楊高貴

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州貴陽(yáng)550001)

基于大跨度T構(gòu)橋箱梁懸臂施工線形控制措施研究

楊高貴

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州貴陽(yáng)550001)

從導(dǎo)致大跨度橋梁懸臂箱梁撓度變形的因素出發(fā)，分析T構(gòu)橋箱梁懸臂線形控制的原理和目的，就如何控制懸臂箱梁撓度線形展開(kāi)探討。

大跨度橋梁;T構(gòu)橋;箱梁懸臂;線形控制

1 導(dǎo)致懸臂箱梁撓度變形的因素分析

在進(jìn)行大跨度T構(gòu)橋箱梁懸臂施工時(shí)，因箱梁下部缺少豎向支撐物，懸臂施工未合攏前，主要依賴貫通在懸臂預(yù)應(yīng)力的鋼絞線上，鋼絞線、箱梁剛度、0#塊兩端懸臂對(duì)稱平衡處于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。箱梁在延伸的過(guò)程中，懸臂所承受的符合越來(lái)越大，再加上重力作用，導(dǎo)致懸臂箱梁不可避免的出現(xiàn)下?lián)献冃?另外，在進(jìn)行箱梁灌注的過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力會(huì)發(fā)生穿束和張拉，而鋼絞線的張拉力也在增加，而0#塊也同時(shí)受到向下的壓力，此時(shí)兩端的懸臂受到的是向上的提升力，有產(chǎn)生了促使箱梁上撓的變形。前面也提到，受到跨度過(guò)大、懸臂太長(zhǎng)等因素的影響，箱梁在晝夜較大的溫差中，使得頂面的混凝土開(kāi)始膨脹，底面的混凝土則收縮，加重了懸臂箱梁下?lián)系淖冃巍?/p>

由分析可得出，大跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁和T構(gòu)橋在上部構(gòu)造施工的過(guò)程中會(huì)受到多種因素影響導(dǎo)致?lián)隙茸冃危爬ㄆ饋?lái)可得出以下幾點(diǎn):

(1)重力因素:箱梁和掛籃本身有一定的自重，影響箱梁重量的因素包括新灌的混凝土自重，混凝土對(duì)已灌梁段形成向下的撓度值，并且這種撓度強(qiáng)度是隨著懸臂的伸長(zhǎng)逐漸加大的。懸臂伸長(zhǎng)不僅會(huì)導(dǎo)致?lián)隙仍黾?，還會(huì)導(dǎo)致箱梁沿橋縱向變截面、各個(gè)梁段重量不等的情況，最終導(dǎo)致T構(gòu)橋的懸臂各段各點(diǎn)的撓度呈曲線變化。一般來(lái)說(shuō)，掛籃的重量是由施工單位制定，其重量不得超過(guò)涉及部門建議的重量，如果掛籃的重量過(guò)重，也可導(dǎo)致橋梁撓度變形。

(2)施工荷載:事實(shí)上，在進(jìn)行橋梁建設(shè)時(shí)，撓度與荷載大小、構(gòu)建截面尺寸及構(gòu)建材料物理性質(zhì)等因素都有一定的聯(lián)系。施工荷載是指施工階段為驗(yàn)算橋梁結(jié)構(gòu)或構(gòu)件安全度所考慮的臨時(shí)荷載，臨時(shí)荷載必須滿足懸澆方案的每個(gè)環(huán)節(jié)，如果與制定的施工程序不同，則可能導(dǎo)致?lián)隙茸冃危聦?shí)上這種情況允許一定范圍的誤差。

(3)溫度變化:混凝土的溫度變化是隨時(shí)間延長(zhǎng)而減小的，溫度梯度越大，產(chǎn)生的溫度場(chǎng)效應(yīng)就越明顯，對(duì)箱梁結(jié)構(gòu)的影響就越大。混凝土收縮主要發(fā)生在灌注后的1～2個(gè)月內(nèi)，隨后收縮的趨勢(shì)會(huì)變小，在長(zhǎng)期的荷載作用下，其塑性變形時(shí)間增長(zhǎng)，從而導(dǎo)致梁體線形變化。

(4)墩身壓縮:在進(jìn)行懸臂施工時(shí)，T構(gòu)橋上的懸灌梁重量、施工掛籃重量、臨時(shí)施工荷載等均會(huì)作用于橋墩，讓橋墩產(chǎn)生比較大的壓縮量，導(dǎo)致變形的發(fā)生。

2 控制懸臂箱梁施工線形的目的和原理

2.1 控制懸臂箱梁施工線形的目的

在連續(xù)剛構(gòu)橋中撓度過(guò)大主要表現(xiàn)為撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期撓度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于涉及計(jì)算預(yù)計(jì)值。大跨度T構(gòu)橋一旦出現(xiàn)撓度過(guò)大的情況不僅影響橋梁的美觀和行車的舒適度，更可能影響橋梁的結(jié)構(gòu)安全，破壞橋面鋪裝層，降低耐久性。同時(shí)，撓度變形過(guò)大可能是箱梁梁體產(chǎn)生較大的主拉應(yīng)力，從而加劇了箱梁梁體開(kāi)裂的情況，而箱梁梁體裂縫增大會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)剛度降低，兩者惡性循環(huán)，使橋梁逐漸喪失承載能力。因此，控制懸臂箱梁施工線形的目的就是確保施工過(guò)程中橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性，保證其線形及受力狀態(tài)在可控范圍內(nèi)。

