老王庄公路桥挂篮施工连续梁变形控制

李本鲁，吕英豪，崔 成

（山东临沂水利工程总公司，山东 临沂 276000）

老王庄公路桥为南水北调东线一期工程跨河大桥，是梁（山）肥（城）省级公路重要桥梁。老王庄公路桥主桥为46 m+80 m+46 m单箱单室变截面预应力混凝土连续梁，0#梁段采用支架现浇，其余梁段采用挂篮悬臂现浇施工工艺。

老王庄公路桥桥面双向横坡1.5%由顶板高倾斜形成，箱梁底横向保持水平。箱梁顶板宽13 m，底板宽7.4 m，翼缘板悬臂长2.8 m，悬臂板根部厚55 cm，端部22 cm，箱梁内顶板厚28 cm，底板厚30～70 cm，腹板厚50～70 cm。主桥箱梁采用纵、横、竖三向预应力体系，腹板设下弯预应力钢束。最大梁高为0#段4.7 m，最小梁高为合龙段2.0 m，箱梁自根部至跨中梁高、底板厚按二次抛物线变化，箱梁顶面为半径3 000 m的竖曲线。

1 桥梁变形控制

桥梁结构在施工过程中会产生变形（挠曲），并且结构的变形受诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置（立面标高，平面位置）状态偏离预期状态，使桥梁难以顺利合龙，或成桥线形形状与设计要求不符，所以必须对桥梁实施变形控制，使其结构在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围内和成桥线形状态符合设计要求。

1.1 测量网的控制

测量网（平面位置和立面标高）的控制是建筑施工的基础，施工前应对勘测设计单位的控制性桩点进行复测，根据施工需要适当加密、优化，建立施工测量控制网。对测量控制点，应编号绘于施工总平面图上，并进行技术交底，采取有效措施妥善保护。施工中应对控制网（点）进行不定期检测和定期复测，定期复测周期不应超过6个月。当边跨、中跨合龙前后，实测标高有明显异常时，每悬臂施工4个梁段后，监控单位认为有必要进行复测时必须进行复测。当发现控制点的稳定性有问题时，应立即进行局部或全面复测。

1.2 基础沉降控制

基础沉降控制是测量各施工工况中基础的累计沉降和不均匀沉降值，主要起到主桥与引桥部位及主桥墩之间的高程衔接调整。沉降控制包括承台基础控制和0#段箱梁支架基础控制。承台是连接桩基与墩身的基础部位，0#段是箱梁挂篮施工的基础，0#段支架及基础和墩身、承台共同承担着箱梁挂篮施工的全部荷载，贯穿着施工全过程。沉降量的大小是变形控制的基础，应高标准、严要求控制开挖高程及回填压实土，做到降水有方、排水有路、开挖不超，按照设计图纸15 cm的高度伸入承台的要求控制桩头破除高程。回填土应严格控制土料质量、含水量、压实度，逐层回填夯实，满足土方填筑要求，降低不均匀沉降隐患，降低基础沉降控制误差。

承台测点布设及测量方法：每个承台4个角点距混凝土边缘10 cm设置观测点，用Φ20 mm钢筋伸入承台内1.0 m，钢筋头露出承台顶1.0～2.0 cm或预埋钢筋弯出承台顶面，钢筋头顶部刻画“十”字号，并涂抹红油漆。采用精密水准仪、坐标测量仪进行测量，观测各施工工况沉降观测点的变化。

1.3 主梁标高的控制

挂篮悬臂浇筑连续梁桥在挂篮定位、混凝土浇筑、预应力张拉、挂篮前移循环过程中，结构在自重、预应力、温度、收缩及徐变的影响下不断产生变形。为使成桥后全桥线形符合设计要求，需通过计算预报每个施工梁段主梁定位标高。

