趙效祖

連續(xù)梁橋懸臂施工控制監(jiān)測技術(shù)研究

趙效祖

（甘肅交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州730070）

為減小連續(xù)梁施工過程中梁體位移變化，提供連續(xù)梁橋的施工質(zhì)量，在連續(xù)梁施工過程中需要對梁體關(guān)鍵部位進行監(jiān)控控制，本文通過探討分析連續(xù)梁的監(jiān)測控制方案，建立一個合理的觀測測量系統(tǒng)，并以一座連續(xù)梁進行實際監(jiān)控控制為例，進行線形控制分析，監(jiān)控結(jié)果表明，觀測測量系統(tǒng)能夠使連續(xù)梁橋順利合龍，且合龍誤差較小，成橋后梁體線形平順。

連續(xù)梁橋；監(jiān)測控制；梁體線形；測量

隨著預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)和橋梁施工技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，連續(xù)梁橋由于其結(jié)構(gòu)剛度大、變形小和優(yōu)越的跨越能力，以及施工方便和行車平順等優(yōu)點成為在跨越較大的山川河谷時的主要橋梁選型，且連續(xù)梁正逐步向多跨數(shù)和大跨徑的趨勢發(fā)展。連續(xù)梁橋多為變截面箱梁截面，施工方法多選用懸臂澆筑施工即把梁體沿軸線方向分成若干節(jié)段塊，在墩頂0#塊澆筑完成后，兩側(cè)對稱安裝掛籃，逐步澆筑懸臂塊段［1］。

監(jiān)控橋梁結(jié)構(gòu)的梁體位移變化是判斷橋梁結(jié)構(gòu)是否處于安全狀態(tài)最常用的參數(shù)，在橋梁施工過程中，由于梁體自重、施工活載和混凝土自身的收縮徐變和周圍環(huán)境溫度的影響，使得橋梁結(jié)構(gòu)在每個施工階段都不斷發(fā)生變形［2，3］，這些因素相互影響，使得梁體在成橋階段的梁體線形符合設(shè)計的梁體線形非常困難，嚴重會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)難以合龍，影響工程施工進度。

連續(xù)梁橋在懸臂施工階段的結(jié)構(gòu)是靜定的，施工控制的主要目標是控制梁體線形，對于已經(jīng)施工完成的梁體塊段，除張拉備用預(yù)應(yīng)力鋼束外，基本無法調(diào)整，而且調(diào)整空間也很小。為了保持梁體在施工過程中的穩(wěn)定、橋梁結(jié)構(gòu)的合龍精度和成橋后梁體線形平順，在施工過程中對橋梁結(jié)構(gòu)的變形進行監(jiān)控觀測，及時發(fā)現(xiàn)問題、及時調(diào)整很有必要。而監(jiān)控觀測的最主要的就是每個施工階段和每個塊段的立模標高觀測，為準確觀測節(jié)段的立模標高，需要建立科學(xué)合理的觀測測量系統(tǒng)［4-5］。

本文通過對連續(xù)梁橋建立一個系統(tǒng)的測量過程，對重要部位的測量方法進行選擇，對測量數(shù)據(jù)和精度進行控制，對橋梁幾何形狀、主梁線形及成橋后橋面的平整度提供有力的支持。

1　連續(xù)梁監(jiān)測控制方案

對連續(xù)梁在施工階段進行精確合理的觀測，能夠有效控制施工階段梁體線形的變化，使橋梁結(jié)構(gòu)順利合龍，控制器變形誤差。

1.1位移測點的布置

位移的觀測是控制梁體線形的依據(jù)，將控制監(jiān)測斷面設(shè)置在每一塊段的端部，0#塊的控制測點是以后各塊段施工的基準點，主要控制頂板高程，由于長度較長，在每個0#塊各布置7個監(jiān)控測點，如圖1所示，在中間懸臂澆筑的塊段上，每個塊段端部布置兩個對稱的監(jiān)測點，布置盡量靠近腹板位置，不影響施工及掛籃操作，同時觀測對稱兩點的高程，判斷梁體是否出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)變形，測點布置如圖2所示。

