任慶國(guó)

（陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南714000）

1 工程概況

涇河特大橋位于涇川縣窯店鄉(xiāng)練范村川里組與寧縣長(zhǎng)慶橋鎮(zhèn)長(zhǎng)慶橋村之間的涇河上，橫跨長(zhǎng)武塬、涇河河谷及董志塬邊緣，屬于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋，全長(zhǎng)1 726m，橋面高度約85m，其主橋跨度為：（87＋5×162＋87）m，跨越?jīng)芎又骱硬奂皵M建的西平鐵路長(zhǎng)慶橋火車(chē)站，起點(diǎn)樁號(hào)K11＋601，終點(diǎn)樁號(hào)K12＋585，長(zhǎng)984m，本文針對(duì)主橋線形監(jiān)測(cè)過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

2 計(jì)算模型

2.1 計(jì)算程序

計(jì)算程序運(yùn)用MIDAS／Civil 2010軟件。在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，用梁?jiǎn)卧M主橋，各梁段離散為梁?jiǎn)卧０凑帐┕で闆r及箱梁截面情況，全橋共劃分為278個(gè)梁?jiǎn)卧?79個(gè)節(jié)點(diǎn)。具體劃分情況如下：每個(gè)0＃段劃分為2個(gè)單元，每個(gè)懸臂澆筑段作為等長(zhǎng)度的1個(gè)單元，合龍段均作為2個(gè)單元，邊跨現(xiàn)澆段劃分為1個(gè)單元。其中，節(jié)點(diǎn)編號(hào)按其X坐標(biāo)遞增順序依次編號(hào)。輸入截面單元時(shí)，依據(jù)施工圖設(shè)計(jì)，輸入每個(gè)單元兩端的截面、梁段中間的截面即可利用程序的單元分割功能自動(dòng)生成。計(jì)算模型圖如圖1所示。

圖1 計(jì)算模型圖

2.2 材料的定義

見(jiàn)表1所示。

表1 材料定義表

2.3 荷載的考慮［1］

預(yù)應(yīng)力及施工掛籃荷載（含模板及施工機(jī)具自重）是主要考慮的荷載。在箱梁澆筑段，掛籃荷載為集中荷載，作用在已澆筑梁段的前端節(jié)點(diǎn)之上，其大小是按施工現(xiàn)場(chǎng)的637.4kN考慮的，并沒(méi)有取設(shè)計(jì)值，計(jì)算程序不考慮掛籃自身的變形。

根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼束的幾何形狀及空間位置來(lái)考慮預(yù)應(yīng)力荷載，并將預(yù)應(yīng)力鋼束的單元號(hào)和布置形狀輸入到計(jì)算程序中，全橋共輸入606束預(yù)應(yīng)力束。

低松弛鋼絞線的松弛系數(shù)根據(jù)規(guī)范規(guī)定為0.3?？椎滥ψ柘禂?shù)的初值按照設(shè)計(jì)取0.17，孔道偏差系數(shù)的初值依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙取0.001 5。該工程的張拉控制應(yīng)力為1 302MPa（扣除錨口損失后），并采取兩端張拉的張拉方式進(jìn)行張拉。

3 主梁撓度測(cè)試截面及測(cè)點(diǎn)布置

涇河特大橋主橋（87＋5×162＋87）m剛構(gòu)－連續(xù)梁主梁撓度監(jiān)測(cè)截面共計(jì)（單幅）266個(gè)，每個(gè)截面共設(shè)測(cè)點(diǎn)3個(gè)，撓度測(cè)點(diǎn)總計(jì)798個(gè)（單幅）?？紤]到橋梁施工過(guò)程中撓度監(jiān)測(cè)的重要性，橋梁對(duì)稱(chēng)施工過(guò)程中撓度均需要持續(xù)監(jiān)測(cè)，必要時(shí)增加主梁中線上的撓度測(cè)點(diǎn)。空間位置檢測(cè)控制截面及測(cè)點(diǎn)如圖2所示。

圖2 空間位置監(jiān)測(cè)控制截面及測(cè)點(diǎn)

