大跨度悬灌连续梁施工中线形控制技术的应用

2021-04-12

智能城市 2021年6期

（中铁十六局集团第五工程有限公司，河北唐山 063000）

线形控制技术在大跨度悬灌连续梁施工中有良好应用的效果，如在纵向线形控制中通过控制挠度，可全面了解施工步骤的结构形态，且可以借助测量值与预拱值为后续施工提供可靠支持，确保施工高效开展。因此，对线形控制技术在大跨度悬灌连续梁施工中的应用要点进行细致分析较为必要。本文以具体的项目工程为例，就线形控制技术在大跨度悬灌连续梁施工中的应用要点进行探讨。

1 项目案例详况

项目为铁路客运站工程，采用的连续梁结构以钻孔灌注桩为基础，桩径均为1.6 m，桩长度不均，主要有50、77、83 m。考虑项目实际建设特点，对桩基础以上的承台考虑使用二层加台形式，墩柱采用流线型圆端实体变坡桥墩。桥梁上部结构采用变截面预应力混凝土连续箱梁，将长度控制为243.6 m。以整体式作为桥面的设计结构，连续梁的结构形式以直腹板、单箱单室、变截面为主，箱梁的顶宽12.0 m，底宽6.0 m。根据预先设计的要求，共设置5道横隔板。

本项目大跨度悬灌连续梁共81个节段，0号段采用钢管支架浇筑工艺，长度为19.0 m，1～20号段采用挂篮悬臂现浇的方式进行施工。本项目箱梁钢筋混凝土的强度等级均设定为C55，将20 mm的精轧螺纹钢筋作为竖向预应力的支撑体，预应力钢绞线作为纵向预应力。在连续梁施工过程中，采用菱形挂篮开展施工，每个挂篮重量为32 t。考虑项目的施工特点，决定使用线形控制技术。

2 线形控制与参数的测定方法

线形控制技术在大跨度悬灌连续梁施工过程中有广泛应用，可以贯穿至整个施工过程中，但这一技术在实际使用过程中受较多因素影响。因此，实际使用线形控制技术开展施工时，需要对多种影响因素进行综合性考量，如应考虑梁截面重量、温度等。技术人员需要在吊篮走行后对挂篮的中线加以测定和调整，待加固模板后再次检查挂篮中心线。

目前，线形控制参数的测量方法主要有挂篮变形值、箱梁混凝土容量和弹性模量、混凝土收缩与徐变观测、中线控制、箱梁预应力的监测技术等，均可以取得较好的测定效果。如借助挂篮变形值开展测定时，技术人员需要开展挂篮荷载试验，完成挂篮的拼装与组装工作后，可通过背压加载的方式进行负载测试，计算分层负载重量，确定荷载变形值。在箱梁混凝土容重和弹性模量测定过程中，合理选择测量对象，通常以混凝土弹性模量与时间变化规律为测量对象，并以此获得E-t曲线，再通过取样测定确定混凝土弹性模量。中线控制与箱梁预应力的监测技术是一种在线形控制参数测量中广泛应用的方法，在开展大跨度悬灌连续梁施工过程中，待某一段施工任务完成后尽快联测，联测时将箱梁中心点置于该段上，待获得相关的测量数据后方可开展箱梁施工。应注意在箱梁施工过程中，为确保测量的准确性，需要明确箱梁中心点，发挥线形控制技术优势。

3 连续梁悬臂现浇关键工序施工方案

3.1 吊篮施工方案要点

按照项目最初的设计方案，挂篮施工过程中须保证挂篮防护最低端与路面间有不小于5.0 m的净空，最终决定采用全封闭方式开展挂篮防护。焊接的立杆可作为栏杆使用，焊接高度控制为2.0 m，栏杆底部采用钢板围挡，并在倒角部位设置相应的泄水孔。

栏杆的顶部使用钢筋和拉篮连接，设置防护网，对已施工完毕的梁端设置安全防护栏杆，以免施工过程中有杂物掉落。

本项目挂篮施工过程中为确保施工安全，在挂篮四周设计了一条宽度为78 cm的马道，并在两侧设置栏杆，借助竹胶板实现封闭施工的目的，挂篮的正面采用钢丝网进行封闭，下部采用钢板和竹胶板封闭。在后续施工过程中发现，这一设计可以有效防护物料掉落，有助于提升施工安全管理质量。

3.2 连续梁施工方案要点

待永久性支座安装完成后即可开展临时支座的施工工作，本项目在0号段同时安装2个挂篮，混凝土浇筑施工完成后便可以拆除外侧钢管现浇支架，再临时固结，确定挂篮施工完成后可开展悬臂灌注施工。应注意在挂篮施工过程中须严格按照相关规范，尤其在挂篮拼装过程中需要保证T构两端挂篮均匀平衡，确保挂篮施工质量。

