丁啟勝

摘 要：文中結(jié)合武漢市四環(huán)線青山長江大橋北引橋跨武湖長江干堤三跨預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，對掛籃懸臂澆筑連續(xù)梁施工中的線形控制技術(shù)進行了闡述，對同類型橋梁施工具有重要的指導意義。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁；線形控制

一、工程概況

北引橋跨武湖長江干堤（49#至52#墩）采用（80米+120米+80米）三跨預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，采用單箱雙室變截面連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，共分67個澆筑梁段，0號梁段長度11米，其他梁段長度分成2.5米，3.0米、4.0米，合攏段長2.0m，邊跨現(xiàn)澆段長18.65m。最大懸臂澆筑塊重2506.135kN。0號塊現(xiàn)澆支架采用“承臺預埋件+鋼管混凝土立柱+托架+鋼墊塊+分配梁+底模縱梁”的組合式支架體系，其中鋼管混凝土立柱采用6根直徑1米壁厚10mm的鋼管，鋼管中灌注混凝土，鋼管立柱之間采用橫向連接系進行連接。其余號塊施工采用菱形掛籃作為模板支撐體系，掛籃懸臂澆筑施工時鋼管混凝土立柱作為連續(xù)梁抗傾覆托架。

二、線形控制的必要性

掛籃懸臂澆筑預應(yīng)力砼連續(xù)梁施工周期較長，施工過程中橋梁結(jié)構(gòu)往往由于設(shè)計參數(shù)誤差（如材料特性和徐變系數(shù)）、施工誤差、測量誤差及結(jié)構(gòu)分析模型誤差等眾多因素影響下，導致橋梁的實際線形與理論目標存在一定的偏差。這種偏差如果在梁段施工過程中不及時調(diào)整，難以事后彌補，從而偏離設(shè)計要求。因此，就必須在施工周期內(nèi)進行控制，即根據(jù)施工監(jiān)測的成果對誤差進行分析、調(diào)整后續(xù)梁段的立模標高，確保合攏精度以及成橋后的線形。

三、施工關(guān)鍵控制技術(shù)

（1）墩頂0號塊底模和邊跨直線段底模的預壓。50#墩和51#墩墩頂0號塊及邊跨直線段均采用“承臺預埋件+鋼管混凝土立柱+托架+鋼墊塊+分配梁+底?？v梁”的組合式支架進行施工，底模拼裝完畢后，開始逐級加載預壓，以消除模板及支架體系的非彈性變形。支架分三級進行預壓：60%→80%→100%。以50#墩為例，0號塊長度11m，混凝土421.9方，鋼筋混凝土容重按2.5t/m3取，箱梁總重為421.9×2.5=1055噸，預壓荷載為0#塊梁重的1.2倍。預壓前在0號塊底模上設(shè)14個沉降觀測點（觀測點布置見下圖），在加載預壓石塊前后分別測出沉降觀測點標高，隔一天再測一次。從而測量并計算出支架的彈性變形量和非彈性變形量，其中支架彈性變形量作為0號塊及邊跨直線段底模的預抬量。

（2）臨時約束、墩梁固結(jié)。懸臂連續(xù)梁施工采用臨時墩旁鋼管混凝土立柱結(jié)構(gòu)作為臨時約束設(shè)計，即墩頂0號塊支架旁為每墩6根鋼管砼立柱，鋼管砼柱頂與連續(xù)梁底之間放置鋼墊塊進行傳力，用之承受懸臂施工期間不平衡彎矩和支點反力。

另外由于連續(xù)梁處于平曲線上，考慮梁段扭轉(zhuǎn)及不平衡彎矩的影響，為此，在0#塊與墩頂設(shè)置臨時固結(jié)體系。0#塊底模施工時，在鋼管立柱位置開孔，以使立柱鋼凳可穿過底模，在混凝土澆筑完成后與梁底頂緊，以此實現(xiàn)墩梁固結(jié)。

（3）掛籃預壓。1號至17號塊采用掛籃進行對稱懸臂澆筑施工，掛籃拼裝完畢后，吊裝標準尺寸石塊進行預壓（因沙袋受雨水影響較大故不宜推薦），按60%→80%→100%分級加載，加載過程中，石塊按荷載分布情況堆放，模擬后期施工受力情況，加載的最大重量是7號塊（250.6t）的1.2倍，在加載過程中按照加載順序做好掛籃的變形觀測，過程由測量人員進行監(jiān)測，對前后掛籃變形進行量測，測量并計算出掛籃前端各區(qū)域的變形量（為后續(xù)各節(jié)段施工底模預抬量提供參考），同時消除掛籃結(jié)構(gòu)的非彈性變形。在堆碼石塊過程中，確保中跨和邊跨側(cè)掛籃大致對稱加載，其堆碼荷載差值≤8t，而且同一個掛籃在堆碼石塊過程中須左右側(cè)對稱進行。