圖1　0#塊標高測點布置

圖2　懸臂塊段測點布置圖

1.2監(jiān)測時間及監(jiān)測項目

為了減少溫度對觀測結(jié)果的影響，位移的監(jiān)測時間選擇在早晨太陽出來之前，每個階段的變形觀測依據(jù)施工進度自由確定，梁體施工過程中的主要監(jiān)測內(nèi)容如下：

1）每個梁段混凝土澆筑前的高程測量；

2）每個梁段混凝土澆筑后、預(yù)應(yīng)力張拉前的高程測量；

3）每個梁段預(yù)應(yīng)力張拉后、掛籃行走前的高程測量；

4）掛籃行走后的高程測量；

5）拆除掛籃后、邊（中）跨合龍前的高程測量；

6）邊、中跨合龍前后的高程測量。

施工控制監(jiān)測模型圖如圖3所示。

圖3　施工控制監(jiān)測模型圖

標高測量儀器選用精密水準儀或者全站儀進行觀測。

2　觀測方案在實際橋梁線形控制中的應(yīng)用

以某（48+80+48）m連續(xù)梁橋為例，進行施工控制，懸臂施工段共有10個塊，主梁為單箱單室變截面直腹板形式梁高縱向按圓弧變化，梁體節(jié)段分為4個懸臂施工段，兩個邊跨合理段，一個中跨合龍段。梁體撓度測點布置如圖4所示。

圖4　（48+80+48）m連續(xù)梁撓度測點布置圖

對該橋在施工過程按上述觀測測量系統(tǒng)進行施工控制，梁體順利合龍，且合龍誤差都在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

懸臂段最后一個施工段10#段預(yù)應(yīng)力張拉后梁體線形理論計算和實際測量對比如圖5所示。邊跨合龍后梁體線形線形理論計算和實際測量對比圖如圖6所示。

圖5　10#塊張拉后梁體線形對比圖

圖6　邊跨合龍后梁體線形對比圖

中跨合龍后和全橋預(yù)應(yīng)力張拉梁體線形線形理論計算和實際測量對比圖如圖7，8所示。

圖7　中跨后梁體線形對比圖

圖8　全橋預(yù)應(yīng)力張拉后梁體線形對比圖

按照施觀測測量系統(tǒng)對連續(xù)梁在懸臂施工階段進行施工控制，控制梁體變形誤差，使得橋梁結(jié)構(gòu)順利合龍，由合龍階段梁體線形對比圖可知，合龍階段線形的理論計算值和實際測量值差距較小，均在允許誤差范圍內(nèi)，觀測控制方案能夠有效控制梁體施工階段的線形，達到了監(jiān)控控制的目的。

3　結(jié)語

本文通過對連續(xù)梁橋施工過程中的線形進行控制，建立了一個合理的觀測測量系統(tǒng)，對橋梁施工過程中的關(guān)鍵部位進行監(jiān)測控制，對橋梁施工階段的監(jiān)測時間和監(jiān)測項目進行探討分析。

依據(jù)本監(jiān)測方案對一座 （48+80+48）m的連續(xù)梁橋進行施工控制監(jiān)測，橋梁結(jié)構(gòu)順利合龍，且合龍后梁體線形平順，和理論計算值所差無幾，能夠有效提高連續(xù)梁施工過程中的梁體線形誤差，為橋梁結(jié)構(gòu)的施工控制提供了有效的參考依據(jù)。

［1］ 徐桂平.橋梁預(yù)制節(jié)段測量控制技術(shù)［J］.城市道橋與防洪，2004（4）：87-90.

［2］ 馮上朝.大跨徑橋梁線形監(jiān)控測量技術(shù)［J.西部探礦工程，2011，8：205-206.

［3］ 經(jīng)德良.荊州長江公路大橋主橋施工監(jiān)控［J］.施工與控制技術(shù)，2011.

［4］ 張啟偉.大型橋梁健康監(jiān)測概念與監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計［J］.同濟大學(xué)學(xué)報，2001（1）：65-69.

［5］ 韓大建.大跨度橋梁健康監(jiān)測技術(shù)的近期研究進展「J］.橋梁建設(shè)，2002，（6）：69-73.

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