天然砂砾在公路工程中的应用

刘红堂

摘要：天然砂砾具有强度高、刚度大、稳定性强、透水性好、工后沉降小等诸多优点，在公路工程中得到广泛应用。文章对天然砂砾在公路工程中路基填筑、路面结构层的应用，分别从施工工艺、质量控制及存在问题和注意事项等方面进行介绍，以供参考。

关键词：天然砂砾；路基填筑；路面基层；公路工程；路面结构层 文献标识码：A

中图分类号：U416 文章编号：1009-2374（2016）15-0096-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.045

预应力混凝土桥梁工程施工过程中，桥梁结构以及工艺都比较复杂，而且施工周期也比较长，加之水上作业工况复杂，对施工质量和施工工艺要求比较高，因此施工难度比较大。为了能够有效确保预应力混凝土桥梁工程施工质量和进度，需做好事前准备工作，其中最为重要的就是要做好测控。

1 箱梁预制段形态测量控制

1.1 预制几何管控

对箱梁控制节点进行放样，作为短线法预制箱梁中的关键控制技术。在此过程中，几何形状测量是基于节段几何尺寸改变，形成转角效应，从而达到水平线形以及竖向线形调整之目的，然而精确浇筑特定几何线形的梁段。在直梁浇筑过程中，匹配梁段沿直线方向从浇筑点移至匹配位置，然后开始对下一段梁段进行浇筑，如图1所示：

结合图1，为绘制梁段的施工竖曲线，应当先把匹配梁段（n-1）段平移出原来的点，然后再稍微在立面上移动，整体效果如图1（b）所示。完成以后施工任务以后，才能浇筑n段。桥梁工程施工过程中的平曲线，按照相同的形式获得，平移n-1段箱梁，到位后于平面上进行稍微的转动，如图1（c）所示，这样就形成了平曲线。

1.2 测量塔以及控制节点布设

精确放样箱梁控制节点，采用短线法控制箱梁预制线形。对于放样测量塔而言，实际应用过程中，不能超过变形允许范畴，而且精度一定要高，不能有明显的沉降。本文以苏通大桥为例，实际测量过程中，测量塔的高度较之于箱梁顶面标高，应当超过1.5m。在此过程中，为了防止阳光照射对塔身阴阳面产生影响，并因此而引起温差变形现象，笔者建议在测量塔四周严实地包上土工布；对于塔身内部而言，建议利用混凝土等材料将其填实，这样可以有效增加测量塔的刚度、强调。塔身外围边缘位置，用素混凝土对其进行严密包裹，需注意的是测量塔四周不能接触任何杂物，工作人员也不能随意上楼或者下楼。在测量时，为了能够有效保证在风雨气候条件下连续作业，不影响测量工期，可将其他仪器设备封闭好，仅留下部分设备观察窗外即可。除测量塔位置以外，台座两侧其他的位置建议设校核塔，以此来定期对各测量塔进行严格的校核。在此过程中，应当注意的是观测有无沉降，确保不发生位移。从构造组成来看，测量塔、校核塔两种塔形结构基本一致，只是后者入土深度较之于前者要深一些。箱梁节段长度存在着较大的差异，每块箱梁的两侧，分别设高程控制点，并且在中间位置布设轴线控制点。测量塔控制预埋件施工过程中，其组成部分主要是镀锌十字头螺栓以及U型圆钢；在混凝土完全凝固前，应当先将其准确地安放在测量塔顶板预设处。预埋件作为相对位置的参照物，除了轴线上控制节点轴线需精确测量、放线，其他的控制节点无需精确放样，但是一定要进行精确的测量。

2 箱梁拼装测量

2.1 合理布设加密控制点

在混凝土浇筑完并养护以后，在保证拆模强度的基础上拆模。完成以上操作后，预制箱梁节段先移出，将其作为匹配梁，待其强度达到规定要求（设计强度75%）以后，对其进行起吊。在此过程中，利用龙门吊及配套设施将箱梁节段稳稳地运至修整位置，全面检查和修正箱梁。在此过程中，每节箱梁均需经过两个月的时间进行养护，然后运到悬拼位置。在此操作过程中，借助架桥机将箱梁吊起来，并且将其移至拼装点，再悬臂拼装。布设加密控制点时，建议采用短线施工方法施工操作，其中有较高的拼装精度要求，即应当控制好拼装测量时的加密控制点精度。箱梁在操作过程中，主要针对墩顶位置进行处理，即利用架桥机拼装，并且将加密控制点设在墩顶之上，这样有利于观测。

桥梁工程施工过程中，采用短线法施工作业，必须确保拼装精度。在拼装测量施工时，加密控制点精度也应当严格控制。箱梁施工时，墩顶位置借助架桥机拼装操作。值得一提的是：加密控制点布设于桥梁墩顶，有利于日后观测作业。在此，仍以上述苏通大桥工程项目为例，箱梁拼装测量时控制点加密如图2所示：

