駱成生/LUO Cheng-sheng

（中國水利水電第十一工程局有限公司，河南 鄭州 450001）

1 工程概況

玻利維亞伊諾奇-伊維噶扎公路全長63.56km，全線共計13 座橋梁。其中，SATCA大橋起止樁號為K242+317.52～K243+225.72，橋梁總長908.2m，橋跨布置為47+80×5+47+ 47+80×4+47m 連續(xù)剛構，為預應力砼結構，箱梁采用單箱單室斷面，懸臂現澆法施工。因梁體跨度大、劃分節(jié)段多、工況復雜、影響線形因素多，故梁體線形控制難度較大，如何確保施工精度，使橋梁線形符合設計要求并達預期受力狀態(tài)，是該橋梁施工的關鍵。

2 連續(xù)梁線形影響因素

連續(xù)箱梁施工對于梁體結構的線形精度要求較高，尤其是對于懸臂現澆法施工而言，線形不僅會影響橋梁的美觀，更關系著梁體受力，因此，務須要嚴格控制連續(xù)箱梁的高程、平整度、合攏口軸線及相對高差，以確保合攏后梁體線形能夠滿足設計與規(guī)范要求。在該橋梁梁體懸臂現澆施工前，項目部組織相關專家與技術人員，采用頭腦風暴法，以繪制“魚刺圖”的形式對影響連續(xù)梁整體線形質量的因素予以全面分析，得出圖1 結論。

圖1 連續(xù)梁線形影響因素

通過分析發(fā)現，影響連續(xù)梁線形的3 個問題主要為高程偏差、軸線偏差以及線形不平順，而造成這3 個問題的原因主要有以下幾個因素。

1）掛籃變形 掛籃變形包括桁架彈性變形、前吊帶彈性變形、非彈性變形等，掛籃變形會導致節(jié)段標高誤差超標，在跨中無法精確合攏，甚至出現扭曲變形、撓度變大而形成內部應力，進而導致梁體實際線形與設計線形產生偏差。

2）砼彈性模量 砼彈性模量的取值對梁體結構的分析計算有著重要影響，而在實際施工中砼彈性模量試驗的試塊受力與真實構件存在較大差異，且得到的砼彈性模量值往往偏大，進而對結構線形造成影響。

3）懸臂澆筑引起撓度變化 對預應力砼連續(xù)箱梁而言，砼澆筑后的收縮徐變對梁體結構變形、內力有著直接影響，而連續(xù)梁懸臂施工周期往往較長，環(huán)境相對濕度、加載齡期長短、恒載加載時間等，都會對砼收縮徐變造成影響，進而影響梁體整體線形質量。

4）外部環(huán)境溫度變化 連續(xù)梁懸臂澆筑施工中，受日照時溫度變化的影響，構件截面各部位易形成較大溫差，致使結構出現變形。其中，白天日照影響頂板比底板溫度要高，頂板砼膨脹，底板砼收縮，導致梁體產生下撓變形；晚上箱梁外散熱快溫度降低，砼收縮，而箱梁內散熱慢溫度升高，砼膨脹，以致梁體產生上撓變形。

5）預應力張拉誤差 實際張拉施工中，預應力管道定位偏差、摩阻系數以及張拉應力大小等均有可能與設計存在一定偏差，進而出現張拉不足或超張拉，導致節(jié)段梁撓度變大或變小。

3 連續(xù)梁線形控制措施

懸臂現澆施工線形控制是以主梁結構安全為基本原則，通過懸臂現澆施工中的線形監(jiān)測與調整控制，促使主梁線形滿足橋梁設計線形的相關要求。

3.1 立模標高控制

立模標高的合理與否直接關系著梁體線形的質量，因此，在立模標高的確定時需全面統(tǒng)籌考慮各個因素的影響，進而保證成橋線形能夠滿足線形設計要求。

1）砼澆筑前，結合項目方案、施工工藝及進度要求，對施工過程進行模擬，收集整理模擬數據，輸入計算機并利用線形控制軟件，計算梁體在自重、荷載、張拉以及砼徐變等影響下所產生的變形，以此確定各梁段立模標高；實際施工中，須結合實際施工荷載、懸澆循環(huán)周期、澆筑后梁體標高，重新計算與調整下一節(jié)段梁體的立模標高，以促使懸灌段合攏時的精度及線形能夠滿足設計規(guī)范要求。

2）實際立模標高并不等于設計標高，實際立模標高通常會設置一定的預拋高，以抵消施工中各種因素引發(fā)的變形，立模標高計算公式如下：節(jié)段立模標高=節(jié)段設計標高+預拱度+掛籃撓度+施工調整值。懸澆施工中，應在梁端橋中心線位置布設觀測點，并對懸臂澆筑前后撓度、縱向張拉前后撓度（張拉后箱梁上撓度值）、掛籃移動前后撓度（掛籃移動后箱梁下撓度值）等進行觀測，然后分析對比測量所得實際撓度與計算撓度，結合數據統(tǒng)計方法對箱梁計算撓度進行修正并對立模標高進行調整。

