王建中 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

規(guī)劃浐霸快速路連續(xù)梁位于鄭西高速鐵路浐灞特大橋 DK102＋170.9～DK102＋332.5(B389 號墩～B393 號墩)段,一聯(lián)四孔 (32＋48＋48＋32)m預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)箱梁。該段位于直線地段上,設(shè)計坡度為-4.843‰,該梁全長161.5 m,梁體總重5 478 t。在DK102＋252.42處與規(guī)劃浐灞快速路斜交103°59′。箱梁為單箱單室、斜腹板、變高度、變截面結(jié)構(gòu),箱梁頂寬12 m,底寬5 m～5.5 m。中支點梁高4.05 m,線路中心線及底座板范圍梁高4.115 m;跨中8.4 m直線段,邊跨12.95 m直線段,截面中心處梁高3.05 m,線路中心線及底座板范圍梁高3.115 m。梁底下緣按二次拋物線變化,邊支座中心至梁端0.75 m。全梁在端支點、中跨跨中及中支點處共設(shè)7個橫隔板,橫隔板設(shè)有孔洞,供檢查人員通過。全梁采用懸臂澆筑法施工,邊跨梁長32.8 m,分為8個梁段,中跨梁長48 m,分為13個梁段,B390號,B391號和B392號墩頂各設(shè)一節(jié)0號梁段,全梁共45個梁段。

線型控制的基本原理是：根據(jù)計算提供梁體各截面的最終撓度變化值 (即豎向變形)設(shè)置施工預(yù)拱度,據(jù)此調(diào)整每塊梁段模板安裝時的前緣標(biāo)高。

1 線型控制的實施方案

本橋為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,在施工過程中必須對該橋主梁及拱肋的撓度、應(yīng)力等施工控制參數(shù)做出明確的規(guī)定,并在施工中加以有效的管理和控制,以確保該橋在施工過程中的安全,并保證在成橋后主梁線型符合設(shè)計要求。對于分階段懸臂澆筑施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁來說,施工控制就是根據(jù)施工監(jiān)測所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實值進(jìn)行施工階段計算,確定出每個懸澆階段的立模標(biāo)高,并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測的成果對誤差進(jìn)行分析、預(yù)測和對下一階段立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。監(jiān)控的主要內(nèi)容有：使用空間分析軟件Midas6.71,對橋梁撐,設(shè)置在常水位標(biāo)高的位置(H=48.5 m)。抽水堵漏：當(dāng)鋼板樁鎖口不密,個別樁入土、入巖深度不夠及樁尖被打卷、打裂等情況時,應(yīng)進(jìn)行堵漏。鎖口不密的漏水可在抽水后以板條、棉絮、麻絨等在樁內(nèi)側(cè)嵌塞,或在漏縫外側(cè)水中撒下大量爐渣與木屑或谷糠等隨水夾帶至漏縫處自行堵塞。堰腳漏水時,由潛水工探索找出漏水位置,采用在堰外漏水處清除松散渣土,用水下混凝土的辦法進(jìn)行堵漏,也可采用水下混凝土封底的辦法。鋼板樁圍堰形成后,采用高壓水泵和水力吸泥機(jī),清理基礎(chǔ)基底至設(shè)計標(biāo)高以下1.5 m,采用水下混凝土封底形成承臺基坑,封底厚度1.5 m。鋼板樁的清除及整理：水中墩承臺、墩身施工完畢后,即可拆除鋼板樁,利用水上浮吊設(shè)備配合振動打樁錘進(jìn)行鋼板樁的拔除,鋼板樁拔樁前在堰內(nèi)注入高出堰外水位1 m～1.5 m的水位,利用堰內(nèi)水壓力使樁壁與水下混凝土脫離。

鋼板樁圍堰施工由于地質(zhì)情況及施工水位千變?nèi)f化,錯綜復(fù)雜,基礎(chǔ)施工時不可預(yù)料因素太多,需具體問題具體分析計算,不同情況區(qū)別對待。浐灞特大橋7號墩鋼板樁圍堰由于針對不同的水位情況,采取了相應(yīng)的施工措施,有效的完成了深水區(qū)大直徑深樁及承臺基礎(chǔ)的施工,將事故苗頭消滅在萌芽狀態(tài),保證了工程施工質(zhì)量,為特大橋工程合同工期奠定了堅實的基礎(chǔ),同時為深水區(qū)鋼板樁圍堰施工創(chuàng)出了新路,積累了豐富的經(jīng)驗,為以后同類工程施工提供幫助。結(jié)構(gòu)的各施工階段及成橋狀態(tài)通過正裝計算,得到準(zhǔn)確的理論數(shù)據(jù),為倒裝計算提供依據(jù)。以正裝計算結(jié)果為基礎(chǔ),使用Mi-das6.71軟件對結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間倒裝計算,得到各施工階段的控制數(shù)據(jù)理論值：梁段立模標(biāo)高。箱梁施工撓度觀測與立模標(biāo)高控制過程為"施工→測量→預(yù)測→識別→調(diào)整→預(yù)告→施工"的循環(huán)過程。具體流程為：前期結(jié)構(gòu)分析計算→預(yù)告主梁標(biāo)高→施工→現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集→設(shè)計參數(shù)誤差識別→設(shè)計參數(shù)誤差預(yù)測→立模標(biāo)高分析調(diào)整→預(yù)告下一段立模標(biāo)高。預(yù)拱度的設(shè)置應(yīng)根據(jù)撓度的數(shù)值確定,影響撓度的數(shù)值有：混凝土自重、掛籃自重、掛籃變形、預(yù)應(yīng)力張拉及預(yù)應(yīng)力的損失、混凝土的收縮、徐變等。立模標(biāo)高的確定和調(diào)整：大跨度連續(xù)梁橋的線型和合龍精度主要取決于施工過程中撓度的控制。當(dāng)本梁段完成后的前端標(biāo)高出現(xiàn)偏差時,應(yīng)在其后的兩個梁段內(nèi)將其消除。處理方法為：先將本梁段的標(biāo)高偏差反號平分,再將平分值加進(jìn)兩個梁段立模標(biāo)高中。

