摘要：結(jié)合襄渝二線(xiàn)安康至重慶段新后河27#左線(xiàn)大橋澆筑的施工狀況，闡述采用掛籃懸臂澆筑施工中結(jié)構(gòu)預(yù)拱度設(shè)置的方法、影響撓度控制的一些主要因素。從而確定結(jié)構(gòu)合攏精度和成橋后的線(xiàn)型。
關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；曲線(xiàn)；連續(xù)梁；線(xiàn)型
0 引言
隨著現(xiàn)代大跨度橋梁的修建，各種先進(jìn)的階段施工方法(如懸臂澆筑、懸臂拼裝、逐跨架設(shè)等)也應(yīng)運(yùn)而生，從而推動(dòng)了結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)理論及施工監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也使大跨度橋梁的蘸工控制問(wèn)題成為一個(gè)重要的研究課題。對(duì)于曲線(xiàn)橋而言，由于曲率的影響產(chǎn)生彎扭耦臺(tái)效應(yīng)，需同時(shí)對(duì)撓度和扭轉(zhuǎn)角加以控制，各階段的內(nèi)力和變形異常復(fù)雜，如果不在施工過(guò)程中實(shí)施有救控制，就可能由于偏差的積累而導(dǎo)致成橋后結(jié)構(gòu)的受力狀況及結(jié)構(gòu)線(xiàn)形嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)目標(biāo)而影響結(jié)構(gòu)的可靠性，因此對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土曲線(xiàn)連續(xù)梁橋的實(shí)際施工過(guò)程進(jìn)行跟蹤分析及工程控制是非常必要的【1】。
1 工程概述
襄渝二線(xiàn)安康至重慶段新后河27#左線(xiàn)大橋位于萬(wàn)源市花樓壩鄉(xiāng)境內(nèi)，起訖里程為ZDK505+705.14~ ZDK506+080.15，橋全長(zhǎng)375.01m,橋梁橫跨后河、210國(guó)道、既有鐵路，橋跨布置形式為8×32m簡(jiǎn)支T梁及2孔48mT構(gòu)連續(xù)箱梁，T構(gòu)中心里程為ZDK506+021，為受地形限制而設(shè)的跨線(xiàn)結(jié)構(gòu)型式，該橋0#~4#墩處于直線(xiàn)段，5#-10#臺(tái)均處于R-2000曲線(xiàn)段，T構(gòu)箱梁采用弦向直線(xiàn)布置通過(guò)曲線(xiàn)，全橋均處于+3.6‰上坡段。
T構(gòu)箱梁梁體為單箱單室、變高度、變截面箱梁，全長(zhǎng)97.2m,兩邊跨端部長(zhǎng)7.6m為等高梁段，梁高為2.5m；主墩墩頂處梁高為5.0m，其余梁段按圓曲線(xiàn)變化，梁底下緣圓曲線(xiàn)半徑為R=286.26m。箱梁頂板寬7.4m，底寬4.2m。頂板厚0.35~0.60m,主墩墩頂處局部加厚到0.70m。底板厚由0.30m變化至0.66m,主墩墩頂局部加厚至1.06m；梁體在端部、中支墩處設(shè)置橫隔板，全橋共3處。全梁分成27個(gè)梁段（13+1+13），一般梁段長(zhǎng)度為3m、3.5m，0#段長(zhǎng)9m，直線(xiàn)段長(zhǎng)5.6m，合攏段長(zhǎng)2m，梁體采用縱、豎采用雙向預(yù)應(yīng)力體系。T構(gòu)梁端部支座采用LQZ球形支座，8#墩與10#臺(tái)均為活動(dòng)支座。
2 線(xiàn)型控制基本原理
線(xiàn)型控制的基本原理是【2】：根據(jù)計(jì)算提供的粱體各截面最終撓度變化值(即豎向變形)來(lái)設(shè)置施工預(yù)留拱度，據(jù)此調(diào)整每段模板安裝時(shí)的前緣標(biāo)高。
用公式表示為：Hi=H1i+fi
式中： Hi一第i梁段的實(shí)際底模標(biāo)高
H1i—第i梁段的設(shè)計(jì)標(biāo)高
fi—綜合考慮各種因素的影響施工預(yù)留拱度
影響撓度的相關(guān)因素較多，主要有：
① 梁段混凝土的自重；
② 掙籃及梁上其他施工荷載；
③ 已張拉的預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力；
④ 合攏時(shí)釋放的臨時(shí)錨固支座的力；
