周蒲生

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大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制主要問題及對策

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大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁是一種廣泛的應(yīng)用形式，在其施工過程中難免會存在一些問題，需要采取有針對性的解決措施對其進行處理?；诖?，本文首先對大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制相關(guān)內(nèi)容的進行了介紹，同時指出其影響因素，并且詳盡地論述了施工控制的主要問題及對策，為其在實際應(yīng)用中提供參考。

大跨度；連續(xù)剛構(gòu)橋梁；施工控制；存在問題；解決措施

引言

連續(xù)剛構(gòu)橋梁指的是主梁與墩臺整體之間剛性連接，這種橋梁具有眾多的優(yōu)勢，比如說行車相對較為舒適、有較大的跨越能力、懸臂施工較為便利以及不需要大型支座、橋梁整體造價經(jīng)濟等等，尤其適用于橋梁需要跨越江河以深谷等障礙物情況。連續(xù)剛構(gòu)現(xiàn)澆橋施工通常采用支架現(xiàn)澆或掛籃對稱懸澆筑，在施工過程中需要進行結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換，采用掛籃澆筑施工過程中0#塊施工、邊跨合攏、中跨施工，預(yù)應(yīng)力施工等關(guān)鍵環(huán)節(jié)中的質(zhì)量控制很容易造成線形以及應(yīng)力不滿足設(shè)計要求，所以有效地控制大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工質(zhì)量具有極其重要的意義。

1 大跨度的連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的理論、方法、目的及內(nèi)容介紹

1.1 基本理論

連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工理論和施工技術(shù)方面已經(jīng)比較完善。但在施工過程中由于受到一些內(nèi)在或者外在因素的影響，使得最終的質(zhì)量不能夠與相關(guān)的設(shè)計要求一致，為此必須要按照結(jié)構(gòu)施工的基本理論以及方法嚴(yán)格地控制施工的整個過程，這樣就能夠?qū)ζ渲兴霈F(xiàn)的誤差進行準(zhǔn)確的掌握，并及時采取科學(xué)的措施將其盡可能地降低。

1.2 主要方法

進行施工的過程中，需要認(rèn)真測量各個梁段的繞度，對其進行詳細(xì)的分析同時要及時的進行誤差的校正，如果其中存在的系統(tǒng)誤差相對比較明顯，這時就需要調(diào)整整個系統(tǒng)，從而使得誤差變得更小，同時也要進行倒退以及前進分析，所使用的控制方法主要有安全控制、應(yīng)力控制、線性控制以及穩(wěn)定控制。

1.3 控制目的

在橋梁建設(shè)過程當(dāng)中，要十分重視施工控制，確保施工各階段安全可控，變形和應(yīng)力各項指標(biāo)滿足設(shè)計和規(guī)范要求。通車后橋梁行車舒適，承載能力和耐久性滿足設(shè)計要求。

2 大跨度的連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的主要影響因素分析

對于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制而言，對其影響最重要的部分為各部分的實際參數(shù)，由于其參數(shù)相對比較多，同時涉及到相對比較大的范圍，這使其成為大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制的一個重要部分。除了這一部分之外還有材料的彈性模量、強度、膨脹系數(shù)等因數(shù)。

3 大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制問題及對策分析

3.1 基礎(chǔ)沉降變形與橋墩垂直度控制

橋墩主要是用于對于上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載進行承受，同時將其傳遞給地基。在施工過程中，為了能夠?qū)蚨沾怪倍纫约盎A(chǔ)沉降變形進行精準(zhǔn)的測量，就需要利用計算機軟件通過不斷的復(fù)核將相應(yīng)的理論值得到，然后與實際情況進行有效的結(jié)合來進行橋墩模板準(zhǔn)確位置的確定，同時還要將標(biāo)高測點布置在已澆階段同主墩的合適位置，嚴(yán)密的對橋墩的變形進行監(jiān)測。

在施工過程中，日照溫差以及墩身的垂直度嚴(yán)重影響到墩自身的穩(wěn)定性，橋梁在實際當(dāng)中是一種偏心受壓的狀態(tài)，在施工設(shè)計以及運行大橋中，包含還有人為、模型、自然、物理以及統(tǒng)計方面的不確定性，為此要對于結(jié)構(gòu)的各種變化進行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂啤?/p>

