節(jié)段拼裝梁施工線形控制

預制節(jié)段拼裝箱梁施工線形控制技術魏超摘要結合新建鐵路寶雞至蘭州客運專線社堂渭河特大橋48m(雙線)節(jié)段簡支拼裝箱梁施工，列出幾何線性控制的方法及對施工過程重要階段做控制性分析，通過建立施工節(jié)段計算模型，模擬施工過程分析控制因素，介紹施工線形控制方法、施工布點、測量及數(shù)據(jù)分析方案，全面總結施工線形控制要點，為同類橋梁施工線形控制提供實施指導。關鍵詞預制節(jié)段箱梁拼裝 有限元分析線形控制預制節(jié)段拼裝梁施工以其施工速度快、自動化程度高，改善施工條件，提高勞動效率及施工環(huán)境適應性高的優(yōu)點逐漸成為一種發(fā)展迅速的新施工工藝。節(jié)段預制拼裝施工工藝工法，其原理就是將橋梁上部結構劃分為若干標準節(jié)段，在預制場地匹配預制完成后，在現(xiàn)場用架橋機等專用拼裝設備在橋梁下部結構之上，按次序逐塊組拼，同時施加預應力，使之成為整體結構，并沿預定的安裝方向進行逐跨推進、逐跨拼裝。本文以在建鐵路寶雞至蘭州客運專線社堂渭河特大橋48m(雙線)節(jié)段簡支拼裝箱梁施工為工程背景，總結預制節(jié)段拼裝梁施工線形控制方法，為類似現(xiàn)代橋梁施工提供施工參考。.工程概況社棠渭河特大橋共布置7孔48m整孔雙線簡支節(jié)段梁，施工樁號 131#墩(DK758+993.08)至138#墩(DK759+340.28)每孔節(jié)段梁共由H個節(jié)段組成，其中中間節(jié)段單段長度4.3m,共7段；漸變段單段長度4.0m，共2段；端節(jié)段單段長度2.7m，共2段。節(jié)段之間采用C50鋼筋混凝土濕接縫連接，接縫長度0.6m。梁段頂寬12.2m，底寬5.5m，梁高4.6m，最大單節(jié)段重量150噸。48m跨度節(jié)段梁采用移動支架造橋機節(jié)段拼裝施工。施工順序為131#墩向138#墩架設施工。.施工監(jiān)控目的及依據(jù)本橋設計為預應力混凝土簡支箱梁，采用預制場分節(jié)預制移動造橋機拼裝法施工。需要經過幾個施工階段，各階段互相影響，此種影響在個階段又有差異。若不通過有效的施工控制及時調整梁體標高，可能造成成橋狀態(tài)的梁體線形與設計不符，影響梁體質量。為了確保成橋后梁體線形與設計相符，在梁體拼裝施工過程中必須做好線形控制。節(jié)段拼裝施工線形控制根據(jù)結構計算分析數(shù)據(jù)結合施工監(jiān)測所得數(shù)據(jù)，綜合分析得出施工過程

高程調整數(shù)值，根據(jù)實際調整結果分析數(shù)據(jù)誤差進一步優(yōu)化控制數(shù)據(jù)，確保后期橋梁施工順利有序進行。.MidasCivil軟件計算TP48拼裝架橋機主梁受力變形為了分析TP48拼裝架橋機在節(jié)段上橋后受力變形，采用橋梁專用有限元軟件MidasCivil建立造橋機主梁空間模型對其進行受力分析。MidasCivil建立有限元模型，通過模擬主梁受力，計算主梁在梁體調整到位后的豎向撓度變形。圖1TP48拼裝架橋機主梁Midas模型圖2TP48拼裝架橋機主梁自重撓度計算模型2

