超长悬臂盖梁施工精细化控制技术研究

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【摘要】通过做出悬臂盖梁施工测量准备、钢筋与模板的测量、混凝土浇筑等方面对超长悬臂盖梁施工精细化控制，为类似工程提供了实践经验及技术支持。

【关键词】超长悬臂梁； 盖梁施工； 精细化控制

一、 工程概况

魁奇路东延线二期工程大致呈东西走向，全长约4.532km，中交路桥建设有限公司承建其中的禅城区段。桥梁设计荷载为汽车荷载公路-I级；设计速度为80km/h，高架标准整幅桥宽35m。为便于辅道设置，主线下部结构主要采用双矩形柱+大挑臂“倒T形”预应力盖梁的桥墩形式，采用C50混凝土，按部分预应力A类构件设计。盖梁形式14种，多数下部结构形式为“π”形，盖梁两侧挑臂悬挑长，最大单侧挑臂悬长达10.52m、9.02m；盖梁宽度≥3m，高度≥3.8m，盖梁中部挡块高1.8m，与盖梁同体设计施工。

二、 盖梁施工前相关测量准备工作

（一）、盖梁支架预压及沉降观测：

1、地基处理：盖梁支架安装前对施工场地进行整平并压实，对难以压实的部分土层进行换填再压实。平整压实时坡度控制在1.5%，压实度控制在90%。为了使地基满足承载力要求，两侧开设排水沟，避免雨水浸泡地基，特别对于本项目盖梁支架预压，上述条件必须满足，因为本项目盖梁支架预压采用的是堆载物落地悬吊的预压方法（如图1）。

图1 堆载物落地悬吊预压法

2、预压墩位、荷载及支架安装简介：本次盖梁支架预压选择的是A1型盖梁对应墩位，荷载选择最大荷载重量的A8型盖梁的1.1倍作为预压荷载，支架安装采用螺母固定销棒（共4套）并固定牛腿，牛腿上方安装砂筒作为本次预压盖梁支架的支撑；整个盖梁支架采用螺栓固结拼装；支架安装完成后需组织技术、安全人员对支架进行全面的检查、验收，确保整个支架的安全性及可行性。

预压时实际荷载选择：墩盖梁自重=盖梁浇筑混凝土重量M +钢筋重量N，施工时盖梁模板重量为L，其他施工荷载（分配梁等）为P；合计总重=M+N+L+P；预压荷载原则上不能小于实际荷载，本次预压采用超载预压荷载重量为实际荷载的110，选择（M+N+L+P）*1.1作为预压总荷载，本项目盖梁预压施工时在下方铺设I40a作为吊杆承重梁，施加荷载按盖梁结构形式的重量分配为左挑臂30，右挑臂30，墩柱间分配重量的40，目的是最真实的模拟支架的实际受力情况，为后续施工提供最可靠的数据依据。

分级施加荷载、沉降观测数据及数据分析：本项目盖梁预压分三次加荷，第一次施加总荷载的50，第二次施加荷载至总荷载80，第三次施加至总荷载110；在各级施加荷载后进行连续沉降观测，并形成相应的数据，在预压过程当中对数据进行简单的分析，查看支架有无过大变形，如出现较大变形需组织对支架进行全面检查，分析出具体原因并做出相应处理后方可继续预压；如无较大变形，按分级施加荷载顺序施加荷载并全程跟踪观测，最终至总荷载110稳定后卸载。然后对观测数据进行分析。下表为沉降观测相对应数据（表1），表中1、2、3、4、5依次为左挑臂端点、左墩柱砂筒位置、跨中、右墩柱砂筒位置、右挑臂端点。

