斜拉桥主梁施工及线性控制

斜拉桥主梁施工及线性控制

王 佳

(中交一公局第四工程有限公司 南宁市 530031)

摘 要： 斜拉桥主梁的悬臂浇筑法是斜拉桥施工的一个重要方法,正确的施工测量方法可对主梁的施工质量以及线性进行有效控制。对江油涪江五桥的主梁施工方法及线性控制过程进行了详细介绍,分析了影响施工及线性控制的因素,提出具体处理措施,供相关技术人员参考。

关键词： 斜拉桥；悬臂法；线性控制

1 工程概况

本桥主梁施工采用前置点挂篮悬浇以及支架法施工。主梁全长310m,单跨155m,分别由悬浇段139m、现浇段13m、合拢段2m以及后浇段1m组成。主梁宽32.5m,主肋中心高度为2.7m,梁板厚度28cm,每6m设置一道宽30cm的横隔板,双向2%横坡,纵向为竖曲线型纵坡,采用 C60 混凝土,桥面铺装为 8cm C40整体化层和7cm沥青铺装层。

图1 主梁结构图

2 主梁施工方法以及线性控制方法的选取

2.1 施工方法的选取

斜拉桥主梁施工一般分为平转法、顶推法、悬臂法和支架法。悬浇法和支架法都是现在斜拉桥施工的重要的施工方法之一。悬臂浇筑法指的是在主墩两侧设置工作平台,平衡地逐段向跨端或跨中悬臂浇筑水泥混凝土梁体,并逐段施加预应力的施工方法。悬臂法适用于跨度大的桥梁施工。而支架法就是在净空不高的情况下搭满堂支架或者钢管贝雷支架,然后支模、浇注、拉预应力。在斜拉桥的主梁施工中,只有方法选对才会更有利于施工质量以及施工进度。本桥就是悬浇法和支架法的结合施工,河流中主梁部分为悬浇法施工,在岸上的主梁部分为支架法施工。

2.2 线性控制方法的选取

线性控制主要分为高程控制和平面控制。由于本桥主梁跨径大,并且施工周期长,施工难度也比较高,所以必须选择一个很好的线性控制方法。在本桥的高程控制方面,我们利用电子水准仪全面监测主梁高程,所选取的基准点在主梁0#块中心,并且周期性地进行了高程基准点复测。而平面控制方面,采用四等平面控制网来进行全桥监测。在监测的过程中,挂篮每推出一节我们都会对上一节的观测数据进行分析,如果符合设计要求则进行下一段的测量,如果与设计有差异则修正下一段的数据进行测量。在主梁顶面的高程控制主要是每节梁端模板标高和翼缘板立模标高以及成品标高,在主梁底面主要控制大纵肋底模标高以及成品标高。平面控制则主要控制主梁中心线方位、纵肋的位置、锚杆的位置以及翼缘板的位置。

3 主梁施工方法以及线性控制的过程

3.1 挂篮预压

在挂篮安装完全的时候,必须利用预压来确定挂篮的变形。本桥利用沙袋以及钢筋混合来进行110%预压,预压观测点平均分布在主肋和顶板,预压测量分为初测、50%测量、100%测量、110%测量、卸载50%测量和完全卸载测量。其中产生的弹性变形和非弹性变形显而易见,然后监控单位根据预压结果来计算立模标高,而主梁的标高还需加上立模的预拱度,立模预拱度主要包括：成桥后期挠度、二期恒载挠度、活载挠度、自重及预应力产生的挠度,监控单位根据这些然后结合索力的初张拉力来确定立模标高。测量队根据监控单位给出的立模标高来控制,以保证立模的准确性。

3.2 挂篮前行

本桥所用挂篮为前置点挂篮,所以在挂篮前进时必须先抽出后锚杆,然后测量人员根据设计图纸确定每节段挂篮的位置,利用千斤顶进行动力作用。测量人员进行实时监控,及时调整挂篮推进过程中的偏位。在挂篮推进时左右偏差为1cm之内,最终前后偏差控制在1cm之内。在挂篮里程即将到位时,进行测量,然后依次推到位,之后安装止推机构并顶推挂篮精确定位,顶升挂篮就位并锁定。

3.3 挂篮以及模板测量

挂篮推行到位后,安装在挂篮上的主梁模板难免会有偏差,所以需要测量进行进一步的调整,我们主要控制主肋底板前端两个角点和侧模的角点,其中所有的标高为监控单位所给出的立模标高,而挂篮后方则和上一段混凝土顶板底面贴平,这样线性就会平顺且准确。在纵肋模板调整之后,我们需要在底板上放样出锚杆、止推块等挂篮部件。为保证锚杆的受力,我们必须保证锚杆的垂直度以及准确度,所以在钢筋绑扎完成后测量人员会重新在顶口放样出锚杆位置,并且安装完成后复测。而在顶板上我们在各悬浇梁段离端头10cm 的肋板轴线与截面中心线上布置三个挠度观测点,同时也作为坐标观测点。测点贴近顶板安置,并保证垂直,上端用红油漆标识。这些观测点为监控单位调整下一段立模标高所必须观测的数据。为保证每一节段的线性,我们的端头模板以及侧模都会在浇注之前进行最后一次复测,以保证结构以及线性平顺。

