王海峰，周鋒，周聯(lián)英

（1.浙江交工集團股份有限公司，杭州310051；2.浙江大學城市學院，杭州310015）

1 引言

目前，國內(nèi)外橋梁施工正朝著工廠化、裝配化和標準化等方向發(fā)展[1]。由于施工占地少、工期短、標準化程度高、對現(xiàn)有交通影響小、環(huán)境污染少等優(yōu)點，短線節(jié)段預制拼裝橋梁施工方法在我國應用逐漸增多。短線法節(jié)段施工將橋梁劃分為若干節(jié)段，當前預制節(jié)段以一個鄰節(jié)塊為匹配段來控制。其一側(cè)采用與大地垂直的固定端模，另一側(cè)利用已澆筑完成的相鄰節(jié)段作為端模來進行控制，通過對匹配梁段進行三維調(diào)整來實現(xiàn)預制節(jié)段的三維線形，澆筑段的位置是不變的，通過調(diào)整已澆好的匹配段的幾何位置獲得規(guī)定的平曲線、豎曲線。采用該種施工方法，梁段在工廠預制完成后，橋梁的成橋線形基本確定，后續(xù)安裝過程中調(diào)整的余地不大[2，3]。由此可見，與現(xiàn)場澆筑施工不同，短線節(jié)段預制施工方法成功實施需要對預制和安裝階段進行高精度的幾何線形控制。

本文以在建的魚山大橋為背景，提出了節(jié)段梁預制節(jié)段制造高精度控制和體外預應力高精度定位方法并在工程中得到驗證。

2 工程概況

舟山市岱山縣魚山大橋項目連接魚山島和岱山島，是舟山國際綠色石化基地對外連接的唯一陸上交通干道。該橋全長7.8km，主跨跨徑260m。通航孔橋為混合梁連續(xù)剛構(gòu)橋，橋跨布置為70m+140m+180m+260m+180m+140m+70m；非通航孔橋靠近主通航孔橋兩側(cè)深水區(qū)采用70m 跨徑，其余區(qū)段采用50m 跨徑。上部結(jié)構(gòu)主要為節(jié)段預制拼裝，全橋共有節(jié)段梁摘要 榀。節(jié)段箱梁采用短線匹配法，全工廠化流水生產(chǎn)線預制施工。魚山大橋總體線路布置見圖1。

圖1 魚山大橋總體線路布置圖

3 施工控制

3.1 節(jié)段梁精度控制

圖2 BIM 技術(shù)應用

節(jié)段梁施工的關(guān)鍵在于精度控制，為實現(xiàn)毫米級精度控制的目標，項目將毫米級精度理念、智慧型管理深入到節(jié)段梁預制安裝的每一道工序當中。從工藝方法、設(shè)備選型、原材料、質(zhì)量管控等方面對現(xiàn)有的每道工序進行“精度再升級”。主要采取的措施有：

1）臺座預壓。利用有限元分析軟件對臺座受力特性進行分析，模擬臺座實際受力情況，并消除非彈性形變。

2）全過程沉降監(jiān)測。對測量塔及臺座基礎(chǔ)、液壓模板、存梁基礎(chǔ)等關(guān)鍵性部位，進行定期和不定期的全過程沉降監(jiān)測。

3）配置高精度測量儀器和新型測量預埋小構(gòu)件。采用德國進口徠卡0.5″級高精度全站儀以及徠卡LS15 型0.5mm 級電子水準儀；優(yōu)化測量預埋件，為監(jiān)控測量提供恒定點位和穩(wěn)定數(shù)據(jù)，同時采用“六點法”測量方法，測量精度顯著提高。

4）配置高精度鋼筋加工數(shù)控設(shè)備。采用意大利進口邁普鋼筋加工數(shù)控設(shè)備，加工精度±1.5mm/m，角度偏差±1°，并設(shè)置專用檢測大樣及卡具，用于半成品比對以及腹板箍筋尺寸檢測。

5）采用鋼筋綁扎專用定位胎具。由定位胎具對底板、腹板及頂板鋼筋進行限位，誤差控制在2mm 內(nèi)，另外，輔以拉線、靠尺等輔助手段進行定位綁扎，以提高鋼筋的精準度，節(jié)段梁鋼筋骨架合格率均穩(wěn)定在100%。

6）高精度、大剛度、全液壓式不銹鋼復合模板。采用高精度、大剛度、全液壓式不銹鋼復合模板，模板的平整度及拼縫錯臺均按最嚴的1mm，垂直度H/摘要（H為模板高度）控制。

7）BIM 技術(shù)應用。利用如圖2 所示的BIM 技術(shù)，對鋼筋加工下料、管道碰撞、節(jié)段預制線型進行模擬，指導施工。

通過精雕細琢化的精細化管理和創(chuàng)新，實現(xiàn)了諸如鋼筋加工精度±1.5mm/m，模板拼裝調(diào)試精度誤差≤1mm，測量精度0.3mm，保護層合格率100%，節(jié)段預制成品精度±1mm、重量偏差±1%。具體與規(guī)范要求對比見表1。

表1 節(jié)段梁預制精度要求對比

3.2 體外預應力定位精度控制

作為串聯(lián)節(jié)段梁的大動脈，體外預應力鋼束有著極嚴格的定位標準，定位精度偏差僅為3mm。為了保證每一條脈絡(luò)的精準和順暢，專門研發(fā)了一套體外束預埋件專用定位胎具。

體外索轉(zhuǎn)向器定位胎具摒棄傳統(tǒng)的拉線定位的方法，主要將以往的拉線定位等“柔性”定位法轉(zhuǎn)換成為了“剛性”定位，該胎具主要由2 個定位基座和定位標尺組成。其主要原理是由定位基座控制預埋件的Z坐標，定位標尺控制X、Y坐標。

首先根據(jù)體外索預埋件的X、Y、Z坐標等綜合參數(shù)，設(shè)計制作定位基座和定位標尺，然后依次安裝2 個定位基座和定位標尺，最后由引線將箱梁中心線轉(zhuǎn)換到定位標尺上。定位胎具組裝完成后即可逐個安裝定位體外預埋件。定位胎具組合如圖3 所示。

與傳統(tǒng)拉線定位對比，定位精度減少了受外界的干擾性，提高了預埋件平面控制和高度控制的準確性，同時采用定位胎具，操作簡便，減少了人工逐個拉線尺量定位的時間，從而極大縮短了節(jié)段梁的施工周期。

圖3 定位胎具組合示意圖

4 結(jié)語

綜上所述，短線節(jié)段預制拼裝橋梁施工方法在我國應用逐漸增多，如何控制制造階段節(jié)段梁精度是后續(xù)成橋線形是否和理論線形吻合的關(guān)鍵。本文以在建的跨海大橋——魚山大橋為工程背景，提出了節(jié)段梁段高精度控制方法和體外預應力高精度定位方法。結(jié)果表明，所提出的方法大大提高了節(jié)段梁的制造精度和體外預應力定位精度。