浅谈预制节段拼装梁短线法施工节段梁安装线形监控测量

孙永丽

【摘 要】通过节段拼装梁短线法施工过程分析，发现普通桥梁施工中线形监控测量方法在预制节段拼装梁短线法施工过程中并不适用，经过对施工过程中线形监控测量方法进行总结对比，研究出了更实用的监控测量办法

【关键词】节段拼装梁；安裝线型；监控测量；

一、工程概况

1、工程简介

郑州市四环线涉铁项目SHDJSG-2标段所含项目为：郑上路立交桥、郑上路至化工路高架桥、地面道路拓宽改造等。

2、施工要求

拼装梁施工质量和精度按照《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（GJJ2-2008）、《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程》（CJJ/T111-2006）、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2017）从严控制。

二、选题理由

节段拼装梁近年在国内多个项目实施，施工工艺日渐成熟，但预制节段拼装梁线性控制依旧是施工重点，因此我选择“浅谈预制节段拼装梁短线法施工节段梁安装线形监控测量”为课题进行描述。

三、节段梁拼装工艺措施

1、节段梁起吊预拼装

为保证相邻梁纵、横坡满足设计要求，减少涂胶后位置调整时间，节段梁必须在正式拼装前进行预拼装。

节段梁运至现场后经吊车或运梁小车转运至相关位置后停止，通过三向千斤顶进行前移，在快接近时，用木楔在接缝间临时塞垫，防止节段梁撞伤。保持稳定后，调整至设计位置，使其与前端头梁段端面相匹配。

取出垫木，通过三向调整功能微调待拼节段空间姿态，缓慢驱动天车将起吊梁段与已拼梁段拼接，到位后预紧部分顶底板纵向临时预应力，观察上、下接缝是否严密，有无错台，节段拼接面是否完全匹配，消除或降低存在的偏差至符合要求后，在顶板、底板、腹板显著位置用油性笔划骑缝线标记，便于后续涂胶后快速对位。

2、梁端环氧胶施加

（1）环氧胶的技术要求

箱梁节段拼装接缝的粘结剂采用高品质双酚A型环氧树脂，其主要技术指标满足如下要求：

触变性（抗流挂性能）要求：厚度最厚为3mm时无流挂

可施胶时间：≥20min 可粘结时间≥60min。

抗压强度：≥75MPa

抗剪强度：≥15MPa

拉伸强度：≥12MPa

压缩弹性模量：≥8000MPa

湿热老化测试（GB50367-2006）：A级胶，90天湿热老化强度下降10%，伸长率≥1.5%，不可挥发物含量≥99%。

（2）节段的胶拼准备工作

检查环氧胶入场的材料牌号、性能是否与试验选定的材料一致，数量必须满足某一段的涂胶要求。清除节段胶结面的油污和灰尘，并使胶结面保持干燥无水，表面的湿度可用石笔画在混凝土表面进行标识。

检查施工相关工具是否齐全、吊装设备运行是否正常、临时预应力张拉设备运行是否正常，一切正常后，方可进行下一步施工。

（3）拌胶

环氧胶型号根据施工时的不同气温选用，保证梁段拼装质量和拼装进度。环氧树脂的B组与A组在使用前按比例结合，使用专用搅拌机械以约400转/分钟的速度混合环氧树脂2～3分钟，直到环氧树脂颜色均匀，混合过程中避免引入空气。

（4）涂胶

为了确保桥梁结构的内在质量，匹配面涂装环氧树脂粘结剂的配合比、配制方法、物理力学性能以及固化时间等根据不同的温度等作业条件进行相关试验后确定。环氧树脂粘结剂固结强度必须满足设计要求，初步固结时间不小于2小时，在24小时内须完全固化达到设计胶结强度。

环氧胶采用刮刀配合托盘涂沫，环氧胶拌合完成后必须保证在环氧胶失去活性前完成涂抹并完成临时预应力张拉。因此，应采用熟练工人在涂抹作业中快速工作，在环氧胶施胶结束后，将涂层表面多余的环氧胶刮掉，用刮尺检查涂层质量，对厚度不足的部位重新施胶，以确保涂层厚度。

