期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 中建八局第一建设有限公司 山东济南 250100
摘要：目前，随着我国桥梁工程施工技术水平的不断提升，大跨度桥梁建设越来越多，在实际建设过程中，悬臂施工成为主要施工方法｡为了确保桥梁结构合龙的精准度和成桥的线形，在施工过程中，对上部结构在每一个施工阶段的挠度进行预测十分重要｡因此，本文结合洙水河特大桥桥梁施工过程中的挂篮悬臂浇筑线性控制进行介绍，希望能够为相关桥梁施工控制工作提供一定的意见与建议｡
关键词：挂篮悬臂;浇筑钢筋;混凝土施工;控制研究
1.工程概况
以某高速公路特大桥工程总长度为1254m，主桥采用55m+90m+55m单箱单室预应力混凝土变截面连续箱梁，根部梁高5.2m，跨中梁高2.5m，梁高及底板厚度符合2次抛物线变化，采用挂篮浇筑施工;采用三向预应力体系;箱梁顶宽度为13.25m，底部宽度为7.25m，顶板厚度为30cm，整座桥梁设置了3个合龙段，其长度为2.0m｡
2.悬浇节段施工
箱拱悬臂节段采用斜拉扣挂法进行施工，斜拉扣挂系统主要施工设备为扣塔系统､锚箱系统､扣锚索锚固系统､斜爬挂篮等｡斜拉扣挂系统施工利用悬臂施工原理，依托塔架，斜拉扣索及锚索形成自平衡体系，逐节段悬臂浇筑主拱圈，每施工一节段，便扣挂一组对应扣､锚索，其后利用千斤顶对称张拉相关扣､锚索，使悬浇箱拱的线形符合设计要求，如此循环至合龙｡主要施工工艺流程为:扣挂系统设备准备和安装→两岸拱脚段支架搭设→拱脚段施工→安装和张拉1号节段扣锚索，同时在拱脚段上安装挂篮进行第2段的施工(然后拆除拱脚段支架)→安装和张拉2号节段扣锚索→前移挂篮进行3号节段施工→安装和张拉3号节段扣锚索→前移挂篮循环施工节段至最大悬臂状态→施工合龙段→分级松扣→主拱圈施工完成｡
2.1扣塔系统
拱圈悬挂扣索塔架采用空心钢管扣塔方案｡由于该桥施工对扣塔塔顶位移控制要求严(塔顶纵向位移≤2.0cm)，扣塔位移过大将影响拱圈标高和应力控制;在进行方案比选时，采用万能杆件和钢管立柱作为扣塔的主要受力构件进行比较，由于万能杆件扣塔整体刚度较小，且不利于锚箱的放置，杆件之间是通过螺栓连接的多元件组合结构，螺栓眼孔间隙所导致的非线性变形难以准确计算及模拟，不确定因素过多，因此万能杆件扣塔方案予以摒弃;经分析，钢管混凝土扣塔受力可靠，且位移小，满足受力和变形要求｡
但由于该桥的扣塔支承于交界墩盖梁上，较重的钢管混凝土结构不可避免地给盖梁带来负担，再加上扣塔为临时结构，桥梁施工完成后需拆除，而钢管混凝土拆除困难且无回收利用价值｡经综合比较后，采用空心钢管扣塔方案｡空心钢管扣塔横桥向布置4排，顺桥向布置2排，共8根钢管｡
主肢钢管经设计采用1000mm×16mm螺旋焊管，根据拱圈扣挂的需要，扣塔高度定为41.26m，此扣塔主肢钢管竖向分为8段，钢管接长采用法兰盘用螺栓进行连接，有锚箱的采用锚箱支撑梁连接｡纵桥向主肢钢管中到中间距为2.2m，横桥向主肢钢管间距为(1.9+5.3+1.9)m，平联采用I32a｡单肋钢管节段在工厂内焊接成型，运输到现场后用塔吊进行整体拼装，以保证钢管的焊接质量｡横向连接钢管在工厂进行下料，在塔上进行焊接｡塔架系统利用安装在拱座上的塔吊进行逐段向上拼装｡两岸扣塔需钢材(除锚箱外均为Q235)总重约600t｡
2.2锚箱系统
锚箱作为扣索和锚索之间的一个连接装置，采用钢板焊接而成:①4~6号锚箱为独立锚箱，设置在盖梁上;②7~18号锚箱为组合锚箱，分层设置在扣塔上的锚箱支承梁上.
