连续梁桥在挂篮悬臂施工中的挠度控制分析

2018-11-30李德利

山东工业技术 2018年3期

李德利

（中铁二十局集团第四工程有限公司,山东青岛 266000）

0 前言

烟荣上行联络线跨204国道特大桥位于山东省烟台市芝罘区，全长2606米，采用1-(60+100+60)m连续梁上跨青荣左右线，主墩（24#、25#）在青荣左右线两侧，连续梁全长221.5m。上部结构为预应力混凝土连续箱梁，梁体为单箱单室、变高度、变截面直腹板形式，箱梁顶宽为7.2m，底宽5.4m，梁底下缘按圆曲线变化，最大悬臂长度4m，全联共计号块55个，采用挂篮悬臂法浇筑施工，下面针对该连续梁施工中的挠度控制进行简要分析。

1 挂篮的形变

挂篮对挠度的影响主要是其弹性形变和非弹性形变。为确保连续梁悬臂浇筑施工安全，检查支架的强度、刚度及稳定性，可通过预压试验使挂篮各杆件连接密贴，消除挂篮的非弹性变形，实际施工中，常以拧紧各个构件螺母的方式尽量消除这种误差。挂篮的弹性形变是指整个体系在混凝土的自重作用下引起的弹性改变量，一般包括桁架的弹变和前吊带的弹变，桁架弹变的计算可以将其转化为铰接结构，根据各个梁段的不同重量，分别计算出弹性形变量。前吊带弹变的计算可以将底模架前横梁转化为弹性支承的连续梁，根据各个节段的实际荷载算出各个支承的受力，再根据受力情形算出吊带的变形量。显然，其弹性形变量的准确计算是十分复杂的，但是我们通过预压试验也能测量出它在某一特定重量下的弹性形变量，这也为预拱度的设置提供了强有力的数据支持。

2 梁段的自重

梁段在浇筑过程中，梁段实际的尺寸与理论值可能会因为各种因素而产生偏差，这样的偏差可能导致该梁段的挠度出现相应的不准确性，所以，浇筑前，模板对拉应采用刚性大的撑杆，并且严格按照图纸和相应的规范要求控制梁段的断面尺寸和端头模板的高度，浇筑过程中，全程盯紧混凝土的用量并与设计量进行对比，发现超方时，应立即检查各个杆件是否松动，少方时，重点检查有无空洞。浇筑后，对梁段结构的截面尺寸进行校核和修正。

3 预应力施工

连续梁的纵向预应力是影响预拱度计算的主要因素之一，预应力对挠度的影响主要体现在预应力张拉和预应力孔道位置这两个方面。

3.1 预应力张拉

根据规范要求，连续梁张拉应采用张拉力与伸缩量这种“双控”标准使结构的预拱度达到设计要求，而实际施工中，由于张拉过程中的钢绞线回缩、夹片锚具压缩以及孔道摩阻的影响，致使张拉力出现损失，其次人工张拉时很难做到两段同步，使得钢绞线的伸缩量和梁段悬臂的起拱度与设计值经常出现细微偏差，因此，应当改进张拉的施工工艺，大力推广智能张拉，这样既能保证了张拉应力的精准又能真正做到悬臂两端的同步张拉，最终实现了悬臂起拱度、张拉应力以及钢绞线伸缩量这种“三控”体系的目标。

3.2 预应力孔道位置

一般悬臂端预应力约束位置的中心与整个截面的中心不会相差很多，因此孔道的定位很大程度上影响了悬臂端的挠度变形，即使是孔道定位上很小的误差也会造成整体上很大的差别。所以，在浇筑前，施工管理人员应该抱着谨慎认真的态度，尽量让手艺精炼的人去安装预应力孔道，当孔道与钢筋位置出现冲突时，适当挪动钢筋，并且加大定位钢筋的密度，力求预应力孔道定位准确，同样，在混凝土灌注过程中不得直接振捣预应力孔道，防止其偏移、变形。

4 混凝土收缩徐变

混凝土的收缩徐变对挠度的影响主要体现在其机理的复杂性，混凝土的收缩是指在浇筑后，混凝土内水分的蒸发、化学反应和温度变化导致其体积缩小的现象。徐变是由于荷载作用下，导致混凝土结构变形的增加，其影响因素有很多，如混凝土原料、张拉应力、温度、湿度、作用时间、养护情况以及结构形状等，我们通常用徐变系数进行描述。实际施工过程中，应当成立测量控制小组，加强观测大小里程每个梁段在混凝土浇筑前后、预应力张拉前后以及挂篮移动前后等6个工况下挠度的变化，一般采用精密水准仪来进行高程测量监控，每次的读数都采用双仪高法观测，以避免误差。测量时间安排在一天温度变化较小的时间里观测，即每天日出一小时后观测，以消除大气折光以及日照温差的影响，测量的工作持续时间越短越好，每次观测必须形成闭合水准线路，以检验观测成果是否满足规范要求，观测完成后及时做出台账，以便能观察研究挠度曲线变化，高铁连续梁施工一般都要委托第三方，施工单位给第三方提供观测数据，第三方经过缜密的检测和统筹给施工单位下一个梁段的立模标高，这样更能保证挂篮悬臂施工在合拢时的精度。