预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工线性控制

作者：陈忠

来源：《城市建设理论研究》2013年第44期

【摘要】预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工为铁路施工尤其是高速铁路施工中常见而又相当重要的一种施工方法。本文通过现场预应力混凝土连续梁悬臂浇筑的施工过程中的实际情况与理论相结合，并根据以往大量连续梁悬臂施工的经验分别从各各施工步骤来确定该施工过程中各道工序中容易产生的问题及施工中的需注意的管理要点，从而控制好预应力混凝土连续梁的梁体线性。

【关键词】挂篮，悬臂浇筑，合拢，线性监控 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 前言 1.1工程概况

广西沿海铁路钦州北至北海段扩能改造工程是广西沿海铁路组成部分，设计

行车速度为250km/h。张家沟双线大桥位于钦州市钦南区沙埠镇，桥位处地势较为平坦开阔，地形起伏小，多为粮田。线路跨越既有钦港线路基及钦港改线铁路路基。张家沟双线大桥位迄止里程：DK8+539.643～DK8+952.271,全桥为双线，位于半径6000m的曲线上及+5.8‰的上坡，全长412.628m。孔跨布置为1×24m+6×32m+(40+64+40)m连续梁+1×32m預应力混凝土梁。线路在DK8+837.3跨越钦港改线单线路基，采用主跨64m的连续梁跨越，要求立交净空不小于6.55m。连续梁起止墩号为7#～10#墩，采用悬臂浇筑。桥位处地震动峰值加速度为0.05g。地震动反应谱特征周期为0.35s。 1.2工程施工总体方案

张家沟双线大桥40m+64m+40m连续梁施工采用挂篮悬灌浇注法。由于连续梁为主要工期控制点，拟投入2套4只挂篮。即每联2套挂篮对称进行施工。主跨连续梁施工均采用先临时固结形成“T构”后再连续的方法，即先按“T构”悬臂浇筑，然后各T构合拢，体系转换后形成连续梁。0＃段现浇采用落地支架法施工，其他标准段采用挂篮对称悬浇施工，合拢段利用挂篮施工，边跨直线段为现浇。各梁段施工线型控制采用模拟计算梁部挠度变化，并将理论计算值和现场实测值进行比较分析，以利有效指导现场施工。

如何有效地控制该连续梁的施工质量以及线性，满足设计的几何线性，是该连续梁悬臂施工过程中的关键问题。 2线性控制要点

2.1监控方案及监控单位的确定

监控方案及监控单位的选择是整个线性控制中监控一项的关键。本连续梁的监控工作由项目部委托兰州交通大学土木工程学院进行监控。避免了缺乏现场监控测量人员，不具备相应的专业技术人员，缺乏相关经验等常见问题。监控方案也经过建设单位、设计单位、监理单位、施工单位各方会审通过。而施工单位也需成立专门而定测量队伍，固定测量人员，指定专人进行相关数据的观测与整理。监控仪器也在高程、应变、温度、风速等几个方面进行了配备。 2.2支座安装

（1）支座安装高度应符合设计要求，要保证支座支承面的水平及平整，支座支承面四角高差不得大于2mm。

（2）支座在安装前方可开箱，并检查装箱清单，包括配件清单、原材料检验报告复印件、支座产品合格证及支座安装细则。开箱后，不得任意松动连接螺栓，不得任意拆卸支座。 2.3零号块施工 1）支架搭设

支架搭设基础满足承载力要求并使用混凝土硬化。支架顶标高根据箱梁底板边缘形状放出控制点后，拉线控制。支架搭设施工前计算出各控制点的标高指导施工。 2）支架预压

预压原则：采用等重预压原则，底模铺设好后，进行支架预压，消除支架的非弹性变形，确定支架的弹性变形量，以设置底模预拱度提供参考。预压重量为所浇筑梁段的1.2倍。 预压方法：用吊车吊运钢筋进行预压，人工按照受力分布情况进行堆码。在预压加载过程中，必须对称、分层、均匀、满铺加载，同时设置专人进行支架的变形观测，若出现异常情况必须立即停止加载并查明原因。

预压时间：每跨底模安装完毕后，在底模上利用红油漆沿腹板走向每隔2m设置沉观测点，横向设置3个观测点。加载完毕后以2h为一个观测单位，若连续48h观测同一点的高程变化结果均在5mm以内，视为沉降稳定并以最后一天的观测结果作为加载稳定后的高程值。

3）数据处理

根据加载前、加载稳定后、卸载后的实测高程值采用最小二乘法进行拟合建立底模变形曲线。根据底模变形曲线并叠加预应力张拉梁体变形曲线得到预拱度曲线，作为底模板安装控制高程的依据。 2.4挂篮加载试验

1）试验场地布置。将菱形桁架拼装好后，将前、后支点各用两根精轧螺纹钢筋对菱形桁架模拟现场工况对称锚固。检查菱形桁架对地水平度，检查两套菱形架立柱中心线是否一致。 2）根据挂篮相关尺寸进行有关挠度位移的测点布置。 3）将有关仪器设备安装在各个测点上，即完成测试准备工作。