表1 沉降观测数据

由本项目盖梁预压的实际观测数据分析得出2、3、4对应位置的沉降主要反映在砂筒内砂的沉降，沉降量为12mm左右，对应位置支架基本无弹性形变，挑臂端与砂筒位置的累计沉降量关系为L1+A1+B1+C1+D1> L2+A2+B2+C2+D2，L4+A4+B4+C4+D4> L3+A3+B3+C3+D3，理论状态下（支架预压卸载后无永久变形）L1+A1+B1+C1+D1=L2+A2+B2+C2+D2= L3+A3+B3+C3+D3=L4+A4+B4+C4+D4，本项目实际观测数据分析计算后得出支架挑臂端的支架永久变形为2mm；考虑到盖梁施工完成后一次张拉标高上升E1，架梁后下沉E2，二次张拉上升E3，桥面系完成后下沉E4（E1、E2、E3、E4数据已由设计提供），最终盖梁施工时挑臂端的预抛值定为：L1+A1+B1+C1+D1+ E1+E2+E3+E4或L4+A4+B4+C4+D4+ E1+E2+E3+E4。同时根据各级的观测数据绘制出支架总体的变形曲线如下图所示。图示2中，①为支架初始状态的断面位置曲线，③为支架预压完成未卸载的支架断面位置曲线，②为卸载后曲线。

图2 支架总体的变形曲线

（二）、盖梁支架及底板安装控制要点：

1）支架安装标高控制：支架安装前，要对支架安装标高进行严格的控制，考虑结构均匀受力，支架安装顶面标高按照统一水平面进行控制，支架安装完成后。2）底板安装标高和平面位置控制：底板安装前，要在支架的对应位置放样出对应位置的盖梁底板标高，通过放样数据，现场确定分配梁下填塞钢楔子的高度，钢楔子必须加劲处理以免盖梁施工过程中变形，填塞钢楔子的过程中必须考虑到挑臂端的预抛值L1+A1+B1+C1+D1+ E1+E2+E3+E4或L4+A4+B4+C4+D4+ E1+E2+E3+E4。盖梁底板标高调整到位后需对盖梁的中轴线及盖梁角点进行放样，确保上部结构绑扎钢筋时准确无误。

三、 盖梁钢筋施工及模板施工测量控制要点

1、钢筋绑扎如何控制：本项目盖梁钢筋施工需先安装骨架，然后才能施工盖梁钢筋，主要因为盖梁高度普遍在3.8m，安装骨架对钢筋有很大的保护作用，同时不易坍塌或变形，有利于安装精度的控制；钢筋绑扎完成后下方钢筋前，用线锤或全站仪检查钢筋最终下放位置是否在允许误差范围内，在允许误差范围内方可下方，不在允许误差范围内必须进行调整，直至位置在平面位置的允许误差范围内。

2、盖梁模板施工控制要点：本项目盖梁模板施工分为两次施工，第一次施工盖梁梁身模板，在调整第一层盖梁模板平面位置的同时放样出第二层模板的边线，提高第二层模板的安装精度，待第二层模板施工完毕后在对安装后的第二层模板进行平面位置调整，同时在放样标高时在模板的对应位置用颜色鲜艳的水笔画出标高标识线，用于盖梁顶面标高的控制。

四、 盖梁浇筑混凝土测量控制要点

盖梁混凝土施工前后的控制要点：1）浇筑混凝土时控制：由于预压不具有全面性，所以在盖梁浇筑混凝土时需对支架进行沉降观测，并绘制沉降-时间曲线，确定最大变化速率出现在什么时段，尽量确保盖梁浇筑混凝土在最大变化速率段结束前无混凝土初凝现象，如出现初凝可能会由于不均匀沉降导致混凝土拉裂。2）浇筑混凝土后控制：浇筑混凝后，用全站仪观测模板是否有平面位移，并且进行总结，为后续盖梁施工提供一定数据依据。

五结论

上述大挑臂无落地盖梁测量施工工艺与方法在本项目盖梁施工控制过程及最终的盖梁成品检查时平面位置及高程均满足设计及规范要就，此测量工艺与方法可用于同类盖梁平面位置及高程的控制。

参考文献

[1] 尹恒.大悬臂预应力盖梁阶段受力分析及施工控制技术研究[D].长安大学， 2013.

[2] 应向东.悬臂桥梁施工线形控制技术研究[J].建筑与文化：学术版， 2013：37-37.

[3] 方洁.悬臂桥梁施工过程线性控制技术研究[J].建筑工程技术与设计， 2014， （12）.