3.2 掛籃變形控制

1）掛籃預壓加載 完成掛籃的安裝作業(yè)后，須按澆筑砼荷載對其進行預壓加載，可采用砂袋按照梁段施工總荷載的60%→100%→120%分3次加載預壓，加載預壓時應在兩端前橫梁分別布置沉降觀測點4 個（圖2），每級加載完成后1h均應對支架的變形情況進行監(jiān)測，做好監(jiān)測數據的記錄。同時，對100%荷載時的預壓加載情況進行分析，得出該荷載情況下掛籃的非彈性及彈性變形值，并以此為參照進行預拱度設置。掛籃體系通過主桁架接長，橫梁帶動底、側模的方式進行前移，此種情況下使得每段掛籃均有可能會存在一定的彈性變形與非彈性變形。為防止因掛籃變形而導致的梁體線形質量不好，應結合掛籃變形值對掛籃預拱度進行設置，其中，非彈性變形應按照掛籃的預壓值等效預加載，彈性變形則應按照澆筑塊段砼荷載通過類比法計算后得出并進行預拱度設置。

圖2 掛籃預壓斷面示意

2）預拋高設置 當掛籃由橋墩頂部0#塊段向左右兩側對稱移動時，在受到重力作用時，連續(xù)梁往往會產生向下的撓度，因此，應根據要求對掛籃進行預拋高，以消除梁體下撓值的影響，防止橋梁在跨中無法實現合攏或出現撓度變大、扭曲變形，保證橋梁整體線形與設計一致。

3）吊帶變形控制 施工前雖已按要求對掛籃實施了120%預壓加載，消除了掛籃的彈性變形與非彈性變形，但吊帶經長期受力會發(fā)生疲勞應變出現變形伸長而導致節(jié)段標高存在偏差，因此，為消除吊帶變形而對主梁線形的影響，應加強每個節(jié)段砼澆筑前后底模標高的觀測，明確吊帶實際變形量，控制總變形量不超過5mm，并在計算立模標高時進行考慮。

3.3 現場監(jiān)控量測

施工過程中對懸臂端的線形進行監(jiān)測是實現連續(xù)梁線形控制最有效的手段，同時，也是決定是否對下一節(jié)段施工進行調整的依據，現場監(jiān)控量測主要包括以下內容：軸線偏差、標高偏差以及主梁應力等。

3.3.1 軸線偏差監(jiān)測

0#塊施工完成后，采用全站儀在0#塊上放出箱梁中心點，并通過兩端0#塊中心點進行聯測，使梁體軸線偏差在允許偏差范圍內即可進行下一節(jié)段梁施工。在完成每一節(jié)段梁預應力張拉的12h 內，采用全站儀對主梁軸線偏差進行監(jiān)測，即對完工節(jié)段梁中線點與橋梁軸線的相對偏差進行監(jiān)測，觀測點應取箱梁頂面高程測量中軸線位置的測點，對于監(jiān)測發(fā)現的偏差應立即采取措施予以處理。

3.3.2 標高偏差監(jiān)測

連續(xù)梁標高監(jiān)測是線形控制的核心，通過標高監(jiān)測能夠對各斷面高程予以準確控制，進而促使橋梁實際線形與設計線形保持一致。

1）測點布置 主梁立模標高測點布置為底模3 個、翼緣板2 個，梁體頂面高程測點布置為每個梁段距離懸臂前端10cm 位置布設5 個監(jiān)測點。

2）監(jiān)測內容 在每一節(jié)段懸臂澆筑施工中，應對如下工況進行標高監(jiān)測：立模后以及掛籃就位后、砼澆筑前后、預應力張拉前后，通過標高監(jiān)測對連續(xù)梁撓度以及扭轉變形進行控制，以為準確合攏提供依據。

3.3.3 主梁應力監(jiān)測

應力監(jiān)測能夠直觀反應各施工狀態(tài)下梁體的應力水平，其是保證結構安全穩(wěn)定的重要預警措施。應力監(jiān)測點應在施工至相應監(jiān)測截面位置時預埋至砼內，并在后期各個施工階段進行監(jiān)測。監(jiān)測主要工況為：每個節(jié)段砼澆筑后、預應力張拉后、合攏段澆筑前后及張拉前后、中跨頂推前后、全橋合攏后。