（4）施工底模時需進行預抬。預應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋懸臂施工中，預拱度的計算和很多因素相關(guān)，主要包括梁體自身重量、預應(yīng)力張拉、掛籃等，其中比較重要的就是掛籃，掛籃作為臨時荷載對預拱度的計算具有重要影響，對其澆筑前的底模標高進行計算至關(guān)重要，箱梁懸臂澆筑塊段立模標高可以采用下式確定：

（5）監(jiān)控及時糾偏。①撓度觀測。掛籃懸臂澆筑連續(xù)梁撓度觀測分為掛籃前移后、混凝土澆筑后和預應(yīng)力張拉后三個階段。每階段由專門成立的測量監(jiān)控小組進行測量，根據(jù)匯總后的實測撓度，通過計算分析，預測下一節(jié)段的立模標高，以使懸臂的施工狀態(tài)最大限度地接近設(shè)計狀態(tài)。其節(jié)段變形測點設(shè)置為在每個節(jié)段的兩端距臨邊端頭10公分處，在箱梁截面上對稱布置3個對稱的高程觀測點。在施工周期內(nèi)，對每個截面進行三階段標高觀測，以觀察各點撓度和箱梁曲線的變化過程。但在日常監(jiān)控量測中須注意溫度對連續(xù)梁撓度的影響。因為日照作用會使箱梁的上表面溫度比下表面溫度高，導致箱梁懸臂一端下?lián)?，故在晝夜溫差變化大的季?jié)標高測量應(yīng)盡量安排在清晨。

②中線控制。采用全站儀現(xiàn)場測放各號塊截面中心點坐標，即在墩頂0號塊施工完成后，先用導線控制點測放出0號塊中心，作為頂板的中心控制點。在梁體底板根部，引設(shè)臨時中線控制點并預埋鋼板固定，再用頂板和底板臨時中線控制點，計算各節(jié)段截面中點位置坐標。測放時利用全站儀確定方向線，在前一個已完節(jié)段的頂?shù)装迳蠌棾瞿€。根據(jù)已彈出的節(jié)段中心控制線，拉線吊垂球定位、固定模板。但是隨著后續(xù)節(jié)段的延伸，底板標高按照圓曲線的設(shè)置抬高，當影響底板中線測放視線時，需將中線臨時控制點前移，埋設(shè)固定鋼板，并按照前述方法繼續(xù)測放。最后，為確保測放精度，每個臨時控制點在每施工兩個節(jié)段后進行聯(lián)測一次。

③斷面尺寸控制。在拼裝掛籃模板時，要適當減小底模板與已澆節(jié)段砼的搭接長度，因其已澆筑節(jié)段底部曲線或砼表面不平整原因，極易導致掛籃底部模板與已澆筑節(jié)段的不密貼；同時，在待澆梁段尾部要適當增加橫向?qū)瓧U，以增加橫向剛度，確保各節(jié)段間接縫平順、無錯臺。其次，嚴格控制并復核砼澆筑前后的結(jié)構(gòu)尺寸，確保梁體外圍輪廓符合設(shè)計要求。

（6）合攏順序及體系轉(zhuǎn)換。按照“先邊跨再中跨、先鎖定再澆筑”的合攏原則，充分利用掛籃底模吊架進行合攏段砼施工。

在合攏前，調(diào)整中線和高程后，先在合攏段兩側(cè)節(jié)段頂板內(nèi)事先預埋鋼板，將剛性鎖定用鋼支撐的一端先與梁面一端預埋鋼板焊接，需鎖定時，再迅速將鋼支撐的另一端與梁面剩下一端預埋鋼板進行焊接，使兩個懸臂端臨時連接，保持相對固定，以防止合攏砼在早期因為梁體砼的熱脹冷縮而開裂。合攏過程中，砼施工都必須選擇在一天中溫度最低的夜間進行施工，以確保混凝土始終處于溫升和受壓的狀態(tài)下達到終凝，從而避免受拉開裂。邊跨合攏段施工完成后，砼強度和彈性模量達到設(shè)計值后張拉邊跨預應(yīng)力束到設(shè)計噸位。然后拆除臨時鋼管柱，讓梁體支座受力平衡，內(nèi)力重新分配，形成了單跨懸臂結(jié)構(gòu)。中跨合攏前，需保證連續(xù)梁在體系轉(zhuǎn)換時不受約束、處于自由狀態(tài)。合攏段施工完成后，對稱張拉預應(yīng)力束至設(shè)計噸位，活動支座位置受張拉壓縮和收縮徐變作用，逐步移向墩理論中心位置。最后拆除掛籃吊架，至此結(jié)構(gòu)體系由兩個單跨靜定懸臂梁轉(zhuǎn)換成為一個三跨超靜定連續(xù)梁體系，完成了結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換。

四、結(jié)語

懸臂澆筑連續(xù)梁施工情況復雜，施工應(yīng)周密組織，精心施工，科學監(jiān)測，及時糾偏，嚴格控制合攏段的施工誤差，使其滿足設(shè)計受力和梁體線形要求。

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