大跨度斜拉桥主梁线形控制技术研究

2020-03-09涂闻

四川水泥 2020年1期

涂闻

（中铁十六局集团第一工程有限公司，北京顺义 101300）

0 前言

由于混凝土斜拉桥跨度大，悬臂现浇主梁节段长、构件重、浇筑砼时变形大，且影响悬臂施工梁段变形的因素众多，而各节段预抛值控制难度又大桥梁线形合拢控制精度要求又高（桥横向5mm，桥竖向10mm），对于不平衡的桥跨悬臂施工更是如此。因此采取科学有效的技术方法措施，确保成桥后的线形及应力状态与设计相吻合是至关重要的。

1 工程概况

大冲邕江特大桥南北走向横跨邕江，主桥设计结构为三跨连续高低塔混凝土斜拉桥，跨径组合为193+332+113m，全长为638m，采用半漂浮体系。主桥纵曲线由一条凸曲线和两条凹曲线组成，主梁标准段断面形式为双分离边箱形断面形式，其箱梁顶板厚28cm，底板厚40cm，腹板厚35cm，主梁共划分为64个标准节段：8#墩为A1～A16#块、B1～B23#块；9#墩为C1～C15#块、D1～D10#块，每个标准节段长8m，其梁面宽31m，梁底宽19.2m，重量约为480t。

2 主梁线形控制方案

大跨桥梁施工线形控制主要以设计线形、长期恒载线形、竣工恒载线形与立模(安装)线形四种理论线形为模型。其中，立模(安装)线形是在几年的施工过程中经过不断的变化达到成桥后的竣工恒载线形，再经过徐变达到长期恒载线形，长期恒载线形与活载变形合成就是设计线形。由此可见，最终的主梁线形是由立模(安装)线形决定的，而控制好立模（安装）线形就是控制好施工砼前的模板（安装）线形和保持好施工砼时立模（安装）线形。

2.1 挂篮底模标高控制

根据主梁节段预抛高指令数值计算底模立模标高，复核无误后才能进行挂篮底模调模这道工序，该桥挂篮底模调模采用挂篮临时前吊挂来完成。

临时前吊挂对称设置在挂篮顶桁架前端，每个临时前吊挂由上、下分配梁和两根Φ40mm精轧螺纹钢组成，通过利用千斤顶油缸伸缩，完成挂篮底模标高调整。

调模时应先调整两边箱底模水平再同步对称提升或下放挂篮底模至所确定的标高位置，其标高量测采用“倒推法”，即前视读数=水平视线高（水准点标高+后视读数）-底模立模标高。采取这种方法进行立模标高控制，可及时通过前视读数判断立模标高偏差，并迅速进行立模标高调整，比常规的标高测量须先计算实测标高后再进行标高偏差判断更高效。

立模标高调整到位后，及时锚固锁定精轧螺纹钢，再进行卸顶作业，避免引起精轧螺纹钢吊杆松动而导致立模标高发生变化产生返工或出现人为施工控制偏差。

2.2 中线偏位控制

主梁中线偏位控制的关键在于挂篮前移走行。该桥空间布置斜拉索设计为“倒八字”形状，塔柱在梁体外侧，梁体上的斜拉索倾斜向外，在牵索挂篮上采用顶桁架行走系统（见图3-1），让挂篮在走行时不再受斜拉索空间位置影响，很好的解决了挂篮行走困难、挂篮两侧挂钩与斜拉索位置重合的问题，操作简便，纠偏容易。

图3 -1 前支点挂篮走行系统设计图

本桥主梁悬臂现浇施工时所采用的挂篮主要由上、下分布走行系统两部分组成，挂篮走行动力装置主要采用25吨的液压千斤顶。挂篮走行控制按以下三步实施：第一，对已完成浇筑的梁体进行中线位置放样，用钢卷尺量出挂篮中心位置并做好标记，再比对其中心偏位情况；第二步，准确在已浇筑完成的梁端面起向已完成浇筑的梁段方向所对应的走行箱梁侧面标示出800cm（10cm/刻）标尺；第三，牵引挂篮同步对称前移，在不断前移挂篮过程中务必保持好走行箱梁前移尺度一致且挂篮中心偏位控制在10mm以内。

2.3 悬臂砼施工过程控制

①不平衡荷载控制

不平衡荷载也是影响悬臂梁线形控制的因素之一。过大的平衡荷载，不但存在安全隐患，而且对于主梁线形控制也存在较大的不可预测和不可控制的风险。

不平衡荷载是指采用挂篮悬臂浇筑的主梁，其悬臂两端浇筑混凝土的方量不一致而产生的量差。而本桥主梁结构设计为双分离边箱断面形式，为此，考虑认为于悬臂一侧箱体两边浇筑混凝土的量差同样视为不平衡荷载。施工中按悬臂两端不平衡荷载不得大于一个主梁底板的自重，悬臂一侧两边箱不平衡荷载最大不超过一个边箱底板的自重（主梁底板的1/2）。

为有效解决不平衡荷载问题，施工时采取措施一是采用布料机（见图3-2）进行主梁混凝土布料；措施二是采取混凝土泵送、布料设备“一一配对”制，即一台混凝土地泵配合一台布料机进行一侧悬臂端混凝土主梁施工。