3.4 懸臂澆筑控制

懸臂澆筑階段線形控制的關鍵步驟為：①懸臂澆筑施工前，應對所有施工梁段的標高點進行測量，并對掛籃定位的標高進行復測，經監(jiān)理確認后將測量結果報給施工控制小組，經施工控制小組分析后確定是否需要對標高進行調整；②懸臂澆筑施工中，應結合實際施工荷載以及已澆筑梁體標高的測量數據，對下一節(jié)段梁體的立模標高予以重新計算與修正，保證懸澆梁段合攏施工時的精度以及體系轉換后的線形能夠滿足要求；③懸臂澆筑完成后第2 天對該節(jié)段箱梁軸線及標高測點進行測量，建立梁頂、梁底標高的位置關系，并由監(jiān)理簽字確認后報給控制小組，控制小組對測量結果進行分析，并根據上一節(jié)段梁底標高測量結果確定下一節(jié)段掛籃的定位標高；④連續(xù)梁兩懸臂段應保持對稱澆筑，采用兩套輸送泵及泵管同步灌注，最大容許不平衡重應按照臨時墩的設計值予以控制，但在實際灌注時應控制砼偏差方量為1～2m3；⑤懸臂澆筑時應由外向內分層澆筑，分層厚度應控制不超過30cm，澆筑完成后按要求及時養(yǎng)護，可結合施工實際采取固定噴淋與人工輔助灑水相結合的養(yǎng)護方法。

3.5 預應力張拉控制

預應力張拉控制不當往往會影響梁體撓度導致標高出現偏差，因此，預應力張拉施工前，務須要進行嚴格控制。

1）預應力張拉施工前，對千斤頂、油泵以及壓力表等按要求予以校驗標定，并優(yōu)先使用耐壓抗振型壓力表。

2）嚴格控制預應力束的編制與穿束，保證預應力孔道的成孔精度，應嚴格依照預應力張拉作業(yè)要求實時張拉。

3）選擇具有代表性的預應力孔道，對孔道偏差系數k值以及摩阻系數μ值進行測量，并對預應力束的設計伸長值予以修正，以最大限度減少預應力張拉的偏差。

4）對所有進入現場鋼絞線的彈性模量進行檢測，在后期計算時應按照彈性模量的實際測量值進行取值，以有效保證預應力束伸長值計算與測量的精度。

3.6 合攏段施工控制

在連續(xù)梁合攏段施工中，勁性骨架與砼澆筑的時間選擇、配重計算與加載、卸載控制等，均關系著連續(xù)梁合攏后的線形質量。因此，為確保連續(xù)梁線形控制效果，合攏段勁性骨架與砼澆筑應盡量選擇于環(huán)境溫度較低時段進行，同時，應結合實際監(jiān)控的施工荷載情況計算加載配重，且砼澆筑與加載、卸載應盡量保持同步。合攏段施工線形控制要點如下。

1）在與合攏段距離4 節(jié)的梁段開始進行偏差調整，對兩側懸臂梁的軸線與標高進行測量與調整，以促使在到達合攏段時懸臂梁段軸線與高程偏差控制在允許的偏差范圍內（表1）。

表1 合攏精度要求

2）合攏段施工過程中，應將已澆筑完成的懸臂梁段兩側掛籃對稱向后移動，使兩側懸臂段施工荷載保持一致；或一側掛籃后退至墩頂或拆除，另一側掛籃向前移動，跨過合攏段并將掛籃自重平均分配至兩懸臂端上。

3）對完工T 構的懸臂端測點標高進行48h連續(xù)監(jiān)測，按要求每2～3h 進行一次測量并對標高變化做好記錄，繪制標高變化曲線，并對中跨、邊跨懸臂的撓度及兩端高差予以調整。

4）合攏施工前，應在懸臂端施加與砼質量一致的配重，配重應根據橋梁軸線對稱加載，必要時應根據標高監(jiān)測結果對配重進行調整，以確保懸臂撓度始終保持穩(wěn)定。

5）完成標高的調整后，選擇在一天的低溫時段焊接合攏段勁性骨架，勁性骨架材料為4 根雙拼40a 工字鋼，工字鋼與事先預埋的螺桿進行可靠連接。

6）為有效減小環(huán)境溫度對懸臂合攏段精度的影響，應盡量選擇低溫時段進行合攏段砼澆筑，澆筑時采用力矩平衡法施工，并根據澆筑重量依次分級卸載配重，合攏段砼強度可提高一級，采用早強、高強以及收縮小的砼，以盡快達到砼設計強度，減少合攏段裂縫及變形情況的出現。

7）將中墩支座鎖定進行解除，對相應的預應力鋼束進行張拉并錨固，同時，對臨時預應力鋼束按要求進行補張拉至設計值，進而有效保證連續(xù)梁的整體線形。

4 結語

連續(xù)梁線形控制不僅關系橋梁美觀，更是關系到梁體結構受力與合攏施工，因此，施工實踐中務須對其絕對重視，嚴格落實規(guī)范施工，切實抓好線形監(jiān)測與調整，把好質量關，避免出現梁體線形偏差過大，從而確保橋梁建設順利、優(yōu)質完成。