1、懸臂施工線形控制研究與實踐張震中鐵二十局集團(tuán)五公司【摘 要】本文根據(jù)廣西南百高速鎮(zhèn)流右江大橋施工要求，結(jié)合單位工程實際情況，對大橋線型進(jìn)行理論計算，確定線控方案設(shè)計，施工過程中結(jié)合實際情況控制效果進(jìn)行了認(rèn)真分析，確定了影響線控效果的因素和應(yīng)采取的相關(guān)措施，不斷修正線控方案，對以后類似工程有很好的借鑒意義?！局黝}詞】 懸臂梁 施工 線型控制 研究 實踐1 工程概況K12+931.5鎮(zhèn)流右江大橋上部構(gòu)造為預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)形式，跨徑組合為82m145m82m，由左、右幅分離的兩個單箱單室變截面剛構(gòu)連續(xù)箱梁組成。其中0#、3#臺頂設(shè)置支座，1#墩和2#墩頂與主梁固結(jié)。該橋位于直線段，豎向設(shè)R=2000

2、0m的凸型豎曲線。右江大橋主橋設(shè)計為懸臂掛籃施工，最大節(jié)段長度為4m，最大梁高8.2m，最大梁重156.4噸（5#段），底板寬度為7.6m，頂板寬度為15.18m（單箱單室），擬采用無平衡重貝雷梁掛籃懸臂施工。全橋共4個T構(gòu)，每個T構(gòu)對稱有21個懸澆塊。全橋采用8幅掛藍(lán)組織平行施工。2 線型控制的基本原理線型控制的基本原理是: 根據(jù)計算提供的梁體各截面最終撓度變化值( 即豎向變形) 來設(shè)置施工預(yù)留拱度, 據(jù)此調(diào)整每段模板安裝時的前緣標(biāo)高( 注: 本文規(guī)定向下變形為正值, 向上變形為負(fù)值) 。用公式表示為: Hi=Hi+fi式中: Hi第i 梁段的實際底模標(biāo)高Hi第i 梁段的設(shè)計標(biāo)高fi綜合考慮

3、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, 主要如下:梁段混凝土的自重; 掛籃及梁上其他施工荷載;已張拉的預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力;合攏時釋放的臨時錨固支座的力;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; 大自然的溫度、濕度及風(fēng)荷載等因素的作用引起的變形;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)計計算出理論的預(yù)留拱度值，施工時根據(jù)實際情況和施工經(jīng)驗作出相應(yīng)的調(diào)整。3 施工標(biāo)高的確定施工時設(shè)計院已提供了各施工階段累計撓度, 包括各施工階段的恒、預(yù)應(yīng)力和混凝土收縮徐變產(chǎn)生的撓度累計之和,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

4、掛籃自重和鋼模板的重量等) 。3.1設(shè)計標(biāo)高: Hi=H0+Hi式中: H0墩頂0# 塊標(biāo)高 Hi梁體坡度引起的增減值3.2綜合預(yù)留拱度: fi=fi1+ fi2+ fi3+ fi4+ fi5式中: fi1各施工階段的累計撓度fi21/2 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3.3節(jié)段前端立模標(biāo)高為:Hi=Hi+fi= H0+Hi+ fi1+ fi2+ fi3+ fi4+ fi54 數(shù)據(jù)整理、分析和調(diào)整4.1 調(diào)整方法合攏段懸臂端增加平衡配重;邊跨合攏段施工中, 支架上邊跨段與懸臂最后一段可能會出現(xiàn)少量偏差, 此時通過懸臂端配重大小進(jìn)行微調(diào)。

5、 考慮梁段及掛籃自重計算立模標(biāo)高截面預(yù)拋高值計算表截面號梁頂設(shè)計標(biāo)高 (m)恒載拋高(mm)活載拋高(mm)預(yù)設(shè)拱度(mm)掛藍(lán)彈性變形(包括吊桿)(mm)計算預(yù)拋高(mm)1297.40627.79.1446.414.697.841397.42822.328.434015.486.151497.44920.897.643416.378.831597.4717.296.8128.317.269.61697.4914.355.9523.115.6591797.50711.095.2218.916.451.611897.5238.284.51517.345.081997.5396.083.811.

