何文斌

(廣東省長大公路工程有限公司)

1 工程概況

該橋橋軸線走向順直平順，處于平坡段，位于順線路方向兩側(cè)隧道出洞口之間。結(jié)構(gòu)形式為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，主梁采用掛籃懸澆的方式進行施工，能適應(yīng)地形復(fù)雜的惡劣條件。該橋起始里程為K9+136.454，終點里程為K9+313.294，橋梁全長為176.84 m。該橋主梁采用46 m+80 m+46 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，頂板寬度9.8 m，底板寬度6m，中支點梁高5.5 m，邊支點及跨中梁高2.5m，梁底從距墩中心2 m處到距墩中心39m處按1.8次拋物線變化，頂板厚30 cm，底板厚度從距墩中心5 m處到距墩中心39 m處按1.8次拋物線變化，由30 cm變化至87.6 cm，0#塊底板厚度從距墩中心2 m處到距墩中心5.5 m處由150 cm線性變化為87.6 cm，腹板厚度為80 cm及45 cm。墩頂0#塊設(shè)一個厚400 cm的橫隔板、邊跨端部設(shè)厚200 cm的橫隔板及跨中設(shè)置50 cm的橫隔板外，其余部位均不設(shè)橫隔板。箱梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束:縱向預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)置了頂板束(T)、腹板束(W)，邊跨底板束(B)，中跨底板束(D)，邊跨頂板合龍束(S)及中跨頂板合龍束(M)六種，縱向預(yù)應(yīng)力分別采用12φs15.2(對應(yīng)于中跨頂板合龍束(M))，13φs15.2(對應(yīng)于中跨底板束(D))(部分中跨底板束為 17φs15.2)和 17φs 15.2(對應(yīng)于頂板束(T)、腹板束(W)，15φs15.2(邊跨底板束(B))，15φs15.2(邊跨頂板合龍束(S))，張拉控制應(yīng)力1 339.2 MPa。箱梁豎向預(yù)應(yīng)力及0#塊橫隔板橫向預(yù)應(yīng)力采用PSB830(φ32)精軋螺紋鋼筋。主橋連續(xù)箱梁采用掛籃懸臂現(xiàn)澆法施工。各單“T”箱梁除0號塊外分為10對梁段，箱梁縱向分段長度為4×4m+6×3m。0#塊總長10.0 m，中跨、邊跨合龍段長度均為2.0 m。邊跨現(xiàn)澆段長度為4.9 m。懸臂現(xiàn)澆梁段最大重量為 120 t，掛籃自重及施工荷載按50 t考慮。

2 施工監(jiān)控主要方法

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工過程比較復(fù)雜，影響參數(shù)多。為了消除因設(shè)計參數(shù)取值的不確切所引起的施工中設(shè)計與實際的不一致性，在施工過程中應(yīng)按照受力要求、線形要求、調(diào)控手段、預(yù)防四個原則通過設(shè)計參數(shù)識別、設(shè)計參數(shù)預(yù)測、優(yōu)化調(diào)整等方法實施實時監(jiān)控，對這些參數(shù)進行識別和預(yù)測。

3 施工監(jiān)控主要內(nèi)容

3.1 現(xiàn)場實時測量

(1)主梁測量

大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的主梁在主梁每一節(jié)段的施工過程中，對箱梁頂面的撓度進行觀測，并且在節(jié)段澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉及掛藍前移的前后都需觀測主梁撓度變化，為控制分析提供實測數(shù)據(jù)。線形監(jiān)測分為豎直面內(nèi)的線形監(jiān)測與水平面內(nèi)的線形監(jiān)測兩個部分，通過兩個面內(nèi)的測量準確掌握橋跨的真實空間狀況，有效地控制橋跨的施工過程。

本橋為分階段澆筑結(jié)構(gòu)，懸澆階段每個監(jiān)測斷面上布置兩個對稱的高程觀測點，不僅可以測量箱梁的撓度，同時可以觀測箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，標高測點用Φ16圓鋼，圓鋼筋頂部磨平，露出頂板2～3 cm，并用紅油漆作為標記。

墩頂用全站儀進行測量，主墩頂上下游各設(shè)1～2個測點，測點位置選在墩頂便于觀測的可靠位置處。

本橋橫向應(yīng)力測點具體布置方法為:在中跨跨中截面頂、底板中軸線處各設(shè)置兩個鋼筋應(yīng)力計，方向為橫向，共設(shè)置四個。全橋共布置鋼筋應(yīng)力計:4個。由于橋墩高，對于縱向應(yīng)力選定全橋的兩個“T”作為應(yīng)力觀測對象，每個墩選擇墩底、墩中墩頂三個截面，每個截面布置4個，兩墩共24個。大橋箱梁的關(guān)鍵截面布置應(yīng)力觀測點，在箱梁的根部、L/4、L/2共9個截面布置混凝土應(yīng)力傳感器，每個截面布置6個，箱梁共54個縱向應(yīng)力測點。

考慮到要適合長期觀察并能保證足夠的精度，該橋選用鋼弦式應(yīng)力計和配套的頻率接收儀作為應(yīng)力觀測儀器。該應(yīng)力計的溫度誤差小、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強，比較適合于應(yīng)力長期觀測。其主要性能指標如下:量程:0～40 MPa，分辨率 ＜0.2%FS，穩(wěn)定性:3 ～5 Hz(0.1～0.16 MPa)/3 個月。

