谢有金
(中铁十七局集团第六工程有限公司,福建 福州 350014)
吉水赣江特大桥跨赣江Ⅲ级航道布置为:(75+3×125+75) m 预应力混凝土双线连续梁,全长526.5m。连续梁布置:9m(0#段) +7×3m+9×4m,边跨现浇段长12.25m,合拢段长2m。梁体各控制截面梁高分别为:边跨直线段及中跨跨中截面最低点处梁高为5.4m,中支点最低点处梁高为9.4m,梁高按圆曲线变化,圆曲线半径R=467.125m;箱梁顶宽12.6m,底宽7.0m。
悬臂施工连续梁桥线形控制工作,主要需借助调整立模标高的方式,加强对结构变形、不同误差情况分析,明确下节段浇筑混凝土过程中的立模标高情况,从而确保合龙段两端悬臂高差,满足合龙段精度方面的标准。主梁悬臂浇筑施工时,梁段立模标高是否合理,会直接影响到主梁线形平顺情况。若是立模标高和实际不符,必然会发生桥面线形、设计线形的偏差问题。线型控制原理中,fi 为对不同影响因素的考虑,以便满足施工预留拱度要求;Hi′为第i 梁段设计的标高,而Hi 属于第i 梁段立模的标高。在设置施工预留拱度时,应考虑到纵向变形因素,以便做好模板前缘标高的设计工作、调整工作。
挠度影响因素主要包括:合拢过程临时锚固支座力释放因素、张拉预应力筋预应力因素、施工物产因素、基础沉降因素,以及挂篮及其他梁上的施工荷载因素、风荷载因素、湿度因素、自然温度因素及混凝土孔道摩阻应力因素、弹性压缩因素等。预留拱度值,需要联系扰度相关影响因素进行分析,以便施工过程中做好相应的调整工作,提高工程施工的效率和安全。
线形控制涉及的内容较多,如:箱梁施工挠度观测因素、标高控制移速、箱梁中轴线观测移速,以及平面控制移速、基础沉降因素、桥墩弹性压缩变形观测因素和温度影响因素等。线形控制流程:桥梁结构建模分析→梁段标高预测→施工作业→桥梁空间位置监控系统→桥梁施工监控系统→偏差分析→结构分析模型参数修正→修正后模型结构分析
首先,误差>施工控制误差12mm,后续节段需要进行合理的调整。如果误差<施工控制误差12mm,不需作以特殊的处理。控制立模高程的目的:对部分节点理论高程作以调整,保证桥面线型为平整的状态。理论值、梁段浇筑后高程值,如果存在一定的偏差,可过一段时间再对下一梁段予以相应的调整。待完成后期悬臂浇筑梁段挠度工作后,实行对应修正即可,同时需明确发生偏差的具体原因。
3.2.1 准备工作的有效措施
其一,应制定科学、可行的施工计划,严格遵循施工方案内容施工,不可随意调整施工加护内容。其二,进行挂篮、托架预压试验,将重点工作放在挂篮变形测试上,以此获得挂篮挠度数据信息。其三,需对桥轴线、墩位里程、高程进行复测。其四,结合施工进度情况,获得施工控制程序各时段梁体挠度、不同阶段梁段立模标高。最后,需要合理设置桥墩沉降的观测点。
3.2.2 梁段测点的有效措施
0 号段箱梁顶面水准点,作为箱梁悬臂浇筑施工标高、桥中轴线平面控制点。点的设置在与桥墩的纵横向轴线交叉点重合的零号块箱梁顶面。自箱梁首节段开始,于梁段前端距断面8cm 位置的断面,以横向布置标高的观测点。测点应用预埋钢质测点桩,测点应用期为箱梁施工中的重点部分,需要做好预埋测点质量控制工作、保护工作,禁止覆盖。
3.2.3 测量的有效措施
在挂篮立模、浇筑混凝土,以及张拉预应力钢的操作后,对各悬浇梁段标高予以观测,做好箱梁挠度观测工作及记录工作。标高观测时,还应加强对中轴线部位、墩沉降的观测,结合施工进度,作以周期性观测。
3.2.4 立模标高情况测量的有效措施
工作人员需结合施工控制组所提供的立模标高通知单进行放样,然后考虑到箱梁浇梁段重量因素、标高因素、预应力因素、混凝土强度因素等。此外,还应明确挂篮变形因素、墩沉降因素,以及温度因素的影响,对施工控制程序加以计算和分析,从而确定下一梁段立模的标高。
3.2.5 合龙段测量的有效措施
合龙段,属于箱梁施工的主要部分、线形控制的重点部分,相关建设企业需要予以重视。合龙段观测还应在合龙段四周悬臂施工最后梁段施工前,加以相应跨联测,以便确保梁段悬臂施工立模的高程满足具体要求。合龙段高程观测操作流程:安装吊篮前观测、浇筑混凝土前观测、张拉部分预应力钢后观测及张拉完全部预应力钢后观测。现浇合龙段前、最大悬臂长度温度测量、相应挠度变化测量,需要分别在6 点、10 点、14 点、18 点、22 点实行测量。
3.2.6 轴线观测、平面控制工作的有效措施
箱梁浇筑各节段,均应设置一个轴线观测点,在立模时、控制模板前端4 点坐标位置,进行箱梁平面部位控制工作。
3.2.7 基础沉降观测、桥墩弹性压缩变形观测的有效措施
承台顶面、0 号块顶部,分别布置一个沉降观测点,主要对基础沉降、墩身压缩变形情况进行观测。
3.2.8 施工测量程序情况
高程测量工作,应在每日日出前进行,梁体内外温度保持统一的状态。各个悬浇施工周期经挂篮前移定位——预应力钢束张拉后,均应做好质量控制工作。监控流程:严格遵循预报挂篮定位标高定位要求挂篮,然后进行立模板、绑扎钢筋操作。在浇筑混凝土施工前,对挂篮定位标高予以复测处理。施工控制小组应对测量的结果实行分析、调整,浇筑混凝土次日,对全部施工梁段上观测点标高进行测量,并明确本段测点、梁底标高间的关系。待完成预应力筋张拉的操作后,对施工梁段上钢质测点标高加以测量。对梁段断面尺寸进行检测,客观评判梁段混凝土是否存在超重。施工控制小组应对测量结果深入分析,结合上一施工周期梁底标高测量情况,确定下一施工周期挂篮的标高。
结合吉水赣江特大桥连续梁桥悬臂施工线形监控的实例,根据现场实测数据,将大桥边、中跨合龙时合龙段两侧梁段设计标高与实测标高进行比较,详见表1、表2 所示。
表1 边跨合龙时合拢段两端梁段高程(单位:米)
从以上两表可以看出,该桥中、边跨合拢时,合拢段高程较设计值最大误差为0.006m,相邻梁段最大合拢误差仅为0.004m,远低于线形误差控制标准值,满足线形控制要求,说明了此施工监控过程的有效性与正确性。
该桥125m 跨连续梁施工的过程,需要做好现场施工质量控制跟踪。如果该桥施工控制、线型控制达到具体标准,
表2 中跨合龙时合拢段两端梁段高程(单位:米)
表示连续梁合龙段施工的过程,可取消配重、另行压重,缩短施工的工期。与此同时,还应做好连续梁桥悬臂浇筑施工线型控制工作,挂篮变形控制工作,避免受到相关因素所影响。