6、518.239.582097.5544.483.128.319.235.12197.5693.352.485.616.828.232297.5812.811.983.617.525.892397.5932.691.5218.624.792497.6042.91.040.82024.742597.6153.90.620.100A97.6335.430.1100025A97.6517.770.89008.6624A97.669.221.510.82031.5323A97.66911.532.182.418.634.7122A97.67814.242.914.517.539.1521A97.6861

7、7.443.697.216.845.1320A97.69521.874.7110.919.256.6819A97.70426.875.8115.218.266.0818A97.71332.566.992017.376.8517A97.72138.948.2525.216.488.7916A97.72845.859.593115.6102.0415A97.73653.0811.2438.217.2119.7214A97.74360.9612.974616.3136.2313A97.7566.6214.7754.315.4151.0912A97.75676.2916.6263.114.6170.6

8、15 施工時線型測量控制實際操作5.1 箱梁施工測量網(wǎng)的建立5.1.1 為預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁懸臂澆筑施工服務(wù)的測量控制網(wǎng)建立在各墩的承臺上，而后根據(jù)施工的進(jìn)度安排將承臺上的控制點轉(zhuǎn)移到各自的 0號塊上。如圖15.1.2 平面控制網(wǎng)由橋面中軸線組成，平面控制網(wǎng)采用全站儀建立。5.1.3 高程控制網(wǎng)依托已建立的控制網(wǎng)點，采用二等水準(zhǔn)測量的方法，變換儀器高法，先在各橋墩承臺上各設(shè)一個高程控制點，箱梁0號塊竣工后，用水準(zhǔn)儀加懸掛鋼尺的方法移至0號塊頂面上或用全站儀建立。0號塊上的水準(zhǔn)點即為箱梁懸臂澆筑施工的高程控制點。圖1 0號塊頂面測量基準(zhǔn)點布置示意5.1.4 箱梁的各懸臂施工梁段的測點布置見圖2。圖

9、2 懸澆階段梁測點布置示意5.2 測量監(jiān)控實施內(nèi)容5.2.1 灌注混凝土節(jié)段前端底模板標(biāo)高測量：根據(jù)監(jiān)控單位提供的瞬時立模標(biāo)高( 應(yīng)包含掛籃變形值)進(jìn)行測量, 確定澆筑節(jié)段前端底模高程。5.2.2 在待澆梁段端預(yù)埋觀測樁：預(yù)埋觀測樁是為了觀測澆筑混凝土前后的高程變化, 確定實際預(yù)抬值, 為以后梁段的立模標(biāo)高設(shè)計提供參考依據(jù)。在澆筑混凝土前預(yù)埋好觀測樁, 測量灌筑混凝土前觀測樁頂?shù)母叱獭?.2.3 灌注混凝土前測量：測量待澆梁段、已澆梁段各觀測樁頂?shù)臉?biāo)高。5.2.4 灌注混凝土后測量：梁面混凝土標(biāo)高以立模時標(biāo)高進(jìn)行控制, 不得在混凝土快澆筑完時用水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高; 混凝土澆筑完畢后測量各梁段觀測樁

10、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)計提供參考依據(jù)。5.2.5 預(yù)應(yīng)力張拉前的測量：測量各梁段在預(yù)應(yīng)力張拉前的高程, 為預(yù)應(yīng)力張拉后的測量提供初始值, 以確定預(yù)應(yīng)力張拉對各梁段高程的影響量。5.2.6 預(yù)應(yīng)力張拉后的測量：測量各梁段在預(yù)應(yīng)力張拉后的高程, 確定預(yù)應(yīng)力張拉對各梁段高程的影響值。5.2.7 移動掛籃后觀測：測量移動掛籃后各梁段的高程。以上7 個觀測監(jiān)控測量是一梁段在澆筑混凝土前后的測量過程。每循環(huán)澆筑一梁段均要進(jìn)行以上7 個監(jiān)控測量步驟,并做好觀測記錄, 為施工、設(shè)計線型控制提供依據(jù)。實際測量值要與理論計算值進(jìn)行比較, 發(fā)現(xiàn)問題隨時修正

11、。各梁段標(biāo)高測量及模板的調(diào)校時間均宜安排在清晨(6:008: 00), 若未在此時間內(nèi)校模, 要進(jìn)行時間溫度修正模板高程值。將實際測量結(jié)果與設(shè)計院提供的理論成果相比, 發(fā)現(xiàn)問題組織進(jìn)行分析, 找出其中的偏差, 進(jìn)行糾偏處理。全橋線型控制的較好, 成橋后觀測與理論線型偏差最大僅6mm。全橋合攏后梁頂高程誤差值見下表截面號梁頂設(shè)計標(biāo)高 (m)全橋合攏后梁頂實測標(biāo)高(m)誤差(m)備注1297.40697.41-0.0041397.42897.43-0.0021497.44997.4430.0061597.4797.4670.0031697.4997.4850.0051797.50797.5030.

12、0041897.52397.5190.0041997.53997.53902097.55497.555-0.0012197.56997.56902297.58197.582-0.0012397.59397.5890.0042497.60497.605-0.0012597.61597.617-0.002A97.63397.636-0.00325A97.65197.6460.00524A97.6697.6590.00123A97.66997.674-0.00522A97.67897.683-0.00521A97.68697.688-0.00220A97.69597.698-0.00319A97.70497.705-0.00118A97.71397.718-0.00517A97.72197.723-0.00216A97.72897.7220.00615A97.73697.741-0.00514A97.74397.7410.00213A97.7597.752-0.0