涂胶人员配置：2个人搅拌、6个人涂胶（4个在梁顶、2个在梁底板）。

（5）胶拼面体内预应力管道处理

为避免胶拼时环氧胶挤入体内预应力孔道，以及确保梁体内预应力孔道接合面的密实、不漏浆，在体内预应力孔道周圈粘贴厚约10mm的海绵垫圈、要求直径比孔道略大。

3、拼装过程调整措施

根据规范，安装过程中可采取的调整措施有：临时预应力的大小调整，临时配重调整，拼接缝涂胶层的厚度调整，以及必要时对主梁增加现浇缝等。

这些处理措施均在监控计算中予以考虑，如临时预应力大小的调整在有限元模型中模拟，再将计算结果返回线形控制程序得到坐标的变化量；胶层厚度调整及增加现浇缝相当于改变了梁段的无应力长度，需要在线形控制软件中模拟。

桥梁结构安全性的关键因素是受力，线形虽然会影响结构受力，但主要影响的是行车舒适性，任何线形的调整，必须在受力满足规范要求确保安全的前提下进行。根据施工监控实施细则专家会意见，在线形偏差较小的情况下，为保证桥梁受力的相对良好性，可不进行调整。

4、节段梁对位及预应力施工

涂胶完成后，利用支架顶部三向千斤顶将梁段向已拼节段梁缓慢靠拢，利用预拼时所做骑缝线标记快速、精确对位，并进行预应力施工。

每段阶段梁连拼装完成后，进行钢绞线张拉并切除余量；随即开始下一对预制梁的胶拼，悬拼顶板预应力束利用安装支架上的操作平台施工。预应力施工应严格执行预应力施工的有关技术规定及质量标准。

四、结论

为保证节段梁精准就位，节段梁安装线性监控测量进行如下控制：

1、线形控制思路

以节段预制线形为控制目标，将实测局部坐标转换为桥梁整体坐标系，作为安装控制坐标，坐标系原点设置在一联的第一个拼装桥墩顶部0#块测点，指导安装。在误差较大时采取调整措施，采取误差调整措施时的线形误差分析方法及思路与节段预制做法相同。

2、定位坐标及线形测量

（1）理论定位坐标

从本质上，采用预制线形作为拼装定位线形是不可行的，其原因如下：预制线形是拼装梁在未施加外部应力状态下的线形，但悬臂拼装的实际施工过程中，定位安装完成的拼装梁已施加外部应力，而新拼装节段梁则基本处于未施加外部应力状态，如果要保证安装标高符合要求，则无法保持与已安装拼装梁之间的转角关系。因此，采用预制线形作为安装定位线形从理论上是不可行的。

安装线形与实际施工阶段相关，结合有限元的施工阶段计算结果与线形控制软件的预制线形，经过坐标转换，可以给出每个施工阶段各节段的控制坐标。通过对理论安装线形的分析，得到了節段梁控制点的目标坐标值，并据此进行安装，然后对相关控制点进行测量，得到实际测量值，然后根据实测结果进行结构分析，得到了预拼线形的位移量，此外可以获得预拼线形产生的6个控制点坐标，然后将计算出的坐标值与设计线形得到的相关坐标值进行比较和误差分析，得出该节段梁的调整方案。

（2）测量注意事项

①节段梁拼装指令在理论拼装坐标的基础上，还考虑了节段梁预制产生的偏差；

②安装在0#块上的架梁设备带来的荷载会造成一定的墩顶压缩量，该值需计入吊装指令计算过程，作为修正值常量；

③尽量使观测结果具有基本的统一性，以保证重复测量和第一次观测的结果真实、可比，

④每次观测均采用正倒镜取平均值的方法；

⑤测量必须在相对稳定的温度环境下完成测设，一般要求早上6：00前后，傍晚7：00前后测设完毕，且测设尽量在较短的时间内完成。

参考文献：

[1]《节段式混凝土桥梁设计和施工指导性规范》（美国洲际公路和运输者协会，1999）

[2]《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程》（CJJ/T 111-2006）；

[3]郑州市四环线及大河路快速化工程铁路代建部分SHDJSG-2标段实施性施工组织设计.

（作者单位：通号（郑州）电气化局集团有限公司）