浅析悬臂现浇箱梁桥梁线型控制方法

2018-12-31荣加敏安徽水利开发股份有限公司安徽蚌埠233000

安徽建筑 2018年6期

荣加敏（安徽水利开发股份有限公司，安徽蚌埠 233000）

1 工程概况

20世纪以来，随着经济、社会的发展，公路交通有很大发展。在与铁路、公路等交通线路相交处，需要建造立交桥、上跨桥；在河道、海湾、海峡修建特大跨度桥梁，其中连续刚构桥在较大跨度中得到广泛应用。但经过多年运行后，出现了内力分配不合理、主梁线形不流畅的情况，有些甚至出现了严重的跨中下挠，影响了桥梁的使用。本文主要研讨桥梁在施工过程中，通过对桥梁三维线型及内力的监控，对施工状态进行实时监测、调整、预测，以满足设计指标要求。

G205马鞍山段市政化改造工程路线起于G205与南环线交叉处大转盘，沿老路经当涂、新桥至马鞍山与芜湖市交界处，在主线K9+183.500～K9+616.500段跨越限制性Ⅲ级航道姑溪河及两岸大堤。其中跨越小桩号大堤及主航道部分（跨河主桥）采用53+2×95+53m悬臂浇注预应力混凝土梁（平面位于圆曲线及缓和曲线上，圆曲线半径为1600m，缓和曲线长度180m，右偏曲线）；跨越大桩号侧大堤（跨堤主桥）采用36+65+36m臂浇注预应力混凝土梁（平面位于缓和曲线长度为180m的右偏曲m线上）。桥梁按双幅桥设计，单幅桥宽度21.5m。

以跨河主桥为例，跨河主桥上部结构采用53+2×95+53m悬臂浇注预应力混凝土梁，单箱双室结构；箱梁顶板宽度为21.5m，箱梁底板宽度为14.5m；主墩墩顶根部梁高6.0m，跨中梁高2.4m，梁高采用二次曲线变化；箱梁采用纵向、横向、竖向三向预应力体系。

姑溪河大桥跨河桥箱梁结构0号块采用支架现浇，长度10.0m，主桥连续箱梁采用挂篮悬浇施工，半幅主桥分三个“T”单元，各单“T”箱梁除0#段外共划分5个2.5m节块（1～5号块）、5个3.0m节块（6～10号块）和4个3.5m节块（11～14号块），计14个悬浇节块；其中两个边跨不设合拢段，端部支架现浇段长度6.41m；中跨设置2.0m长合拢段。施工方法为在0号块上拼装挂篮，浇筑节块混凝土并分批张拉各节块钢束，再行走挂篮，实施下一节块。

该桥梁平面位于圆曲线和缓和曲线段上，箱梁轴线是变化的；且箱梁及桥面的横坡与平面曲线对应，横向坡比是变化的；悬浇箱梁的梁高采用二次曲线变化，每个节段梁高均不同、段首和段尾变化幅度也不同；桥梁位于道路纵坡线上，整体呈拱状，纵坡的坡比是动态变化的。综合上述特点，该桥线型复杂，所有的线型变化在该桥中均已出现，线型控制尤为重要。

2 线型控制方法

2.1 建立施工监控小组

建设单位考虑桥梁的规模、线型复杂程度、结构特点，考虑施工控制的重要性，通过公开招标，选择了第三方施工监控单位，全程参与指导桥梁监控，线型监控是其主要工作内容之一。

由第三方施工监控单位牵头，施工单位、监理单位、设计单位和建设单位各单位派员参加，建立施工控制小组，其中施工单位安排测量组、施工技术人员具体实施。

2.2 施工控制流程

桥梁施工监控流程：预告→监测→识别→修正→预告，是一个循环过程。

姑溪河大桥主桥施工监控的原则是线型监控为主和应力监控为辅。在施工过程中采取如下的监控策略：悬臂节段的空间位置在施工过程中实时监测并反馈；以悬臂节段空间位置及主桥各关键部位的应力状态两项指标为控制标准。为了保证桥梁施工质量满足设计要求，使成桥后桥梁的几何线型和内力分布尽可能符合目标设计，保证桥梁精确合拢，不至于使该桥发生过大下挠。保证结构变型控制在允许范围内，结构内力合理，并保证有足够的稳定性。

2.3 编制专项控制方案

根据工程特点，编制专项控制方案，确定工作机制，明确各方分工及责任、权利界定，建立统一工作流程，确保各个环节流畅运行，对出现问题启动研讨机制，及时解决处理施工中出现的问题。由桥梁监控第三方单位进驻现场，通过建立计算模型，并结合现场情况，及时提供各项相关参数，全程指导施工控制。

2.4 施工控制的方法

本桥的施工线型监控内容包括：箱梁的高程线型监控、竖向线型监控及平面轴线监控。

2.4.1 建立完善测量控制网

在工程开工前，依据建设单位提供的测量控制网，针对桥梁施工需要，加密建立新的平面、高程测量控制网系统，并进行定期复测、验证，确保控制网系统完整、准确。

2.4.2 控制数据的提供

在挂篮安装完成后，进行预压试验，清除结构变形，确定弹性变形数据；平面、轴线尺寸、横坡等数据通过设计图纸参数，经建模计算得出；梁底高程数据是由第三方监控单位考虑各项影响因素通过理论计算得出基础数据，考虑预抛高、挂篮弹性变形、预应力张拉前后高程变化等数据对基础数据进行修正、调整。该组数据确定后，由施工单位对挂篮模板底模、侧模、翼模及混凝土浇筑面控制，从而保证桥梁横向、纵向、竖向三维形状的准确。

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2.4.3 对各项数据监测方法

①主梁标高

每一普通悬臂施工块件顶面布置3个测点，测点沿纵桥向布置在离块件前端10cm对应箱梁侧墙处；挂篮立模标高布置6个测点，其中底板底模布置3个，顶板底模和两侧翼缘板底模各布置1个，所有测点沿纵桥向布置在离块件前端10cm处。

在挂篮的定位、浇筑后梁顶、梁底标高及张拉后所有已浇筑梁段梁顶的标高。通过此数据，可控制箱梁高度变化符合二次方程要求、调整预抛高值及桥面纵向坡度。

②横坡测量

测点布设方法：每个梁段同一断面的梁顶，距两侧翼缘边缘70cm处，梁中位置，共布置4个观测点。采用精密水准仪进行测量，测量精度在±2mm以内，在各测点放置标尺，观测记录各观测点的高程。

③轴线测量

在箱梁施工节段前端的横向中心位置设置测点，采用铁钉做标记。每个梁段完成后，施工测量人员对所有轴线测点坐标进行测量，并做好记录。

④数据修正

对前一节段平面、高程、轴线测量数据进行比对、分析，结合建立计算模型自动计算出的数据，为下一节段数据的确定提供依据。