3.4 浇注混凝土后测量

浇注完混凝土后,挠度点的复测要持续到三张完成后,分别为浇注前、浇注后、主梁预应力张拉前、主梁预应力张拉后、拉索三张前、拉索三张后。并且根据实际需要进行复测前几段挠度点的变化,三张后我们也对于主肋底混凝土、顶面混凝土进行测量,为监控单位报告数据以调整下一段立模标高。在测量队测量的同时,监控会利用仪器测量预应力以及斜拉索索力,如若不符合规范,则及时进行改正。为了主梁施工的独立安全性,我们测量人员同时对于塔柱的变形进行监测。

3.5 合拢段测量

在合拢前测量人员要对于悬浇段和支架段主梁进行周期的监测,监测内容包括高程变化以及纵向变化,由监控单位和设计单位以及监理单位与我们施工单位共同商议合拢事宜。合拢时主要的控制就是悬浇段和现浇段的线性平顺。同样主要利用电子水准仪来测量标高。

4 影响施工以及线性控制的因素以及解决办法

4.1 对施工中控制的影响

(1)温度

温度对于线性控制的主要影响在于标高,温度会随着季度的变化而变化,并且也会每时每刻的变化,由于混凝土的热胀冷缩以及拉索的热胀冷缩,会使我们对于标高控制的时候产生波动性,早上根据监控指令调整好的立模标高会在下午变低。为此我们对主梁进行了24h全天监控,由监控数据发现温度升高会使主梁的标高成曲线形降低,但经过我们的观测,在每天太阳升起前1h内的标高是符合设计要求的,所以我们调整了施工周期,把每次的立模时间都定在了早上太阳升起之前1h内。如果由于非人为因素必须在其他时间段内立摸,我们会利用观测数据加以标高修正。

(2)荷载

由于监控单位给出的立模标高为一个理想状态,荷载是一定的。而随着悬臂的增长,荷载对于标高的影响会逐渐增大,在这种情况下我们在立模时必须保证挂篮荷载接近于理想值,所以在每次标高测量的时候必须保证桥面吊车退至0#块,并且在立模的时候尽量避免在钢筋绑扎进行后调整,如若不可抗拒,则需要与监控单位商量计算增加预拱度。

(3)索力以及预应力

索力在主梁施工中也是一个重要的影响因素,索力必须进行多次张拉到设计值才会减少主梁和塔柱的受力影响。而在三张后如果索力超出设计索力太大,那我们对于三张后的挠度变化、纵肋标高以及混凝土表面的标高数据就会失真,而监控单位在计算下一段立模标高如若没有考虑到就会使误差累计,进而影响主梁的线性,预应力虽然影响因素小,但是也不容忽视。所以为了避免这种情况的发生,就必须在索力以及预应力测量的时候做到严格并准确。

4.2 对测量的影响因素

(1)气温和气压

气温和气压都会影响仪器的精度,由于主梁线性的重要性,所以在测量前必须对仪器进行气温气压改正。

(2)基准点

在主梁标高控制中,基准点会随0#块的沉降同时进行沉降,而基准点的标高直接影响到每一段立模标高以及其他标高测量,所以必须进行周期性复测。

(3)仪器自身以及棱镜

在主梁平面控制中,仪器精度必须符合本桥要求,并且仪器和棱镜必须按照要求进行校正和检定。

(4)测量人员

测量人员在测量的同时必须严格根据测量要求进行测量,仪器对中整平必须严格,并且需要准确对准后视。而立杆测量员必须思路清晰,知道所需要测量的所有点并准确立直。

5 总结

通过对涪江五桥斜拉桥主梁线性控制分析,得出以下研究结论,以为类似斜拉桥主梁线性控制提供借鉴：

(1)在线性控制的前期,必须选取适合本工程的控制方法。

(2)挂篮施工前期,必须按要求对挂篮进行预压,并做好数据记录。

(3)在挂篮前行的时候,必须周期性地观测外部因素对于主梁线性的影响。

(4)平面控制点及标高控制点必须处于稳定的地点,并且周期性复测。

参考文献

[1] 刘长卿. 涪江五桥斜拉桥主塔曲线爬模设计及线形控制[J]. 山东交通学院学报,2015(3).

[2] 游朝辉,魏星.支架法施工斜拉桥主梁线性控制[J]. 工程技术,2013(10).

Main Beam Construction and Linear Control of Cable-stayed Bridge

WANG Jia

(The Fourth Engineering Co.,Ltd. of CCCC First Highway Engineering Co.,Ltd., Nanning 530031,China)

Abstract The cast-in-place cantilever method for main beam of cable-stayed bridge is an important method for cable-stayed bridge construction. The correct construction measurement method can provide effective control for the construction quality and linearity of main beam. The construction method for main beam of Jiangyou Fujiangwu Bridge and linear control process are introduced in detail, factors of influencing the construction and linear control are analyzed, and specific treatment measures are put forward, so as to provide reference for relevant technicians.

Key words Cable-stayed bridge; Cantilever method; Linear control

中图分类号： U448.27

文献标识码： B

文章编号： 1673-6052(2017)10-0008-03

DOI：10.15996/j.cnki.bfjt.2017.10.003