2 連續(xù)梁施工撓度的計算

2.1 計算依據(jù)

（1)混凝土彈性模量,前期結(jié)構(gòu)計算按照規(guī)范取值,在施工過程中根據(jù)試驗結(jié)果確定,混凝土的彈性模量的測試應(yīng)采用現(xiàn)場取樣的方法分別測定混凝土在3 d,7 d,28 d齡期的彈模值;（2)預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈性模量,按照現(xiàn)場取樣試驗結(jié)果采用;（3)恒載按設(shè)計圖提供的尺寸,并根據(jù)施工現(xiàn)場采集的混凝土容重等參數(shù)進(jìn)行必要的修正;（4)混凝土收縮、徐變系數(shù),按照規(guī)范采用;（5)材料熱脹系數(shù),按規(guī)范取值;（6)施工臨時荷載,現(xiàn)場進(jìn)行統(tǒng)計,盡量減少材料等的堆放;（7)測量梁體頂、底板溫差。

2.2 計算步驟

采用軟件Midas6.71進(jìn)行模型建立和計算。建模過程分：設(shè)定建模環(huán)境,定義材料,定義橫斷面、變截面,建立節(jié)點單元,建立邊界條件,建立鋼束坐標(biāo)、輸入鋼束,計算掛籃荷載、鋼束張拉、加載,建立荷載組、結(jié)構(gòu)組,建立施工階段,計算分析結(jié)果,輸出計算結(jié)果等步驟。

2.3 線型監(jiān)測

（1)監(jiān)測要求。a.根據(jù)確定的立模標(biāo)高控制模板各部分標(biāo)高;b.鋼筋綁扎前,調(diào)整模板標(biāo)高,鋼筋綁扎后,對模板標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核;c.在每階段的上部埋設(shè)5個鋼筋頭作為監(jiān)測點，埋設(shè)后的鋼筋頭必須保持穩(wěn)定不下沉,避免澆筑過程中發(fā)生相對撓動。（2)測量監(jiān)測點。監(jiān)測點鋼筋頭需要進(jìn)行磨圓處理,外露長度控制在1 cm以下,以避免對施工的干擾。（3)測量步驟要求。a.混凝土澆筑前：測量梁底模標(biāo)高H0,梁面鋼筋頭標(biāo)高V,算出鋼筋理論外露長度,D0=V-H0-H(截面高);b.鋼束張拉前：測量鋼筋頭標(biāo)高V1,梁頂標(biāo)高H1=V1-D0;c.鋼束張拉后：測量各鋼筋頭標(biāo)高V2,梁頂標(biāo)高H2=V2-D0;d.下一段施工時循環(huán)上述（1),（2),（3)測量步驟(每一測量步驟同時需要對前各階段監(jiān)測點進(jìn)行測量記錄)。（4)數(shù)據(jù)分析。在確定立模標(biāo)高時,需要將立模標(biāo)高和澆筑后的標(biāo)高同時給出。澆筑混凝土后測量計算當(dāng)前階段的下?lián)现?與理論計算值比較,發(fā)現(xiàn)偏差大于1 cm時需要分析原因,并在下階段立模標(biāo)高時進(jìn)行調(diào)整。（5)數(shù)據(jù)統(tǒng)計。各階段、各步驟的實測標(biāo)高匯總在一個表格,計算實測與設(shè)計的偏測值,最終得出成橋的線型結(jié)果。

2.4 合龍線型控制

（1)溫度線型測量：選擇3個階段連續(xù)測量一天不同時段的標(biāo)高值,觀測已澆筑梁段隨溫度變化的情況,即溫度與線型的變化,從中得出規(guī)律,整理出溫度應(yīng)力曲線,為合龍高程控制提供設(shè)計依據(jù)。（2)合龍段的高程測量：以下六種工況：a.臨時支撐約束解除后;b.澆筑混凝土前;c.澆筑混凝土后;d.張拉部分預(yù)應(yīng)力鋼束后;e.勁性骨架解除后;f.張拉完所有預(yù)應(yīng)力鋼束后測量合龍段前后各梁段的標(biāo)高。

3 結(jié)束語

本文結(jié)合規(guī)劃浐灞快速路32＋48＋48＋32連續(xù)梁懸臂施工的線型控制,對影響橋梁線型的諸多因素進(jìn)行分析。得出結(jié)論：對于連續(xù)梁施工的線型控制,掛籃變形的控制是關(guān)鍵;混凝土的收縮徐變影響也相當(dāng)重要。因此,施工監(jiān)控環(huán)節(jié)在大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的建設(shè)中是必須的,是一項技術(shù)系統(tǒng)工程,施工監(jiān)控的項目組織應(yīng)和項目的施工組織計劃協(xié)同制定,在充分分析設(shè)計數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,科學(xué)合理的制定監(jiān)控方案,采集關(guān)鍵的必要數(shù)據(jù),采用預(yù)測控制的方法有效指導(dǎo)施工。通過對關(guān)鍵部位和重要工序的嚴(yán)格檢測和控制,準(zhǔn)確給定和及時調(diào)整梁端立模標(biāo)高和中線位置,優(yōu)化施工方案和施工工藝,簡化施工流程,確保合龍精度,使成橋后的結(jié)構(gòu)線型滿足設(shè)計要求。