试验过程中需做到严密组织试验测试，统一信号，统一行动。始试验前，应对锚固系统进行一次全面的检查，确保连接的安全可靠。以后每做一级试验，均应对整个挂篮进行一次全面检查，才能进行下一级试验测试。认真做好各项试验数据的记录，如发现异常情况，立即中止加载，分析原因并采取相应措施处理好后，方能继续进行。 2.5悬臂施工中的线性控制

悬臂段采用菱形挂篮进行施工，挂篮可采用砂袋、钢绞线、钢筋进行预压，外模采用大块钢模,内箱采用组合钢模,根据预压数据立模,再制安钢筋及预应力管道，完成后采用砼泵车两端对称进行砼浇筑。悬臂灌注施工时，T构两侧要对称灌注砼，两端荷载最大偏差不能大于设计要求的20T。每个节段施工时，按先底板，再腹板，后顶板的施工顺序对称灌注 2.5.1连续梁挂篮悬灌浇筑法施工，需要注意以下施工要点： 挂篮的安装标高要严格按监控给定标高进行安装； 预埋孔要准确设置，不得使联杆受弯； 锚固螺栓要借助千斤顶将其拧紧；

新旧混凝土相连处模板一定要着重加固，以免挂篮变形较大时漏浆；

悬灌混凝土时，必须从挂篮的前端分层均匀地向挂篮的尾端灌注，同一T构两挂篮浇筑混凝土必须同步对称进行，确保T构两侧不平衡重不大于5t；

挂篮在走行时，位于同一T构上的两套挂篮移位必须对称同步进行，位移差不能大于40cm，挂篮后部必须设置保险倒链，移动速度不可超过10cm/min； 2.5.2﹑挂篮前移过程中应注意： 两侧挂篮同时缓慢向前匀速移动；

每前移50cm，用经纬仪、水准仪量测挂篮轴线的平面位置以及各测点的标高，防止挂篮左右偏移或扭转。

挂篮就位后，锚固在已施工完毕的梁段上,用链条葫芦提升底模至设计标高。 2.5.3悬臂施工测量监控

从挂篮的前移定位至预应力钢束张拉完毕是本桥施工的一个周期，每个周期中有关施工控制的步骤如下：

1） 按照预报的挂篮定位标高定位挂篮，由施工单位测量定位后的挂篮标高，并向控制小组提供挂篮的定位测量结果； 2） 立模板、绑扎钢筋；

3） 浇筑混凝土前，测量所有已施工梁段上的高程测点，复测挂篮定位标高，墩顶的水平位移，报施工控制小组；

4） 施工控制小组分析测量结果，如需调整，给出调整后的标高；

5） 浇筑完混凝土后第二天测量所有已施工梁段上的测点标高，测量本梁段端部梁底和预埋在梁顶的测点标高，建立测点与梁底标高的关系，提供给施工控制小组；

6） 按《铁路工程检验评定标准》检查断面尺寸，提供给施工控制小组并向施工控制小组提供梁段混凝土超重的情况；

7） 张拉预应力钢筋后，测量所有已施工梁段上的高程测点，并提供施工控制小组； 8） 施工控制小组分析测量结果，根据上一施工周期梁底标高测量值和应力、温度等测量结果计算、预报下一施工周期的挂篮定位标高。

工作程序的关键是：每个施工循环过程的结束都必须对已完成的节段进行全面的测量，分析实际施工结果与预计目标的误差，从而及时地对已出现的误差进行调整，在达到要求的精度后，才能对下一施工循环作出预报。 2.6合拢段施工线性控制

项目部专门制定了合拢段施工的专项方案。合拢锁定前经监控单位测量合拢口两端的标高，在两侧高差大于设计及规范要求时（高差大于15mm或合拢段长度的1/100），于需合拢侧进场压重调整标高，使合拢段两端标高一致。梁体锁定施工选在当天气温最低时进行并完成，完成后立即张拉纵向临时预应力索，张拉预应力钢筋完成后拆除边墩永久性支座的临时锁定，并在规定时间内完成整个合拢过程。减少由于温差变形引起的梁体伸缩，混凝土硬化初期的收缩，防止合拢段混凝土产生开裂或压坏。 3结语

预应力混凝土连续梁悬臂施工是高速铁路施工中的重点，连续梁梁体的梁体质量及线性控制为重点中的重点。通过本文，我们了解到了在预应力混凝土悬臂施工过程中的对于其梁体线性控制的一些要点及其容易发生的问题，也总结出了一些相应的管理方法和控制手段。通过经验总结，只有在施工过程中对每个步骤，每道工序，每个环节做到严格管理，控制到位，才能完成我们制定的目标，我们的产品才能达到理想的效果。 参考文献

[1]《高速铁路桥涵施工质量验收标准》.中国铁道出版社.2011 [2]《材料力学》.孙训方等编.人民教育出版社，北京，1979。

[3]《高速铁路施工工序管理要点》.上海铁路局.中国铁道出版社.2010.9[4]《土木工程施工工艺--桥梁工程》.中铁二局股份有限公司.中国铁道出版社.2010.9 [5]《高速铁路桥涵工程施工技术指南》.中国铁道出版社.2011 [6]《铁路桥涵施工规范》.中国铁道出版社.2002