4 線形監(jiān)測(cè)成果分析

4.1 每階段測(cè)量工作的內(nèi)容

每個(gè)橋梁施工階段需要完成的工作內(nèi)容如下［2－3］。

4.1.1 掛籃定位

按照監(jiān)控方所提供的橋梁立模標(biāo)高定位掛籃底模的前端標(biāo)高和頂板標(biāo)高。這時(shí)需要設(shè)置以下測(cè)點(diǎn)，如圖3所示。

圖3 每個(gè)階段測(cè)點(diǎn)布置的側(cè)立面圖

掛籃定位需要測(cè)量以下內(nèi)容：

1）測(cè)點(diǎn)2的標(biāo)高，使其符合文件要求；

2）頂板的立模標(biāo)高等于底板的立模標(biāo)高加梁高；

3）已施工梁段的所有頂板鋼筋頭的測(cè)點(diǎn)標(biāo)高；

4）測(cè)點(diǎn)3標(biāo)高，并計(jì)算測(cè)點(diǎn)3與測(cè)點(diǎn)2的標(biāo)高差。

4.1.2 澆筑混凝土

澆筑梁塊混凝土?xí)r需完成的測(cè)量工作如下：

1）澆筑前仔細(xì)檢查掛籃的定位標(biāo)高，確保標(biāo)高無(wú)誤后再開(kāi)始澆筑梁塊混凝土；

2）混凝土澆筑即將完成后，按照標(biāo)高預(yù)告表提供的混凝土澆筑即將完成時(shí)的頂板頂面（不考慮排水坡的標(biāo)高）進(jìn)行重新定位頂板頂面標(biāo)高，排水坡尺寸不變，在標(biāo)高預(yù)告表給出的頂板頂面（不考慮排水坡的標(biāo)高）基礎(chǔ)上重新定位排水坡。

4.1.3 混凝土養(yǎng)護(hù)期間

混凝土養(yǎng)護(hù)期間需完成以下測(cè)量?jī)?nèi)容：

1）測(cè)點(diǎn)1標(biāo)高；

2）為測(cè)量測(cè)點(diǎn)2標(biāo)高，需要先測(cè)測(cè)點(diǎn)3的標(biāo)高；

3）頂板頂面（不考慮排水坡，最低點(diǎn)）混凝土表面標(biāo)高。

4.1.4 預(yù)應(yīng)力張拉后的測(cè)量?jī)?nèi)容

1）已施工完成梁段所有頂板的鋼筋頭測(cè)點(diǎn)（測(cè)點(diǎn)1）標(biāo)高；

2）測(cè)點(diǎn)3標(biāo)高，目的是測(cè)量測(cè)點(diǎn)2標(biāo)高。

4.2 誤差控制標(biāo)準(zhǔn)［4－5］

根據(jù)控制目標(biāo)：橋梁各點(diǎn)的線形誤差均控制在2cm范圍之內(nèi)，本橋的誤差控制標(biāo)準(zhǔn)為：

1）掛籃的定位標(biāo)高和預(yù)報(bào)標(biāo)高的差值控制在1cm之內(nèi)；

2）預(yù)應(yīng)力束張拉完畢后，如果梁端的測(cè)點(diǎn)標(biāo)高和預(yù)報(bào)標(biāo)高的差值超過(guò)±1cm，需分析誤差產(chǎn)生的原因，及時(shí)確定調(diào)整措施；

3）如有其他原因影響到梁體標(biāo)高，其調(diào)整方案也應(yīng)及時(shí)分析研究，提出控制意見(jiàn)。

4.3 合龍誤差分析

以5＃墩現(xiàn)澆段及6?！?＃墩合龍段梁體的走向圖為例進(jìn)行合龍誤差分析，如圖4～5，圖中：梁體實(shí)際走向＝梁底階段實(shí)測(cè)標(biāo)高－梁底設(shè)計(jì)標(biāo)高；梁體理論走向＝梁底階段理論標(biāo)高－梁底設(shè)計(jì)標(biāo)高。

4.3.1 5＃墩現(xiàn)澆段

1）右幅。6＃墩后21＃塊實(shí)測(cè)梁底標(biāo)高比理想梁底標(biāo)高高出2.3cm，5＃墩現(xiàn)澆段實(shí)測(cè)梁底標(biāo)高比理論梁底標(biāo)高高出3.85cm。理論的6＃墩后21＃塊與5＃墩現(xiàn)澆段的標(biāo)高差值為5.1cm，實(shí)測(cè)的6＃墩后21＃塊與5＃墩現(xiàn)澆段的標(biāo)高差值為6.65cm。故合龍精度為6.65－5.1＝1.6cm，在允許范圍之內(nèi)。