⑤ 混凝土彈性壓縮、收縮、徐變、預(yù)應(yīng)力筋松弛、孔道摩阻應(yīng)力損失等因素；
⑥ 大自然的溫度、濕度及風(fēng)荷載等因素的作用引起的變形；
⑦ 橋墩變形、基礎(chǔ)沉降、施工誤差等。
根據(jù)上述各種影響撓度的因素，由設(shè)計(jì)計(jì)算出理論的預(yù)留拱度值，供施工時(shí)參考，因影響的因素較多和復(fù)雜，施工時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況和施工經(jīng)驗(yàn)作出相應(yīng)的調(diào)整。
3 施工標(biāo)高的確定
施工時(shí)設(shè)計(jì)院已提供了各施工階段累計(jì)撓度，包括各施工階段的恒載、預(yù)應(yīng)力和混凝土收縮徐變產(chǎn)生的撓度累計(jì)之和，還有1/2靜活載撓度、支座壓縮及基礎(chǔ)沉降、掛籃影響值(包括掛籃自重和鋼模板的重量等)。
節(jié)段前端施工立模標(biāo)高，由設(shè)計(jì)提供的標(biāo)高和綜合預(yù)留拱度組成。
設(shè)計(jì)標(biāo)高：H1i =H0+△Hi
式中：H0一墩頂塊標(biāo)高
△Hi一梁體坡度引起的增減值
綜合預(yù)留拱度 fi=fi1+fi2+fi3+fi4+fi5
式中：fi1—各施工階段的累計(jì)撓度
fi2一1/2靜活載撓度
fi3—支座壓縮及基礎(chǔ)沉降值
fi4—掛籃自重及鋼模板重量等影響值
fi5—節(jié)段預(yù)留拱度
節(jié)段前端立模標(biāo)高為：
Hi=H1i+fi= H0+△Hi+fi1+fi2+fi3+fi4+fi5
4 測(cè)點(diǎn)布置及時(shí)間確定
4.1 測(cè)量監(jiān)www.jianzhulunwen.org控點(diǎn)位的布置
共設(shè)8個(gè)點(diǎn)：分別在底模前端兩腹板邊和正中各設(shè)一點(diǎn)；前體頂而前端頂面兩腹板處各設(shè)點(diǎn)；箱體頂面兩挑出翼邊口前端和箱粱中線(xiàn)各設(shè)一點(diǎn)。
4.2 觀測(cè)時(shí)間及觀測(cè)內(nèi)容
① 掛籃就位后澆筑混凝土前；
② 澆筑梁段混凝土后；
③ 張拉縱向預(yù)應(yīng)力束前；
④ 張拉縱向預(yù)應(yīng)力束后；
⑤ 移動(dòng)掛籃前；
⑥ 移動(dòng)掛籃后(對(duì)已施工好的梁段前端進(jìn)行復(fù)測(cè))。
每天觀測(cè)記錄好標(biāo)高、溫度、時(shí)間、承臺(tái)沉降及天氣變化情況。
5 數(shù)據(jù)整理、分析和調(diào)整
5.1 施工標(biāo)高控制程序
原始數(shù)據(jù)搜集 原始數(shù)據(jù)整理 建立數(shù)據(jù)資料 計(jì)算理論預(yù)留拱度 確定立模標(biāo)高 梁段施工 施工觀測(cè)記錄 數(shù)據(jù)對(duì)比、分析反饋 計(jì)算下一段預(yù)留反饋
5.2 調(diào)整方法
① 合攏段懸臂端增加平衡配重；
② 邊跨合攏段施工中，支架上邊跨段與懸臂最后一段可能會(huì)出現(xiàn)少量偏差，此時(shí)通過(guò)懸臂端配重大小進(jìn)行微調(diào)。
6 線(xiàn)型測(cè)量控制方法
6.1 測(cè)量控制網(wǎng)
在全橋統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)設(shè)在既有鐵路混凝土框架橋頂部和附近某一固定點(diǎn)設(shè)立高程控制基點(diǎn)。高程控制點(diǎn)是連續(xù)梁統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，它既是連續(xù)粱施工高程放樣的控制依據(jù)，又是連續(xù)梁高程線(xiàn)型方向控制合攏的控制依據(jù)，在施工中必須保證其穩(wěn)定性，并經(jīng)常檢查復(fù)核【3】。
6.2 測(cè)量監(jiān)控實(shí)施內(nèi)容
在連續(xù)梁施工中影響線(xiàn)型的因素很多，其中尤以溫度、混凝土收縮徐變、現(xiàn)澆節(jié)段重、超重及施工偏差影響最大，為便于連續(xù)梁線(xiàn)型控制并對(duì)以后節(jié)段澆注溫度影響進(jìn)行預(yù)測(cè)，必須對(duì)連續(xù)梁施工中的每一道工序進(jìn)行觀測(cè)，具體觀測(cè)內(nèi)容如下：