大跨度T構(gòu)橋采用的是懸臂澆筑施工方法，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算可有效控制箱梁懸臂施工的撓度變形，通過(guò)計(jì)算得到各個(gè)施工階段理想的模標(biāo)高值。但在實(shí)際的施工過(guò)程中，還會(huì)受到多種不可抗因素的顯著和干擾，橋梁線形的正確性可能存在一定的誤差，這也是導(dǎo)致橋梁合攏困難、成橋線形與內(nèi)力狀態(tài)偏離設(shè)計(jì)的主要原因。因此為盡可能的減少這些情況出現(xiàn)，采取措施控制懸臂箱梁施工線形是非常有必要的。

2.2 控制懸臂箱梁施工線形的原理

線形控制就是在預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋梁懸臂施工時(shí)，運(yùn)用控制軟件對(duì)橋跨結(jié)構(gòu)所發(fā)生的集合變形進(jìn)行矯正，促使其達(dá)到設(shè)計(jì)的理想狀態(tài)或允許變形的范圍。其基本原理就是模擬施工現(xiàn)場(chǎng)，將多種影響因素納入進(jìn)行撓度疊加，反向加入施工控制過(guò)程，最后按照最低限度設(shè)計(jì)?？刂茡隙茸冃蔚年P(guān)鍵就是施工階段、施工步驟的結(jié)構(gòu)撓度變化狀態(tài)。根據(jù)計(jì)算提供梁體各截面的最終撓度變化值，來(lái)設(shè)置施工預(yù)拱度，再調(diào)整每塊梁段模塊安裝時(shí)的前緣標(biāo)高。公示如式(1)

式中:Hi為第i段箱梁的實(shí)際立模高度;H0為第i段設(shè)計(jì)值;f為綜合多種因素疊加的施工預(yù)拱度。

3 控制懸臂箱梁施工線形的措施

首先，在進(jìn)行各梁段的澆筑時(shí)，根據(jù)公式可得出對(duì)應(yīng)點(diǎn)的立模高，根據(jù)主橋箱梁一般構(gòu)造圖計(jì)算求出對(duì)應(yīng)標(biāo)高，根據(jù)實(shí)際施工情況重新計(jì)算出箱梁預(yù)拱度的值。在安裝掛籃之后，正式使用之前，應(yīng)對(duì)掛籃行整體靜載實(shí)驗(yàn)，測(cè)量出掛籃前托梁、前橫梁上前吊帶處的撓度;其次，為保證箱梁的理論軸線和高度施工的精確度，應(yīng)對(duì)全橋平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)進(jìn)行定期復(fù)測(cè)，測(cè)量?jī)x器也要定期校驗(yàn)，以保證準(zhǔn)確和極小范圍的偏差。

另外，當(dāng)墩身澆筑完成后，應(yīng)該在墩頂面的四邊及中心預(yù)埋帶錨固鋼筋鋼板，在墩身模板拆除前，應(yīng)根據(jù)導(dǎo)線控制點(diǎn)，使用全站儀將墩身頂面縱向、橫向中心點(diǎn)和墩身中心點(diǎn)測(cè)量出來(lái)。臨時(shí)水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)以0#塊頂預(yù)埋剛勁頂為準(zhǔn)，嚴(yán)格的控制底模高度，并準(zhǔn)確測(cè)定底模前后兩端和箱梁頂面的混凝土標(biāo)高。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于大跨度T構(gòu)橋箱梁懸臂的施工是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，要控制好施工工程中的各項(xiàng)指標(biāo)，有效控制撓度變形，保證其安全性一直以來(lái)都是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。切實(shí)做好掛籃加載實(shí)驗(yàn)、嚴(yán)密監(jiān)視模板及掛籃變形情況，加強(qiáng)施工過(guò)程多個(gè)時(shí)段的撓度觀測(cè)，減少撓度影響因素，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，進(jìn)行綜合修正，減少誤差的同時(shí)，保證撓度變形在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，從而保證了橋梁結(jié)構(gòu)的安全。

［1］楊福泰.大跨度T構(gòu)橋箱梁懸臂施工線形控制方法探討［J］.工程地球物理學(xué)報(bào)，2011，8(2):250－254.

［2］黃勇.大跨度T構(gòu)橋箱梁懸臂灌筑施工技術(shù)的探討［J］.中華民居，2012，17(1):939－940.

U442

C

1008－3383(2017)04－0120－01

2016－10－20

楊高貴(1980－)，男，貴州遵義人，工程師，研究方向:公路土建。