在現(xiàn)場控制過程中，需要在主墩各施工階段進行觀測點設(shè)置，將其準(zhǔn)確的測量，主墩施工完成以后，在其頂部進行兩個測點的設(shè)置，通過實時的觀測來及時的發(fā)現(xiàn)其中所存在的相關(guān)誤差，且對其進行及時的調(diào)整。主墩承臺上進行沉降變形測量點的設(shè)置，墩身的不同高度位置進行垂直度測點的選取，按照所確定的高程控制網(wǎng)以及平面來進行布置測點，使得視野通透能夠有足夠的保障，通過全站儀結(jié)合反光片或者是棱鏡來進行橋墩沉降觀測點的測量。

3.2 托架、掛籃、主梁線形變形控制

在墩柱施工完成后，在采用反力架對托架進行預(yù)壓時，安裝托架并鋪設(shè)底板，然后對托架進行預(yù)壓。其目的利用千斤頂反壓，消除0#塊件的非彈性變形。每當(dāng)施加完荷載后需持壓半小時后對其進行觀測。

在0號塊施工完后拼裝掛籃，為了對掛籃的強度、剛度和穩(wěn)定性進行評價，驗證掛籃的安全性，并獲取掛籃在荷載作用下變形數(shù)據(jù)及規(guī)律，需對掛籃進行預(yù)壓試驗。

掛籃監(jiān)控點布設(shè)見下圖：監(jiān)控點布設(shè)如下圖中的S1處即前下橫梁上水平布設(shè)3個點，在S2前支點、 S3后錨處左右各布設(shè)兩個點，S4前上橫梁左右布設(shè)兩個點。觀測出掛籃在荷載作用下變形數(shù)據(jù)并獲取掛籃在荷載下的規(guī)律。剛構(gòu)橋的預(yù)壓采用反力架時，在監(jiān)控掛籃的同時觀測反力架，以監(jiān)測在加載時反力架的穩(wěn)定性。

圖1 掛籃監(jiān)控點布設(shè)示意圖

主梁線形監(jiān)測包括主梁軸線監(jiān)測和主梁撓度（高程）監(jiān)測。

3.2.1 測點布置.

每一梁段在懸臂端（距離梁段前端10cm處）梁頂設(shè)立三個撓度測點，梁底設(shè)置兩個撓度測點，一共五個測點。測點須用φ18以上鋼筋制作，底部焊于梁段骨架鋼筋上，頂部磨圓露出混凝土表面3cm，采用紅油漆標(biāo)記。主梁標(biāo)高測點布置如下圖。

圖2 梁段頂板撓度測點平面布置示意圖（單位：cm）

圖3 梁段撓度測點斷面布置示意圖

① 主梁懸臂過程施工中，一般情況下只監(jiān)測懸臂前端前三個梁段的標(biāo)高變化情況。同時根據(jù)施工進度要求，進行主梁懸臂階段性（懸臂施工5個梁段時、懸臂施工10個梁段時、最大懸臂施工狀態(tài)時等）線形監(jiān)測，并提供階段性監(jiān)測報告數(shù)據(jù)。

② 邊跨合龍和中跨合龍前，首先需進行全部主梁節(jié)段標(biāo)高監(jiān)測與比較，同時需進行24小時溫度影響監(jiān)測，監(jiān)測主梁“線形-溫度”變化情況，為合龍?zhí)峁﹨⒖紨?shù)據(jù)。

③ 主橋合龍后施工階段均需進行全橋線形監(jiān)測。

3.3 箱梁立模標(biāo)高以及箱梁應(yīng)力控制

對于施工過程當(dāng)中應(yīng)力應(yīng)變、橋墩變位等進行跟蹤。將標(biāo)高觀測點設(shè)置在懸臂箱梁梁頂處，同時并將短鋼筋預(yù)埋在該處，對其進行依次標(biāo)號，利用測量梁底標(biāo)高以及同該處兩個測量點的標(biāo)高進行參考，通過不斷的對比，將誤差進行盡可能的降低，使得橋梁限行有足夠的保障。對于線型的控制主要是對凝土澆筑前、中、后以及張拉預(yù)應(yīng)力后主梁標(biāo)高和定位標(biāo)高等方面進行測量，后再將其同理論數(shù)據(jù)比較，得到偏差，利用迭代計算的形式將修正后的理論值得到，然后將其反饋到施工現(xiàn)場。