众所周知，立模标高并不等于设计桥梁建成后的标高，总要设一定的预抛高，以抵消施工中产生的各种变形（挠度）。当挂篮拼装在0#梁段进行下一节段的施工时，相当于悬臂端增加了一个较大荷载，产生下挠N1，但通过预应力钢束的张拉会产生上挠N2，若N1与N2数值相差较大，则桥面线形会出现波浪曲线，因此假设存在一个可变值△H=N1-N2-fgl=施工预拱度，并且根据批复的立模调整高差值1/1 600×Ln（Ln自墩中心至该节段施工距离）进行校核，使施工误差降为最低。计算公式为：

H立模i=H设计i+H设计预拱度i+H施工预拱度i+fgl

式中：H立模i为i位置的立模标高；H设计i为 i位置的设计标高；H设计预拱度i为i位置的设计预拱度；H施工预拱度i为 i位置的施工预拱度；fgl为挂篮变形值（根据挂篮加载试验，综合结果而得）。

标高观测点布设及测量方法：主梁每个节段上下游梁底各设一个测点，梁底测点供底板定位使用，主梁浇筑完成后，将测点引至梁顶，梁顶测点采用Φ20 mm钢筋伸入腹板内1.5～2.0 m，焊接在腹板内竖向钢筋上，并伸出梁顶表面1.0～3.0 cm，若测点在腹板内不方便设置或设置后不方便测量时，可将测点移动至翼缘板处，在本节梁段浇筑过程中要随时测量，防止出现突变。

标高测点涉及的施工过程包括：挂篮的定位；浇筑本节梁段混凝土后、张拉本节段预应力钢筋后、挂蓝前移到位后测量所有已浇筑梁段梁顶（预埋短钢筋头部）的标高。

1.4 横坡的控制

横坡控制的目的主要是检测各梁段施工完成后梁顶横坡是否满足设计要求。

测点布设在每个梁段同一断面的梁顶距两侧翼缘边缘50～70 cm处，梁中位置，共布置 3个观测点。箱梁顶面钢筋绑扎完成后间隔1.0 m焊接钢筋接头，划定标准高程，用长钢筋焊接连接各点形成标准控制带，面层浇筑时用铝合金尺按标准高程钢筋收面即可。若箱梁顶面较宽，可在腹板顶部增设标准控制带，施工过程中注意保护，可随时复核测量，严禁踩踏。根据施工要求也可采用混凝土凝固前在测点位置插入铁钉，并涂红油漆，观测记录各测点的高程。

1.5 轴线的控制

为保证成桥时，其结构在中心轴线呈对称分布、符合设计图纸，必须加强中线轴线、每节段控制线的定位准确性。

在主桥墩施工完毕、箱梁施工前，对全桥进行中心轴线坐标测量，通过电子模型校核后，利用经纬仪、全站仪对全桥中心穿直线微调法施工，即（桥台→）连接墩→中墩→中墩→连接墩（→桥台）。箱梁施工时，在每节段前端的横向中心位置设置测点，采用铁钉做标记。混凝土浇筑过程中，经纬仪、全站仪进行全程跟踪测量，防止突变或偏差过大。每个梁段完成后，施工测量人员再对所有轴线测点坐标进行测量，或者采用坐标定点放线，并做好记录。

2 结语

1）老王庄公路桥中合龙后，施工测量结果如下：挂篮定位标高与预报标高之差在±1.0 cm以内；最大悬臂时合龙段两端（47.483 m、47.488 m）高差0.5 cm （设计2.0 cm）；主梁竖向线形误差±1.0 cm以内，且线形匀顺；桥面中线偏位1.0 cm；桥面宽偏差±1.0 cm。通过以上数据可以看出，注重挂篮悬臂施工连续梁的变形控制内容的分析，加强施工过程的控制，能够较好地完成预期目标。

2）挂篮悬臂施工已经发展成为一项成熟的施工工艺，挂篮悬臂施工周期较长，影响因素较多，必须做好施工控制。线性控制是施工控制的内容之一，还包括应力控制、温度控制、安全控制。建立一套全面的施工控制技术体系及管理体系，同时注重同监控单位的合作，是今后发展的重要工作内容。