3.挂篮悬臂浇筑钢筋混凝土施工控制策略
3.1挂篮施工模板控制
在本工程中，主梁0号梁段采用支架现浇，其余梁段采用挂蓝悬臂浇筑，为了防止支架变形和挂蓝刚度不足导致结构开裂，以及模板变形导致的截面尺寸削弱或使混凝土超方等情况，必须确保支架､挂蓝及模板具有足够的刚度｡
3.1.1基本要求
立模时，应根据支架弹性变形情况设置必要的预拱度｡挂篮试拼完成后，需要按设计荷载进行预压，消除非弹性变形｡挂篮(包括模板及其他施工荷载)按75t计，若施工单位采用的挂篮重量与设计值有出入，应提前通知设计单位，以便进行必要的验算｡0号段施工完成后，建议在主桥合龙后再拆除0号段支架或采用相应的措施防止主桥倾覆措施｡
3.1.2测点布
设具体控制方法为:底模安装完成后，将外侧模板移动至设定位置，布置测量点，每个测量点都用红漆标记，设置2个观测断面，测点布设在大小里程的挂篮端，且每个断面设5个观测点，共设10个观测点｡
3.1.3预压加载
预压最大荷载按照1.2倍梁体重量+模板重量+支撑重量+施工荷载进行计算，加载前，需对初始标高进行测量，在整个过程中，按照40%､80%､100%､120%的次序加载，加载完成之后，每1h进行一次标高测量，直到变化量小于1mm，稳定后，按照加载反向顺序，依次对称卸载，避免发生偏压失稳等不安全问题的发生，卸载完成后，对每个观测点进行测量和记录｡
3.2施工过程线形测量
3.2.1构建测量
控制网建立桥梁独立控制网，作为桥梁线性和高程控制的主要依据｡在施工中，必须确保控制点具有稳定性，并定期进行复核检查｡在施工过程中，可将控制点引到主墩0号块中心，为线形观测提供基准，并定期复核｡
3.2.2线形控制过程
悬臂施工过程中，混凝土的收缩徐变､温度､现浇节段的重量以及施工技术的偏差都会对线形控制造成影响，为了更好地对连续梁的线形进行控制，必须准确地预测后期节段浇筑各因素对其产生的具体影响，因此，必须对各因素进行分析监控，具体内容如下:
1)测点布置｡每个节段布置3个对称的高程观测点，布置在距离块件前段20cm的位置，测点钢筋露出混凝土表面的高度控制不能超过2.0cm，测点磨平后，用红油漆进行标记｡
2)线形控制｡线形控制需注意以下几点:浇筑前，测量模板标高，确保浇筑节段前端底模达到设计高程;在待浇筑节段的位置预埋观测桩，主要作用是观测混凝土在浇筑前与浇筑后的高程变化，为后期节段的立模标高测量提供依据;混凝土浇筑完成后，开始测量观测桩，混凝土的标高应以建立模型时的标高为标准进行控制，同时，对其他各个梁段观测桩的实际标高进行测量，对各个梁端高程的实际变化情况进行对比，从而为以后待浇段的立模标高的确定提供参考;对各个梁段预应力张拉前的高程进行测量，为预应力张拉后的测量提供初始数据;对预应力张拉后的实际高程进行测量，具体要指测量各个梁段在进行预应力张拉后的实际高程，以对预应力张拉对各个梁段高程产生具体影响进行分析;对挂篮移动后的情况进行观测，主要工作是在挂篮移动后对各个梁段已布设测点的实际高程进行测量｡
结论
(1)悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥作为拱桥施工的一种新方法，具有结构整体性好､造价低､后期养护少､施工稳定性高､跨越能力强等优点｡
(2)大桥采用斜拉扣挂的悬臂浇筑施工技术，主拱圈施工的斜爬式挂篮､自动调索系统､整体吊装､预应力系统等技术及设备得到了成功的运用｡箱形拱圈悬臂浇筑技术在该桥上的成功，为此类桥梁的推广应用以及迈向更大跨径奠定了坚实的基础｡
参考文献:
[1]李定伦.上承式钢筋混凝土箱型拱桥上部结构施工关键技术[J].公路,2014(7).
[2]陈俊城.悬臂现浇拱桥施工索力优化研究[D].西南交通大学硕士学位论文,2014.
论文作者:胡海龙,楚成虎,韩青锋
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6