混凝土應(yīng)力計按預(yù)定的測試方向固定在主筋上，測試導(dǎo)線引至混凝土表面;鋼筋應(yīng)力計通過連接鋼筋固定在受力主筋上。施工過程中注意對應(yīng)力計和引出導(dǎo)線的保護。為了能讓應(yīng)力傳感器長期發(fā)揮作用，在橋梁投入使用后繼續(xù)發(fā)揮作用，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，將應(yīng)力傳感器導(dǎo)線頭統(tǒng)一安置在鐵皮箱內(nèi)，長期保護。根據(jù)應(yīng)力測點的埋設(shè)，應(yīng)用應(yīng)力計便可測得實際施工狀態(tài)時箱梁內(nèi)的應(yīng)力，以此來對結(jié)構(gòu)的安全進行監(jiān)測。并在各個塊件施工過程中的應(yīng)實測頂、底板應(yīng)力值中總結(jié)其變化規(guī)律。

日溫變化比較復(fù)雜，且易引起主梁頂?shù)装鍦囟炔?，使主梁產(chǎn)生撓曲。因此應(yīng)在橋上布置測點，進行適當(dāng)?shù)挠^測，摸清箱梁日照溫度的情況。考慮到各個“T”的溫度大致相同，故只選一個“T”的一個懸臂(定為1號墩懸臂)作為溫度測試對象。共設(shè)一個觀察截面，布置36個溫度測點。

(2)掛籃測量

采用附著式鋼弦應(yīng)力傳感器及其配套的接收儀對掛籃主要構(gòu)件進行應(yīng)力測量，采用水準儀對掛籃變形進行測量。在掛籃的主要桿件上各布置2個應(yīng)力測點，在掛籃的前吊點各布置1個撓度測點。

3.2 現(xiàn)場測試

(1)設(shè)計參數(shù)測量

結(jié)構(gòu)設(shè)計時的參數(shù)一般是按規(guī)范值取用的，具體測定工作的進行應(yīng)根據(jù)大橋所在的自然環(huán)境、所用材料情況、施工工藝及工序情況來加以測定，考慮到本橋的特點和目前的施工情況，進行彈性模量和混凝土容重的測定。

(2)錨下應(yīng)力、孔道摩阻損失值測定

在進行鋼絞線張拉時，由于管道摩阻會造成拉應(yīng)力不同程度的損失。本測試項目旨在定量地測定鋼絞線管道摩阻損失，以確定實際有效的預(yù)應(yīng)力。采用電阻應(yīng)變片和電阻應(yīng)變儀進行測量。在實際施工過程中，考慮到其代表性，擬選擇1號墩兩鋼束的張拉過程進行測試。各選取其中的兩根，在錨下、L/4、L/2截面上布置測點。在預(yù)定的測點位置，將波紋管開孔，然后在鋼絞線上布置應(yīng)變片，每個測點位置視操作空間的大小布置1～2個應(yīng)變片。測試共布置應(yīng)變測點24個。

3.3 測驗結(jié)果分析判斷系統(tǒng)

通過監(jiān)測結(jié)果可提出施工建議，確定合攏方案和橋面鋪裝標高。

(1)合龍方案的確定

大橋合龍時，主梁各懸臂端配重一般為1/2合攏段模板重+1/2合攏段混凝土自重，兩側(cè)主梁懸臂端豎向偏差和橫向偏差應(yīng)滿足設(shè)計要求。配重應(yīng)在合攏段勁性骨架焊接前施加，合攏施工時，合攏段兩側(cè)的應(yīng)均勻同步卸載，并且模板不得過早拆除，在混凝土澆筑后須加強混凝土養(yǎng)生工作。

(2)橋面鋪裝標高的確定

橋面鋪裝標高的確定應(yīng)根據(jù)合攏后主梁的實測線形和內(nèi)力，保證95%以上的標高控制點位滿足鋪裝層設(shè)計厚度的要求，同時考慮到結(jié)構(gòu)的后期受力狀況，按照最小二乘法的思想，對實測標高進行曲線擬和，以協(xié)助設(shè)計確定最優(yōu)的鋪裝標高。

4 結(jié)語

本文結(jié)合某工程實例探討懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控的主要方法及內(nèi)容。對施工狀態(tài)進行實時識別(監(jiān)測)、調(diào)整(糾偏)、預(yù)測關(guān)系到成橋合龍精度和施工線形與設(shè)計線形的吻合程度、橋梁的施工安全和最終使用壽命，做好施工過程中的監(jiān)測監(jiān)控工作是十分重要和必要的。該工程竣工后施工監(jiān)控工達到了預(yù)期的目標，使用性能良好，其施工監(jiān)控技術(shù)方法可供類似工程參考借鑒。

［1］ 李淑連.大型橋梁的施工監(jiān)控［J］.黑龍江交通科技，2011，(8):157.

［2］ 趙會強.大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的探討［J］.工程建設(shè)與設(shè)計，2011，(5):164-170.

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