余學田

（中鐵武漢大橋工程咨詢監(jiān)理有限公司 武漢 430050）

襄陽市漢江三橋南北灘橋標準段箱梁設計為預應力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，5×50 m和6×50 m一聯(lián)，為分離的單箱雙室截面，見圖1。

圖1 灘橋箱梁截面（單位：c m）

灘橋標準段箱梁采用移動模架施工，每聯(lián)箱梁施工梁段按照58 m＋n×50 m＋48 m的方式進行劃分，見圖2。標準梁段平均混凝土方量為596 m3，重約1 550 t，首跨58 m梁段混凝土方量為750 m3，重1 940 t。

圖2 標準段箱梁施工梁段劃分（單位：c m，n＝3～4）

1 移動模架施工方法

移動模架是一種專用的橋梁施工設備（采用在橋墩上縱向移動的支架模板，在其上逐跨現(xiàn)澆梁體混凝土），同支架施工相比較，具有不受場地條件限制的優(yōu)點。移動模架的主要構件有托架、主梁、前鼻梁、后鼻梁、橫梁、前吊架、中吊架、后吊架、外模系統(tǒng)等。連續(xù)箱梁首跨施工時，移動模架通過托架支撐在橋墩上，其他跨施工時，移動模架后方通過后吊架懸吊于箱梁懸臂端，前方通過托架支撐在橋墩上。一跨箱梁施工完成后，移動模架通過托架上的液壓系統(tǒng)操作，完成下降、橫向移動和縱向移動，整體移動到下一跨箱梁位置，逐跨向前移動完成整聯(lián)箱梁的施工［1］。

2 移動模架施工箱梁預拱度設置考慮的因素

采用移動模架施工箱梁的線形主要受到移動模架的變形和混凝土箱梁變形2個因素的影響。其中移動模架變形f1為澆筑混凝土時移動模架在混凝土重量和施工荷載作用下的變形，可通過移動模架拼裝后預壓采集數(shù)據(jù)?；炷料淞旱淖冃蝔2為箱梁在結構自重、預應力、施工荷載、二期恒載、混凝土收縮和徐變、1／2活載等荷載作用下的變形。一聯(lián)箱梁在逐跨施工過程中，移動模架后吊架的作用力在每跨箱梁的懸臂端作用和撤除，且結構體系不斷變化，箱梁的變形處于動態(tài)變化過程，最終成橋線形受到施工過程的影響［2］。因此，需要通過結構的施工階段分析，得到成橋狀態(tài)的箱梁變形。

為了得到理想的成橋線形，需要在立模時進行預拱度設置，從而抵消移動模架的變形f1和預應力混凝土箱梁的變形f2，預拱度設置f＝－（f1＋f2）［3］。

3 移動模架施工箱梁的施工階段分析

采用Midas Civil有限元結構軟件，對灘橋的箱梁施工進行施工階段建模模擬分析。每跨箱梁的施工時間為22 d，移動模架后吊架反力作為集中荷載施加在前一跨箱梁的懸臂端，預應力張拉齡期為7 d，最后施工階段為成橋后10年時間。通過施工階段分析成橋后的結構變形見圖3，數(shù)據(jù)見表1。共4個測點，分別為X1和X2，Y1和Y2測點。

圖3 移動模架施工箱梁變形圖

（2）在每片橫梁方向上，分別布設A，B，C，D，E，F(xiàn)共6個測點，其中A，F(xiàn)測點布置在翼緣模板邊緣，B，E測點布置在橫梁與主梁相交的根部，用于觀測主梁變形，C，D 測點布置在橫梁內(nèi)側2個支撐架上，整個移動模架有11道橫梁，累計總共66個測點，見圖4，圖5，數(shù)據(jù)見表2。

表1 移動模架施工箱梁各控制點的變形值

通過移動模架施工階段結構分析可知，箱梁8 m段懸臂端的變形出現(xiàn)拐點，因此在進行預拱度設置時，應采用墩頂、懸臂端和跨中3個控制點。

4 移動模架預壓的變形數(shù)據(jù)采用

4.1 預壓荷載

移動模架拼裝完成之后，為得出荷載－撓度曲線，進行堆載預壓。預壓采用堆載砂袋和鋼材的方法逐級加載，直至加載至首段箱梁加內(nèi)模重量的120%?？v向布載模擬梁體及內(nèi)模重力分布，1.2倍箱梁自重加內(nèi)模自重（50 m＋8 m）預壓荷載為2 160 t。橫向布載根據(jù)箱梁截面特征，在標準斷面和橫梁位置分別采用不同的方式，模擬實際混凝土澆筑時的荷載分布情況。數(shù)據(jù)采用100%荷載數(shù)據(jù)。

4.2 測點布設

（1）移動模架4個支腿上分別布設1個測點，

圖4 模架構造及測點斷面布置圖

圖5 測點平面布置圖

表2 移動模架首跨預壓變形數(shù)據(jù)

4.3 移動模架預壓變形數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)分析

底板控制線C點的變形大于翼緣板控制線A點的變形，原因是C點的變形為移動模架橫梁產(chǎn)生橫向撓度與移動模架主縱梁撓度的疊加，與實際情況較為吻合。施工中采用底板C點和翼緣板A點2條控制線進行預拱度設置。

移動模架首跨預壓變形數(shù)據(jù)與計算變形數(shù)據(jù)基本一致，標準跨變形采用計算數(shù)據(jù)，不再預壓。

5 預拱度設置數(shù)據(jù)和線形控制

首跨施工采用預壓模架變形數(shù)據(jù)與混凝土梁結構的變形數(shù)據(jù)進行疊加設置預拱度，其他跨采用模架計算變形數(shù)據(jù)與混凝土梁結構的變形數(shù)據(jù)疊加，設置預拱度f＝－（f1＋f2）。數(shù)據(jù)見表3。

表3 預拱度設置數(shù)據(jù)

施工控制時采用用二次拋物線對控制點進行擬合優(yōu)化，建立預拱度線形控制方程，計算立模時各位置的預拱度設置值。

襄陽漢江三橋在首聯(lián)施工時，因墩頂后8 m懸臂端直接采用了跨中、墩頂2點的變形按照二次拋物線進行了內(nèi)插，施工完成后在墩頂后的8 m懸臂端位置偏低約2.5 c m，線形在接縫位置出現(xiàn)不平順的情況。后續(xù)施工通過實際施工測量數(shù)據(jù)結合混凝土梁的變形特征，對預拱度的設置進行了調(diào)整，取得了比較好的線形控制效果。

6 結語

（1）移動模架施工箱梁的線形控制方法為：通過結構的施工階段分析確定混凝土梁的結構變形特征和控制點數(shù)據(jù)，通過預壓結合計算分析確定模架在混凝土自重荷載作用下的變形，以墩頂、跨中、懸臂端3個主要控制點建立二次拋物線方程，確定預拱度設置值。

（2）懸臂端預拱度值的準確設置，是保證接縫平順的關鍵。

（3）在施工過程中要注意對移動模架在混凝土澆筑完成后的變形、混凝土梁張拉前后的變形進行測量，對預拱度設置的數(shù)據(jù)進行修正，以達到理想的線形控制效果。

［1］ 項貽強，張少錦，黃成造.移動模架設計、施工與養(yǎng)護技術指南［M］.北京：人民交通出版社，2009.

［2］ 李曉龍.移動模架施工預應力砼連續(xù)箱梁橋的作用效應分析［D］.鄭州：鄭州大學，2005.

［3］ JTG－TF50－2011公路橋涵施工技術規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2011.