如图2所示，在46#桥梁墩顶建观测标志，利用静态GPS、首级控制点（ST01和ST07）以及试桩平台控制点（CB2）联测，得到加密点平面坐标。实际联测过程中，采用接收机观测两个时段，其中每一个时段都观测一个小时。在平差计算过程中，点位误差不超过±4.2mm。在此过程中，采用水准测量法进行测量，同时还可以采用三角高程测量，ST01以及35#桥墩栈桥，以二等水准为标准进行测量，35#桥墩、46#桥墩，采用对向三角高程进行测量。在对向观测时，利用正倒镜观测六个测回，需强调的是每一个测回都要进行15次读数，然后求其平均值，得出46#桥墩墩顶控制点高程41.58m。由测段往返测高差不符值计算水准测量高差时，数中的误差计算机时，可采用以下公式：

式中：Δ代表测段往返测高差不符值；R代表测段的长度；n代表测段数。

利用以上公式进行计算，得出m1=±2.3mm。结合对向三角高程精度计算公式，其平距值为1000m，仪器的测角误差取1.5〞，测量距离误差2mm；仪器高与目标高量取误差为1.5mm。利用上述数据，可计算对向三角高程精度m2=±3.1mm。

2.2 箱梁节段的拼装与检测

箱梁拼装后，并进行预应力钢筋张拉，应当采用极坐标法对箱梁上的六控制节点进行检测，尤其要做好平面坐标及其标高的检测，以确保拼装限差能够控制在合理范围之内。一旦出现较大偏差，则需及时对桥梁线形优化调整。箱梁拼装时，采用对称悬拼方式。在合拢段箱梁拼装过程中，时间上存在着差异，则可能会出现较大偏差。针对这一问题，笔者建议利用边角前方交会法检测合拢段，并进行定位。

2.3 箱梁拼装过程中的线形测控

拼装箱梁时，拼装操作精度在很大程度上决定着桥梁线形管控精度。具体施工操作时，应当自箱梁节段、轴线的节点标高和顺、横桥向偏差，对线形控制精度进行综合分析。

3 预应力混凝土桥梁施工的测控技术应用时的注意事项

预应力桥梁合拢段，实施临时浇筑措施。合拢段两侧，湿接缝的宽度大约为15cm，可用于箱梁顺桥向的偏差调控。从这一层面来讲，顺桥向误差调节时，操作比较方便。箱梁顺桥向出现偏差时，应当及时采取有效的措施进行管控，多数轴线节点的偏差值都能够满足设计要求。为了确保箱梁轴线节点顺桥向偏差值能够合理分布，以右幅为宜，其偏差在±10mm限差范围之内。从对顺桥向合拢段、湿接缝可调节桥梁偏差的视角来看，如果想同时确保高精度，显然非常困难，所以可适当地将顺桥向偏差放宽一点。通过对不同问题和精度的综合考虑，采用短线法进行施工拼装，对精度的控制效果比较好，多数箱梁定位偏差都能够控制在理想的范围内。在施工过程中，应用预应力混凝土桥梁施工测控技术，还应当加强重视，尤其要严格控制T构悬拼梁段的标高。

（1）0#梁段安装施工时出现误差，比如会影响桥梁线形控制，应当保证其安装误差不超过5mm。同时，每一个0#块箱梁轴线点标高偏差、相对横桥向的偏差，不能太大，而且箱梁施工安装时需保持高精确，并且保证基准块位置准确；（2）节段拼装时，每道工序都引导严格按要求施工操作，临时预应力张拉顺序需根据线形管控具体确定和调整，配合调整垫片，从优化调整实行梁段；（3）预应力混凝土桥梁施工时，应当对两梁段间错台进行严格控制。实践中，为了能够有效防止施加预应力时梁段从错台山滑出，建议采用先张拉一组临时预应力，再根据要求进行调整，临时张拉。在施工操作时，对于齿坎打滑造成的临时预应力张拉力不够现象，建议在永久索张拉后再拆吊具设备；（4）对现场情况进行严格控制。比如对日照条件、混凝土性能指标、浇筑养护以及节段混凝土的重量以及相关参数监测，把握不同因素对线形产生的影响。通常情况下，早上大约7∶00时，对箱梁拼装施工过程中的标高控制数据信息进行采集，当温差在10℃～15℃时，桥梁悬臂端标高的变化最大范围为4～5mm；（5）按照测量步骤，对各节点空间的位置进行严格检测，尽可能地保证在理想观测条件下进行检测。具体安装操作过程中，如果出现了线形偏差等问题，应当及时分析原因，并根据原因进行针对性的优化调整。在此过程中，按照上翘、低头情况，分别选用上下厚度不同的涂抹胶层，加垫适量的铜片或者钢板。

4 结语

总而言之，预应力混凝土桥梁施工的测控技术应用，在很大程度上提高了桥梁工程施工质量，其中采用的短线匹配法，对预应力混凝土箱梁进行预制拼装，并且从各项拼装进行综合分析，对桥梁线形精度进行控制，同时该技术应用时，需采用高精度的测量设备，对箱梁接点放样以及拼装定位进行严格检测，只有这样才能确保预应力混凝土桥梁施工质量。

参考文献

[1] 田荣.预应力混凝土桥梁施工中真空压浆技术的应用

探析[J].公路交通科技（应用技术版），2014，（6）.

[2] 喻国强.预应力混凝土桥梁有效预应力测试技术应用

[D].长安大学，2013.

作者简介：董海平（1969-），男，江西永新人，上海华铁工程咨询有限责任公司工程师，研究方向：工程监理。

（责任编辑：王 波）