zhǎng)為4.45 m[3]。

3 連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃施工的主要構(gòu)造設(shè)計(jì)

主梁運(yùn)用了掛籃分段澆筑，這是T形鋼構(gòu)和懸臂梁分段施工的一項(xiàng)主要設(shè)備，就像用繩子穿項(xiàng)鏈一樣，繩子不切斷。完成過(guò)渡墩外的直線段施工，懸臂對(duì)稱施工，在已建橋墩頂部，沿橋梁跨徑方向，對(duì)稱逐段施工的方法，這種施工方法也叫作分段施工法。劃分各剛構(gòu)墩頂部共計(jì)26個(gè)節(jié)段，澆筑進(jìn)行了26次澆筑。此中塊長(zhǎng)12.9 m，在支架上現(xiàn)澆，1＃塊開(kāi)端接納掛籃懸臂澆筑施工；兩頭支架現(xiàn)澆梁段長(zhǎng)3.65 m，合龍段均為1.79 m，先邊跨合龍，后中跨合龍。合龍溫度需要在確保在設(shè)計(jì)要求之內(nèi)，在展開(kāi)合龍工作前需清除橋面雜物，對(duì)合龍前調(diào)查測(cè)量出的資料展開(kāi)積累以及統(tǒng)計(jì)工作。合攏段澆筑時(shí)，應(yīng)特別留意勁性骨架的裝置和且自預(yù)應(yīng)力束張拉。對(duì)預(yù)應(yīng)力臨時(shí)束張拉力以及勁性骨架應(yīng)力等方面的事項(xiàng)要注意[4]。

把澆鑄支架安裝到橋墩梁段，接著于梁支座上設(shè)置模板，把鋼筋固定住，澆筑混凝土，張拉，掛籃安裝調(diào)試，掛籃應(yīng)進(jìn)行使用前的調(diào)試組拼，調(diào)試，伸出張拉千斤頂所需的工作長(zhǎng)度，掛籃預(yù)壓，掛籃施工前，使用千斤頂、反力架進(jìn)行預(yù)壓，每一個(gè)步驟都需要逐次完成。另外，在展開(kāi)梁段施工時(shí)一定需要確保施工工作的平衡性以及對(duì)稱性，并且需要保證不平衡重量的最大值不得超過(guò)25 t。

4 連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃施工中的監(jiān)測(cè)與測(cè)量

4.1 線性監(jiān)測(cè)

文中分析到的線性監(jiān)測(cè)只是主要集中為上部箱梁的線性監(jiān)測(cè)。通常按照下述過(guò)程：明確橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)，分析偏差存在的原因，接著修改參數(shù)，實(shí)現(xiàn)控制的效果。詳細(xì)而言，開(kāi)始澆筑所有區(qū)域中澆注各混凝土?xí)r，把觀察點(diǎn)安排到掛籃頂部和箱梁腹板相對(duì)應(yīng)的地方；澆注混凝土結(jié)束后，把觀察點(diǎn)安排到梁頂?shù)那岸?，并且觀察點(diǎn)被焊接。于梁體的頂部鋼網(wǎng)上部，不得出現(xiàn)澆筑后混凝土的暴露表面≤5 cm的情況。以直徑20 mm的螺紋鋼作鋼筋頭，在預(yù)埋過(guò)程匯總保證牢固和垂直。真正地維護(hù)紅漆鋼筋各測(cè)量點(diǎn)。所有施工程序完成均要在掛籃移模前、分段混凝土澆筑前、張拉段縱向預(yù)應(yīng)力鋼束完成前、掛籃移模后、分段混凝土澆筑完成后以及張拉縱向預(yù)應(yīng)力鋼束完成后，對(duì)結(jié)構(gòu)控制測(cè)點(diǎn)的豎向位移進(jìn)行測(cè)量，并在所有測(cè)量當(dāng)中，測(cè)量由服務(wù)塊到施工截面的各測(cè)量點(diǎn)，目的是為了獲得不同環(huán)節(jié)當(dāng)中結(jié)構(gòu)撓度的平差變化。具體施工時(shí)，當(dāng)不能全面把控時(shí)間等特殊情況，從原則上，一定要不間斷地測(cè)量距本節(jié)不少于3個(gè)街區(qū)的范圍[5]。

4.2 結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè)

