辛 亞 兵

(現(xiàn)代投資股份有限公司懷化分公司，湖南 懷化 418000)

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預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)箱梁橋施工與監(jiān)控

辛 亞 兵

(現(xiàn)代投資股份有限公司懷化分公司，湖南 懷化 418000)

以溆水大橋工程為例，闡述了橋梁下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，介紹了施工控制的主要內(nèi)容與方法，并對(duì)標(biāo)高及主梁應(yīng)力進(jìn)行了觀測(cè)，結(jié)果表明，上部結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求。

箱梁橋，上部結(jié)構(gòu)，標(biāo)高，應(yīng)力

1 工程概況

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁橋目前廣泛應(yīng)用于高速公路橋、城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋和跨越寬闊河流的大橋。連續(xù)剛構(gòu)箱梁橋由于墩梁固結(jié)，無(wú)需進(jìn)行大型支座的設(shè)計(jì)、制作、養(yǎng)護(hù)和更換，另外具有抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。以湖南省溆浦至懷化高速公路控制性工程溆水大橋?yàn)楣こ瘫尘?，圖1為溆水大橋成橋圖。溆水大橋位于溆浦縣小江口鄉(xiāng)，大橋橋型布置為5×30 m(預(yù)制T梁)+35 m+2×60 m+35 m(懸澆剛構(gòu)組合梁)+25 m(現(xiàn)澆箱梁)，橋梁總長(zhǎng)為378.40 m，橋面橫坡為2%，縱坡1.79%。為保證工程質(zhì)量和安全，在施工過(guò)程中對(duì)上部結(jié)構(gòu)施工一些關(guān)鍵性技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)控，包括：上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的應(yīng)力監(jiān)測(cè)、懸澆箱梁掛籃施工的立模標(biāo)高、撓度監(jiān)測(cè)等。

2 施工技術(shù)簡(jiǎn)介

2.1 下部結(jié)構(gòu)

主橋橋墩采用空心薄壁墩，薄壁墩頂與箱梁和承臺(tái)相交部位均設(shè)置肋。主墩承臺(tái)及墩身側(cè)面均設(shè)置Φ6帶肋防裂鋼筋網(wǎng)。墩身施工采用翻模施工，翻模采用大鋼模整體拼裝，施工按3.0 m，6.0 m循環(huán)施工。

基礎(chǔ)為4D150 cm鉆孔灌注樁低樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)，樁基縱向間距4.0 m，承臺(tái)厚3.0 m。為解決承臺(tái)大體積混凝土內(nèi)外溫差問(wèn)題，承臺(tái)采用分層澆筑，每一澆筑層厚為1.5 m。承臺(tái)混凝土內(nèi)設(shè)冷卻管，冷卻管采用具有一定強(qiáng)度外徑為50×2.5的鋼管，自混凝土澆筑時(shí)冷卻管內(nèi)開(kāi)始循環(huán)灌入冷水，溫度控制在5 ℃～10 ℃之間。承臺(tái)澆筑完成后將冷卻管內(nèi)灌漿封孔，并裁除伸出承臺(tái)的冷卻管。

由于6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)橋墩位于溆水河道中，施工時(shí)采用筑島圍堰作為鉆機(jī)的工作平臺(tái)。30 m預(yù)制T梁下部結(jié)構(gòu)采用雙樁雙柱式?；A(chǔ)采用樁基，直徑分別為180 cm(墩柱高度H≤15 m)，200 cm(墩柱高度15 m

2.2 上部結(jié)構(gòu)

橋梁主跨為35 m+2×60 m+35 m+25 m。采用單箱單室箱形截面，箱梁高度和底板厚度均按二次拋物線變化。箱梁根部梁高為360 cm，跨中梁高為230 cm；箱梁頂板寬1 275 cm，底板寬675 cm，懸臂長(zhǎng)300 cm。箱梁在板式實(shí)體墩頂處設(shè)2個(gè)1.2 m厚的中橫隔板，每個(gè)懸臂分為7個(gè)號(hào)塊澆筑。0號(hào)塊長(zhǎng)6 m，其余1～7號(hào)塊長(zhǎng)分別為4×3.5 m+3×4.0 m，中跨合龍段為2 m。0號(hào)塊施工采用搭設(shè)托架澆筑。1～7號(hào)塊施工時(shí)采用了菱形掛籃(見(jiàn)圖2)。每個(gè)掛籃重約400 kN，使用前進(jìn)行預(yù)壓。施工時(shí)采用懸澆順序?yàn)椋?)安裝托架澆筑0號(hào)塊梁段；2)安裝掛籃分別懸澆1～7號(hào)塊梁段；3)合龍邊跨；4)搭設(shè)支架澆筑邊跨現(xiàn)澆段；5)合龍兩個(gè)中跨。

3 施工控制內(nèi)容與方法

施工控制的目的主要是確保主橋在施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形始終處于安全范圍，且成橋后線形符合要求。主梁控制方法見(jiàn)圖3。在主梁號(hào)塊懸澆施工過(guò)程中，采用如下控制原則：

1)立模與最后一次張拉必須在一天中相對(duì)穩(wěn)定的均勻溫度場(chǎng)中完成；

2)立模標(biāo)高允許誤差為±5 mm；

3)相鄰號(hào)塊相對(duì)標(biāo)高誤差不超過(guò)3%；

4)已澆號(hào)塊標(biāo)高控制誤差為±15 mm；

5)按施工規(guī)定要求對(duì)主梁橫斷面尺寸誤差嚴(yán)格控制；

6)主梁軸線、橋面平整度等參數(shù)允許誤差嚴(yán)格按規(guī)范取用。

4 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析

4.1 標(biāo)高觀測(cè)