圖3TP48拼裝架橋機主梁施工荷載作用下?lián)隙扔嬎隳Ｐ蛨D4TP48拼裝架橋機主梁施工荷載作用+自重撓度計算模型表1理論計算TP48拼裝架橋機主梁下?lián)现迭c號123456789101112下?lián)现担╟m）02.275.418.2010.1811.2111.2110.188.205.412.270點號131415161718192021222324下?lián)现担╟m）02.275.418.2010.1811.2111.2110.188.205.412.2704.4.1梁體施工線形控制方法、架橋機數(shù)據(jù)測量首孔梁體架設時，TP48拼裝架橋機拼裝上橋調整到位之后，如圖1布置24個測點測量主梁自重下變形數(shù)值；梁段吊裝架設前將每片梁下側四個支點根據(jù)理論計算調平，保證梁體左右處于水平狀態(tài)；待11個梁段全部吊裝就位后，對主梁24個測點進行測量記錄下?lián)蠑?shù)值；梁體全部吊裝就位后，吊裝預壓沙袋加載濕接縫荷載重量，帶預壓重量達到100%時測量主梁24個測點變化值;測量數(shù)據(jù)之后繼續(xù)加載至110%（造橋機首次使用預壓加載至120%，非首次使用加載至110%）；預壓加載結束后靜載48h對其主梁進行最后變形測量；各階段測量數(shù)據(jù)如下：表2實測TP48拼裝架橋機主梁自重下?lián)现迭c號123456789101112下?lián)现担╟m）00.320.911.301.601.801.811.651.330.880.350點號131415161718192021222324下?lián)现担╟m）00.350.871.311.691.851.801.611.350.820.320表3實測TP48拼裝架橋機梁段吊裝后撓值點號123456789101112下?lián)现担╟m）0.82.135.368.0010.0210.5310.2110.258.075.322.010.8點號131415161718192021222324

下?lián)现担╟m）0.72.275.288.0110.0510.4910.6110.218.105.232.10.6表4實測TP48拼裝架橋機加載100%后撓值點號123456789101112下?lián)现担╟m）0.82.175.318.1010.1011.0111.3110.108.185.262.070.7點號131415161718192021222324下?lián)现担╟m）0.82.215.218.2110.0811.1111.2310.118.235.352.120.7表5實測TP48拼裝架橋機加載110%后撓值點號123456789101112下?lián)现担╟m）0.92.405.628.2910.3911.9011.8110.478.355.552.380.8點號131415161718192021222324下?lián)现担╟m）0.82.515.658.2510.4211.7511.9010.568.405.492.360.8橋機預壓結束后，實測梁面實際標高，與設計標高比較；分析實測數(shù)據(jù)與理論計算數(shù)據(jù)誤差，結合梁體實際調整結果綜合分析得出最佳調整數(shù)據(jù)，對梁體進行二次微調。4.2、梁體線形控制根據(jù)梁體設計，梁體預應力張拉后跨中引起的最大反拱值為14mm，由預壓測量所得梁體濕接縫施工后在跨中引起的最大撓度為7mm，因此在梁段施工過程中梁體跨中理論標高應低于設計標高7mm，考慮到梁體后期徐變引起梁體上拱值一般＜10mm，故在實際梁體架設中跨中標高低于設計標高10mm，為后期梁體徐變預留3mm上拱值；各梁段的標高變化值根據(jù)二次拋物線以跨中為基準想兩端遞減。5、施工線形控制測量線形控制測量方法架橋機施工時，要求對架橋機進行如4.1所述測量方法進行測量分析，觀測精度為土1mm，讀數(shù)取位至0.01mm。環(huán)線閉合差滿足A=±4VZ（L為環(huán)線長度，單位km）。待橋機變形穩(wěn)定時，方可對梁段進行精調到位。梁段測量測點布置

梁段架設過程梁面觀測點均布置在梁段的梁段中間位置，左右對稱布置。線形控制觀測頻次預制節(jié)段拼裝箱梁每個施工節(jié)段對梁體線形控制測量的頻次均有要求，保證各階段施工測量的準確性才能確保梁體施工完成后的線形順直，完美。梁體架設施工測量階段及頻次如下表所示:階段觀測頻次梁段初調就位1次梁段精調就位1次濕接縫澆筑后1次預應力張拉前后各一次造橋機過孔后1次運梁車通過前后各一次梁體徐變測量7d/次5.4、線形控制數(shù)據(jù)優(yōu)化根據(jù)首孔架設測量實際數(shù)據(jù)及理論計算數(shù)據(jù)綜合分析，調整梁體架設各階段標高控制，以確保梁體線形與設計相符，隨著梁體架設數(shù)量增多，數(shù)據(jù)不斷累優(yōu)化，為后期節(jié)段梁梁體施工線形控制提供準確調整依據(jù)。6、結束語節(jié)段梁預制拼裝施工技術是較為先進的施工工藝，在國內目前使用較少；但是在近幾年來在城市軌道交通中的應用逐漸普及。幾何線形控制的關鍵是拼裝線形的計算及節(jié)段梁標高的試調，總結以往施工線形控制的方法，通過對于這種新型橋