主橋施工中在每個(gè)試塊的末端安排應(yīng)變監(jiān)測(cè)點(diǎn)是很必要的。且有必要監(jiān)測(cè)施工當(dāng)中的橋梁關(guān)鍵部位。主梁結(jié)構(gòu)的撓度監(jiān)測(cè)通常涵蓋了各段施工結(jié)束之后 （掛籃就位后） 和接下來(lái)環(huán)節(jié)中底部模板定位前的橋面高程觀測(cè)；混凝土澆筑和預(yù)應(yīng)力張拉的前后，同時(shí)還有掛籃行走前后的撓度觀測(cè)。施工時(shí)所有階段均要觀測(cè)一次，目的是為了查看箱梁各點(diǎn)的撓度和軸向曲線的變化過(guò)程。

4.2.1 主梁頂面的高度測(cè)量

在一定的施工條件完成后，直接測(cè)量主梁頂面板混凝土。測(cè)量時(shí)，測(cè)量相同的部分三次。同時(shí)，可以根據(jù)不同的工作條件觀測(cè)主梁的撓度 （仰拱） ，也可以根據(jù)給定的高程 （包括預(yù)拱） 獲得梁頂主平面的高程。在比較兩者后，可以測(cè)試應(yīng)用程序的質(zhì)量。

4.2.2 同一跨度兩側(cè)對(duì)稱截面相對(duì)高度差的直接測(cè)量

當(dāng)兩側(cè)施工段相同時(shí)，可以直接測(cè)量對(duì)稱截面的相對(duì)高度差，并對(duì)其進(jìn)行分析比較。當(dāng)施工段不同時(shí)，對(duì)稱段的相對(duì)高度差是不可比擬的。在這種情況下，可以選擇相對(duì)高度差作為相對(duì)高度差的測(cè)量對(duì)象，即相對(duì)高差的最慢端部和較快側(cè)結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)段，可作為相對(duì)高度差的測(cè)量對(duì)象。在實(shí)際測(cè)量工作中，需要人們對(duì)同一對(duì)稱截面的橫斜率展開(kāi)測(cè)量工作得出平均值，從而得到對(duì)稱截面對(duì)應(yīng)點(diǎn)的相對(duì)高度差。

4.2.3 T型架剛體轉(zhuǎn)角監(jiān)測(cè)

澆筑各段T型架混凝土結(jié)束后，需要實(shí)時(shí)測(cè)出T型架各段因工況變化產(chǎn)生的撓度。結(jié)構(gòu)幾何測(cè)量：結(jié)構(gòu)幾何的測(cè)量一般涵蓋了左右箱梁上下表面的寬度、網(wǎng)的厚度、上頂板和下底板的厚度、箱梁截面的高度。

4.2.4 多跨度線性測(cè)量

除了確保每個(gè)跨度在控制范圍內(nèi)外，還應(yīng)定期或不定期地測(cè)試主梁的整個(gè)梁，以確保全橋的協(xié)調(diào)。

4.3 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

從全橋線性監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，懸臂施工當(dāng)中左右橋梁的豎向模型最大值的高程誤差為9 mm，在要求范圍內(nèi)；邊對(duì)長(zhǎng)聯(lián)合誤差為8 mm，仿真數(shù)據(jù)滿足設(shè)計(jì)需求。在溫度等影響下，測(cè)量值與實(shí)際值有一定的偏差但總體可控，線性平滑，與設(shè)計(jì)一致的。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述研究可以發(fā)現(xiàn)，有關(guān)橋梁監(jiān)測(cè)事項(xiàng)的工作已經(jīng)持續(xù)很多年，很多計(jì)算程序也在該監(jiān)測(cè)工作中得到了一定程度的科學(xué)應(yīng)用，為更好地控制目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。針對(duì)跨合攏段，可以發(fā)現(xiàn)其兩端高差可以滿足施工要求，全橋箱梁頂?shù)臉?biāo)高誤差也在限定范圍之內(nèi)，在進(jìn)行橋梁收尾工作之時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)所有測(cè)應(yīng)力都可以滿足設(shè)計(jì)規(guī)劃要求，因此，可以證明該監(jiān)控手段具備科學(xué)性，需要人們給予該監(jiān)測(cè)手段更多的重視，使其可以更好地應(yīng)用到橋梁監(jiān)測(cè)工作之中。