1)主梁立模標(biāo)高觀測(cè)。

溆水大橋主橋箱梁標(biāo)高觀測(cè)設(shè)立6個(gè)觀測(cè)點(diǎn)：在當(dāng)前現(xiàn)澆梁段懸臂端截面底模上設(shè)立2個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，在頂模上設(shè)立4個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，并在主梁0號(hào)塊設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)，觀測(cè)斷面布置示意圖見(jiàn)圖4。以6號(hào)墩7號(hào)塊立模前后標(biāo)高監(jiān)測(cè)為例進(jìn)行說(shuō)明，把立模的理論高程與實(shí)測(cè)高程進(jìn)行了比較(見(jiàn)表1)，可以得到立模時(shí)箱梁底模與頂模的實(shí)測(cè)高程與理論高程誤差控制在-5 mm～+5 mm內(nèi)，滿足要求。

表1 溆水大橋左幅6號(hào)墩7號(hào)塊立模理論高程與實(shí)測(cè)高程比較

2)混凝土澆筑過(guò)程標(biāo)高控制。在每段主梁梁頂縱向距梁端10 cm處設(shè)立3個(gè)標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)，在每個(gè)梁段底模上設(shè)2個(gè)臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)，以監(jiān)控底板高程。觀測(cè)斷面布置示意圖見(jiàn)圖5。以左幅7號(hào)墩6號(hào)塊施工過(guò)程中標(biāo)高變化為例進(jìn)行說(shuō)明，把箱梁澆筑后，預(yù)應(yīng)力鋼束張拉后的理論值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行了比較(見(jiàn)表2)，可以得到立模時(shí)箱梁底模與頂模的實(shí)測(cè)高程與理論高程誤差控制在-15 mm～+15 mm內(nèi)，滿足要求。

表2 7號(hào)墩6號(hào)塊施工后標(biāo)高理論值與實(shí)際值對(duì)比

測(cè)點(diǎn)編號(hào)混凝土澆筑后標(biāo)高張拉后標(biāo)高理論高程m實(shí)測(cè)高程m差值mm理論高程m實(shí)測(cè)高程m差值mm底1167.681167.678-3167.685167.682-3底2167.681167.673-8167.685167.678-71170.092170.0986170.096170.10152170.011170.000-11170.015170.004-113169.929169.915-14169.933169.919-14

4.2 主梁應(yīng)力觀測(cè)

為測(cè)定控制截面的混凝土應(yīng)變?cè)谑┕み^(guò)程中變化情況，在關(guān)鍵斷面埋入了應(yīng)變傳感器。傳感器選用金壇市華興測(cè)試儀器廠生產(chǎn)的YBJ型振弦式應(yīng)變傳感器，控制斷面應(yīng)變傳感器的布置如圖6所示。溆水大橋主梁應(yīng)變測(cè)試的控制斷面有：主梁根部、邊跨和中跨L/4斷面以及跨中L/2斷面。以6號(hào)墩7號(hào)塊應(yīng)變監(jiān)測(cè)為例(見(jiàn)表3)，經(jīng)實(shí)測(cè)與計(jì)算得到箱梁頂板的實(shí)測(cè)應(yīng)變值基本大于理論值，底板實(shí)測(cè)應(yīng)變值基本均小于理論計(jì)算值，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明實(shí)際結(jié)構(gòu)偏于安全。

表3 6號(hào)墩7號(hào)塊澆筑后和張拉后應(yīng)變理論值與實(shí)測(cè)值對(duì)比(負(fù)表示受壓，正表示受拉)

5 結(jié)語(yǔ)

以湖南省溆浦至懷化高速公路控制性工程溆水大橋?yàn)楣こ瘫尘?，承臺(tái)采用分層澆筑，并通過(guò)在承臺(tái)混凝土內(nèi)設(shè)冷卻管技術(shù)解決大體積混凝土澆筑內(nèi)外溫差問(wèn)題。上部結(jié)構(gòu)施工采用了3套共6個(gè)菱形掛籃，并按順序進(jìn)行了懸臂箱梁澆筑。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，獲取上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的應(yīng)力、懸澆箱梁掛籃施工的立模標(biāo)高、撓度等指標(biāo)，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：應(yīng)力監(jiān)測(cè)指標(biāo)、懸澆箱梁掛籃施工的立模標(biāo)高、撓度監(jiān)測(cè)指標(biāo)均滿足要求。

參考資料:

[1] 向中富.橋梁施工控制技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2] 馬保林,李子青.高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋[M].北京:人民交通出版社,2001.

[3] 徐君蘭.大跨度橋梁施工監(jiān)測(cè)[M].北京:人民交通出版社,2000.

On construction and inspection of prestressed continuous rigid box girder

Xin Yabing

(HuaihuaBranch,ModernInvestmentCo.,Ltd,Huaihua418000,China)

Taking Xushui Bridge as the example, the paper illustrates the construction technique for the upper and lower structures of bridges, introduces the main content and methods for the construction control, observes the elevation and main beam stress, and proves by the result that the upper structure can meet the demands for various indexes in the construction process.

box girder, upper structure, elevation, stress

1009-6825(2016)24-0173-02

2016-06-10

辛亞兵(1980- )，男，工程師

U448.213

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