在掛籃預(yù)壓完成后，設(shè)計表高、預(yù)拱度和模板彈性形變檢測合格后，施工人員根據(jù)圖紙符合指令設(shè)計標(biāo)高，并依據(jù)其預(yù)拱度和模板彈性形變值計算斷面立模數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場根據(jù)測量隊提供數(shù)據(jù)將底模、腹板設(shè)計斷面處模板標(biāo)高調(diào)至設(shè)計標(biāo)高后，專業(yè)測量人員定位設(shè)計斷面位置及模板偏位并再次調(diào)整模板標(biāo)高。調(diào)整完后固定模板，待現(xiàn)場鋼筋綁扎完畢后監(jiān)測單位對模板標(biāo)高再次復(fù)核，并埋設(shè)監(jiān)控點及應(yīng)力、溫度感應(yīng)器。模板調(diào)整完成后經(jīng)監(jiān)理報驗后進行混凝土澆筑。在1號塊混凝土強度達(dá)到要求后張力1號塊并壓漿，然后降掛籃，掛籃行走，模板調(diào)整。

施工過程中進行質(zhì)量控制的關(guān)鍵就是鋼絞線以及預(yù)應(yīng)力鋼束的孔道位置?？椎牢恢靡坏┏霈F(xiàn)不精準(zhǔn)，將會對結(jié)構(gòu)的受力情況造成影響，它對于施工的預(yù)應(yīng)力度同設(shè)計值是否一致具有重要的關(guān)系，同時也影響著工程中是否會出現(xiàn)裂縫。剛構(gòu)橋預(yù)應(yīng)力鋼筋較多，穿束作業(yè)耗時較多，故應(yīng)按照張拉的順序分批穿束，以形成流水作業(yè)。短束可單根穿束，長束宜整體穿束。應(yīng)防止鋼絞線在管道內(nèi)的交叉、扭曲。施加預(yù)應(yīng)力應(yīng)按照以下措施：

① 根據(jù)設(shè)計的張拉順序進行預(yù)應(yīng)力施加作業(yè)。設(shè)計未規(guī)定時，按照先長束后短束的順序，分批對稱張拉。對理論伸長量進行復(fù)核計算。

② 所用千斤頂應(yīng)事前進行標(biāo)定。

③ 待砼強度達(dá)到張拉強度，并滿足張拉齡期后立即張拉底板束、橫向束。

④ 按照設(shè)計要求進行預(yù)應(yīng)力施加作業(yè)。采用拉力控制方法張拉，以伸長量值校核。當(dāng)有異常時，應(yīng)立即停止，分析原因，解決問題后方可繼續(xù)進行。

3.4 橋面鋪裝標(biāo)高以及主梁線形的控制

施工中對于梁段立模標(biāo)高要依據(jù)設(shè)計要求以及理論計算進行嚴(yán)格的控制，確保完成施工以后線性平順，與受力的要求相吻合。由于懸臂箱梁位移實測值不可能完全符合理論計算值，為此，就需要對其進行不斷的調(diào)整。橋面鋪裝標(biāo)高對于橋面行車的平順性具有直接的影響，為此需要參考箱梁頂面的標(biāo)高對其更改。在橋梁施工過程當(dāng)中，箱梁合攏方案是一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，它嚴(yán)重影響成橋的受力狀態(tài)。為此，在合攏中對于兩懸臂端的施工荷載要不斷的調(diào)整。

4.結(jié)束語

綜上所述，在橋梁施工過程當(dāng)中，連續(xù)剛構(gòu)橋梁具有極其重要的作用，通過有效的控制連續(xù)剛結(jié)構(gòu)橋梁的施工，不僅僅能夠有效的提升施工的水平，同時也能夠?qū)τ跇蛄哼\行過程中所存在的相關(guān)問題進行有效的預(yù)測，并采取科學(xué)有效的解決措施來應(yīng)對。為此，為了能夠進一步的保證施工質(zhì)量，設(shè)計同施工人員之間還應(yīng)該密切配合，進行及時的交流以及溝通，將有可能存在的安全問題從源頭將其扼殺，這樣就能夠大幅度的提升連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工水平。

[1]《中國公路學(xué)報》編輯部.中國橋梁工程學(xué)術(shù)研究綜述?2014[J].中國公路學(xué)報,2014,05:1-96.

[2]林富權(quán).大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制關(guān)鍵問題分析與研究[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2013,16:112-113.

[3]鄧慧,黃紹滿,萬三建.關(guān)于連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工管理控制要點分析[J].黑龍江交通科技,2015,04:92-93.