2）左幅。6＃墩后21＃塊實(shí)測(cè)梁底標(biāo)高比理想梁底標(biāo)高高出4.2cm，5＃墩現(xiàn)澆段實(shí)測(cè)梁底標(biāo)高比理論梁底標(biāo)高高出2.8cm。理論的6＃墩后21＃塊與5＃墩現(xiàn)澆段的標(biāo)高差值為4.6cm，實(shí)測(cè)的6＃墩后21＃塊與5＃墩現(xiàn)澆段的標(biāo)高差值為3.2cm。故合龍精度為4.6－3.2＝1.4cm，在允許范圍之內(nèi)。

4.3.2 6?！?＃墩合龍段

1）右幅。6＃～7＃合龍施工時(shí)的梁體位移的變化如圖4～5。

圖4 6?！?＃墩合龍前合龍誤差變化

圖5 6?！?＃墩合龍前梁底標(biāo)高變化

6＃墩大里程21＃塊實(shí)測(cè)梁底標(biāo)高比理想梁底標(biāo)高高出3.83cm，7＃墩小里程21＃塊實(shí)測(cè)梁底標(biāo)高比理論梁底標(biāo)高高出3.1cm。理論的6＃墩大里程21＃塊與7＃墩小里程21＃塊的標(biāo)高差值為4.6cm，實(shí)測(cè)的6＃墩大里程21＃塊與7＃墩小里程21＃塊的標(biāo)高差值為3.33cm。故合龍精度為4.6－3.33＝1.27cm，在允許范圍之內(nèi)。

2）左幅。6?！?＃合龍施工時(shí)的梁體位移變化如圖6～7。

6＃墩大里程21＃塊實(shí)測(cè)梁底標(biāo)高比理想梁底標(biāo)高高出3.9cm，7＃墩小里程21＃塊實(shí)測(cè)梁底標(biāo)高比理論梁底標(biāo)高高出4.8cm。理論的6＃墩大里程21＃塊與7＃墩小里程21＃塊的標(biāo)高差值為4.6cm，實(shí)測(cè)的6＃墩大里程21＃塊與7＃墩小里程21＃塊的標(biāo)高差值為2.7cm。故合龍精度為4.6－2.7＝1.9cm，在允許范圍之內(nèi)。

4.3.3 合龍誤差匯總

涇河特大橋主橋合龍階段合龍段兩端合龍誤差列于表2。

圖6 6＃～7＃墩合龍前合龍誤差變化

圖7 6?！?＃墩合龍前梁底標(biāo)高變化

表2 合龍誤差匯總

4.4 全橋合龍后梁體位移變化

張拉完所有預(yù)應(yīng)力束后（未鋪橋面鋪裝層）的實(shí)際梁體與理論梁體位移變化對(duì)比圖如圖8～9。全橋合龍后梁體實(shí)際與理論位移的誤差如圖10～11。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)精心的控制施工，涇河特大橋主橋按照預(yù)計(jì)的目標(biāo)合龍，所有節(jié)點(diǎn)標(biāo)高與設(shè)計(jì)線形的誤差均在2.0cm以?xún)?nèi)，所有合龍點(diǎn)的相對(duì)誤差均在2.0cm以?xún)?nèi)，滿(mǎn)足控制目標(biāo)要求。

圖8 全橋合龍后右幅實(shí)際梁底與理論梁底位移變化對(duì)比圖

圖9 全橋合龍后左幅實(shí)際梁底與理論梁底位移變化對(duì)比圖

圖10 右幅全橋合龍后位移誤差

圖11 左幅全橋合龍后位移誤差

合龍后換成了永久支座，在恒載作用下，永久支座可能發(fā)生一定的向下的位移或轉(zhuǎn)角，故梁體標(biāo)高發(fā)生了一些變化，但根據(jù)合龍后梁體的走向可以看見(jiàn)，合龍后的梁體線形滿(mǎn)足要求。

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