待挂篮拼装无误差后，施工人员可开始悬臂浇筑工作，在挂篮上有效浇筑1号段和1′号段，并张拉、锚固F2和T1纵向预应力，同时挂篮移动就位后再开展横向和竖向预应力的张拉施工。所有梁段混凝土浇筑完成后，施工人员应及时按照规范标准对混凝土进行养护，采用人工织物充分包裹覆盖混凝土，并洒水湿润，养护时间控制在28 d以上。

4 线形控制技术在大跨度悬灌连续梁施工中的应用要点

4.1 线形控制应用目的

大跨度悬灌连续梁桥与其他桥梁结构存在差异，大跨度悬灌连续梁桥需要逐个节段完成施工，在施工过程中需要积极开展现场实测和计算分析工作，以降低结构误差与设计误差对梁段整体结构的影响。通过开展线形控制工作，可以确保施工过程中梁端的线形状况满足设计需求，并将主梁合龙前两端的标高误差与轴线偏差控制在允许范围内，以提升精度控制能力。

4.2 施工阶段的线形控制技术应用要点

施工阶段的线形控制技术应用要点主要包括在挂篮施工、箱梁各个节段长度控制、箱梁模板支立、箱梁浇筑、放样等施工过程中的应用及挠度观测，均可发挥十分重要的作用。

4.2.1 在挂篮施工中的应用要点

本项目将线形控制技术主要应用于行走系统就位的控制中，为避免挂篮在移动过程中出现安全问题，应确保整个移动过程始终依靠走行系统，保证走行系统准确就位。

实际应用线形控制技术时先由测量人员使用经纬仪测量桥段的轴线与轨道中心线，待挂篮就位后施工人员测定底横梁的标高。

在混凝土浇筑过程中，应对横梁吊点进行多次测量，综合评定横梁吊点是否在允许误差内，一旦发现误差在5 mm以上应对横梁吊点重新调整。

4.2.2 在箱梁各个节段长度控制中的应用要点

项目施工时须保证每节箱梁的长度与设计尺寸完全相等，施工过程中受多种因素影响，导致难以控制节段长度。为实现箱梁各个节段长度控制的目的，可使用线形控制技术完成此项工作。使用线形控制技术时，先检查项目控制点布设情况，若测量结果符合设计要求，表明箱梁节段的长度合格；若测量结果与设计值有较大的差异，应再进行一次测量；若再次出现误差，可认定箱梁节段长度不合格，应及时采取措施调整。

4.2.3 在箱梁模板支立中的应用要点

在开展悬灌连续梁施工过程中，合龙质量会受到挠度控制水平的影响，说明悬灌连续梁施工过程中做好挠度控制十分重要。应用线形控制技术开展箱梁模板支立施工时，将箱梁模板支立标高线形控制工作作为重点。鉴于挠度控制会受到环境温度的影响，且环境温度越大对挠度控制的影响越大，施工时应选择阳光充足的正午，将箱梁立模时间选择在早晨、夜间，避免后续出现复测箱梁立模精度的情况。挠度控制易受到徐变与荷载的影响，需要采取不同的针对性措施，以减少相关因素对挠度控制的影响。

4.2.4 线形控制技术在箱梁浇筑施工中的应用要点

箱梁浇筑是本项目线形控制的重点内容，是施工过程中需要重要关注的内容。本项目箱梁浇筑采用分节段施工，应对每个节段的标高进行严格控制，确保箱梁的线形均可以达到设计要求。

完成浇筑的箱梁标高测定工作后，技术人员以得到的测量结果为依据，对下一节段箱梁的标高加以测定。为验证测量结果的精准性，技术人员需要将测量数据与0号段标高加以比较，若两者差值在误差允许范围内，表明测量结果准确，可以将其作为下一节段箱梁施工的标高。若两者差值超出设计范围，技术人员应及时采取针对性的解决措施对标高进行调整。

4.2.5 线形控制技术在放样中的应用要点

施工放样是箱梁悬灌施工过程中的重要环节之一，可直接影响箱梁的施工质量。实际运用线形控制技术开展放样工作时，需要对多种因素进行综合性考量。本项目基于实际施工特点，选择使用起重机开展此项工作，先使用起重机完成0号支撑安装工作，相关测量人员同步确定支撑位置，确保无误差后可实施安装工作。

本次施工过程中为尽快完成挂篮拼装工作，预先要求测量人员根据施工图纸确定控制点的具体位置，开展标高测量工作。同时保护引测点的点位，避免出现损坏，在浇筑开始前应进行施工放样，若是边跨现浇段的施工放样，测量人员可在场地平整后开展测量工作，按照设计图纸确定支架的搭设范围，再按照基准点对边跨的标高控制点进行测定。