① 灌注混凝土節(jié)段前端底模板標(biāo)高測(cè)量。根據(jù)監(jiān)控單位提供的瞬時(shí)立模標(biāo)高(應(yīng)包含掛籃變形值)進(jìn)行測(cè)量，確定澆筑節(jié)段前端底模高程。
②在待澆梁段端預(yù)埋觀測(cè)樁。預(yù)埋觀測(cè)樁是為了觀測(cè)澆筑混凝土前后的高程變化，確定實(shí)際預(yù)抬值，為以后梁段的立模標(biāo)高設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。在澆筑混凝土前預(yù)埋好觀測(cè)樁，測(cè)量灌筑混凝土前觀測(cè)樁頂?shù)母叱獭?br /> ③灌注混凝土前測(cè)量。測(cè)量待澆梁段、已澆梁段各觀測(cè)樁頂?shù)臉?biāo)高。
④灌注混凝土后測(cè)量。梁面混凝土標(biāo)高以立模時(shí)標(biāo)高進(jìn)行控制。不得在混凝土快澆筑完時(shí)用水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高；混凝土澆筑完畢后測(cè)量各梁段觀測(cè)樁頂?shù)臉?biāo)高，以便于比較澆筑混凝土前后各梁段的高程變化，為以后待澆梁段的立模標(biāo)高設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
⑤預(yù)應(yīng)力張拉前的測(cè)量。測(cè)量各梁段在預(yù)應(yīng)力張拉前的高程，為預(yù)應(yīng)力張拉后的測(cè)量提供初始值．以確定預(yù)應(yīng)力張拉對(duì)各梁段高程的影響量。
⑥預(yù)應(yīng)力張拉后的測(cè)量。測(cè)量各梁段在預(yù)應(yīng)力張拉后的高程，確定預(yù)應(yīng)力張拉對(duì)各梁段高程的影響值。
⑦移動(dòng)掛籃后觀測(cè)。測(cè)量移動(dòng)掛籃后各梁段的高程。以上7個(gè)觀測(cè)監(jiān)控測(cè)量是一梁段在澆筑混凝土前后的測(cè)量過(guò)程。每循環(huán)澆筑一梁段均要進(jìn)行以卜7個(gè)監(jiān)控測(cè)量步驟，并做好觀測(cè)記錄，為施工、設(shè)計(jì)線(xiàn)型控制提供依據(jù)。實(shí)際測(cè)量值要與理論計(jì)算值進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隨時(shí)修正。各梁段標(biāo)高測(cè)量及模板的調(diào)校時(shí)間均宜安排在清晨(6：00～8：00)，若未在此時(shí)間內(nèi)校模，要進(jìn)行時(shí)間溫度修正模板高程值【4】。合攏施工是連續(xù)梁施工的重點(diǎn)，在合攏施工前要進(jìn)行以下監(jiān)控測(cè)量，為合攏施工提供數(shù)據(jù)。
溫度線(xiàn)型測(cè)量：選擇3個(gè)梁段連續(xù)測(cè)量ld(24h)不同時(shí)段(每2h觀測(cè)一次)的標(biāo)高值。觀測(cè)已澆梁段隨溫度變化的情況，即溫度與線(xiàn)型變化，從中找出規(guī)律。整理出溫度應(yīng)力曲線(xiàn)，為合攏高程控制提供設(shè)計(jì)依據(jù)。
合攏段的高程測(cè)量：測(cè)量合攏段臨時(shí)鎖定前、張拉前后的標(biāo)高，同時(shí)測(cè)量合攏段前后的各梁段的標(biāo)高。將實(shí)際測(cè)量結(jié)果與設(shè)計(jì)院提供的理論成果相比，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題組織進(jìn)行分析，找出其中的偏差，進(jìn)行糾偏處理。全橋線(xiàn)型控制的較好，成橋后觀測(cè)與理論線(xiàn)型偏差最大僅2mm。
7 結(jié)語(yǔ)
本文結(jié)合懸臂澆筑施工的線(xiàn)型控制，就影響結(jié)構(gòu)撓度控制的諸多因素做了較詳細(xì)的分析。一般認(rèn)為：對(duì)于連續(xù)梁橋懸臂澆筑施丁線(xiàn)型控制，掛籃變形控制是關(guān)鍵；混凝土彈性模量的選取、收縮徐變的影響也相對(duì)重要；其他因素的影響一般不顯著。
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