浅谈支架现浇箱梁的高程控制方法

本文通过广州南沙凤凰二桥支架现浇箱梁施工中总结的经验，分析支架箱梁标高影响因素，并介绍支架现浇箱梁标高的控制方法。

1  工程概况

广州南沙凤凰二桥，高架引桥长1833m，匝道桥总长860m。引桥、匝道桥箱梁跨度有30m、33m、35m、40m四种，断面为单箱单室或单箱三室，半幅桥宽标准段为12.8m、22.75m，梁高1.8m、2.2m。箱梁横坡2%，由箱梁斜置调整，底板、顶板平行。

2  支架现浇箱梁高程控制要点

支架现浇箱梁顶面高程控制主要取决于两方面，其一是箱梁施工过程中的控制措施，其二是后张法张拉后产生的弹性上拱和砼徐变产生的上拱。本文通过南沙凤凰二桥支架现浇箱梁施工中总结的经验，对支架现浇箱梁高程控制提出几点看法。

2.1  地基处理

地基为支架搭设基础，其强度决定了支架的整体稳定性，因此支架搭设前应对地基进行强度检测与处理。

对于地基强度不足区域，应翻晒、换填处理，并用压路机碾压密实。地基承载力达到180kpa后，浇筑10~15cm砼垫层。

2.1.1  压实度

本工程桥梁投影区域为辅道土路基。根据《公路土工试验规程》要求对路基进行灌砂法试验，路基压实度在均在96%以上。 

路基压实度难点在于原桩基泥浆池回填部分，泥浆池回填区域土方按阶梯式填筑、压实的处理方式进行施工，确保分层厚度满足要求。

2.1.2  承载力

为了保证地基能够满足受力和沉降的要求，采用触探仪对跨支架地基土进行承载力的试验，承载力达到180Kpa后，进行垫层浇筑。对于部分地基承载力不足的区域，应翻晒、换填处理。换填物质为干燥土或石粉。

2.1.3  不均匀沉降

支架箱梁地基不均匀沉降主要发生在桥梁承台边缘，承台边缘压实度差，承台周围土体沉降速度大，而承台本身不会沉降。

对于承台周围土体，承台施工后，分层回填，并使用打夯机进行夯实。且垫层浇筑完成后，根据支架施工图纸，承台周围支架使用槽钢作为分配梁。分配梁作用为使支架受力均摊于垫层上，避免承台周围因不均匀沉降而造成支架沉降。

2.2  支架预压

底模安装完成后，在箱梁施工前，为确保支架使用安全，保证箱梁施工线形，需对支架压载试验，目的是：

（1）检查支架和基础能够满足受力的要求；

（2）消除支架非弹性变形及地基变形，有利于梁体线形控制；

（3）实测支架弹性变形及各处挠度变形量，为设置施工预拱度提供依据。

箱梁预压只对底、腹板处进行预压，翼缘板处由于荷载较轻不予预压，预压时按箱梁底、腹板自重的110%分级进行加载预压，以取得基本数据，根据压载数据及结构设计预拱度进行底模标高设置。预压时针对不同跨度和结构形式的箱梁只对第一跨进行预压，其它箱梁模板支架施工时，只需参考已压载沉降数据设置预抬量即可。

测点布设：每跨纵桥向设5个断面(约间隔5m设1个，每个断面布设左、中、右3个点；对各测量点进行编号，以便预压时进行对比观测，控制模板立模标高。

根据预装前，装载20％，50％，100％，120％负荷，装载完成后，每天观察两次，早晚各做一次沉降观察记录，用括号计算预拱度。 每日温度较低时，应选择沉降观测，大致时间为早上8:00，下午5:00左右。 当分开24小时的预压力沉降观察的平均值不大于1mm时，认为支架的预压力已经稳定并且可以卸载。 卸载按照100％和50％的负载进行。 卸载后，再次测量高度，并根据装载前和装载后的高程计算支架的变形量，作为设置的依据。

表1  沉降观测成果表

观测点 总沉降量（mm） 弹性形变（mm） 非弹性形变（mm）

1-1 11 -1 10

1-2 10 -1 9

1-3 9 0 9

2-1 20 -1 19

2-2 19 0 19

2-3 21 -1 20

3-1 30 -1 29

3-2 29 0 29

3-3 30 -1 29

4-1 21 -1 20

4-2 19 0 19

4-3 21 -1 20

5-1 10 -1 9

5-2 11 -1 10

5-3 10 0 10

2.3  预拱度设置

通过正确的设置预拱度并加强施工控制，可以保证浇筑成型的箱梁顶面高程。箱梁预拱度由支架变形量和设计预拱度组成。支架变形量通过支架预压数据计算得来。

设计要求箱梁每跨跨中设10mm的预拱度，其余各点按抛物线分配以及箱梁预应力张拉起拱10mm。因此箱梁设置预拱度思路为：跨中设置29mm，墩柱设置10mm，其余各点按抛物线分配。30米跨、35米跨、40米跨箱梁立模预拱度见表。

表2   箱梁立模预拱度

与墩柱1纵向距离（m） 30m跨箱梁预拱度（mm） 35m跨箱梁预拱度（mm） 40m跨箱梁预拱度（mm）

0 10 10 10

5 15 19 18

10 20 26 24

15 29 29 28

20 20 29 29

25 15 26 28

30 10 19 24

35 10 18

40 10

2.4  二次高程控制

凤凰二桥箱梁分两次现浇，因此箱梁二次浇筑前对于箱梁高程的控制尤为重要。结合本项目施工经验，应采用以下几点进行箱梁高程的二次控制。

2.4.1  支架检查

二次浇筑前，对支架进行全面检查、加固。重点检查支架顶托是否存在松动迹象。如存在个别顶托松动，应及时紧固，防止箱梁二次浇筑时造成不均匀沉降。

2.4.2  标高点设置

浇筑前，对箱梁顶面标高进行放样。每个横断面设置5个点，纵向5m一个断面。将钢筋头焊接至钢筋骨架上作为测点。

测点测量结束后，使用模拟轨道的方法，把各点用钢筋焊接成门字型，门字型顶部钢筋即为箱梁顶面标高。焊接完成后，测量人员应对各点进行二次复核，确保准确性。

2.5  浇筑过程中的高程控制

2.5.1  测量跟踪

为避免砼浇筑过程支架发生过大沉降而造成箱梁垮塌事故，施工前监测单位按照规范要求布设监控点，并在浇筑过程中，持续跟踪、反馈实时数据，并据此安排专人敲击支架顶托。

2.5.2  砼浇筑

浇筑前，使用刚度较大的钢管连接连接各测点，浇筑时，根据钢管底部严格控制浇筑厚度，防止顶面过高或过低。

2.5.3  收面

箱梁收面应分两次进行，第一次以收浆为主，第二次以收面为主。收面由专人专队负责，浇筑完成后，再进行一次测量复查，调整标高误差。在收面过程中，技术人员应用靠尺进行复核，以保证收面的效果满足要求。

2.6  起拱控制

通过预拱度设置及收面可以保证浇筑成型的箱梁高程。但如果后续工序控制失误仍然会使箱梁高程产生偏差。主要是因为箱梁张拉产生，下面结合本工程介绍下如何进行起拱控制。

2.6.1  起拱产生的原因

从预应力混凝土箱梁起拱形成的机理分析，造成起拱偏大主要有以下几点因素。

（1）箱梁混凝土强度未达到设计值就进行张拉；

（2）张拉应力控制不准，实际张拉值超过设计值，造成弯矩过大，；

（3）混凝土强度不足，箱梁弹性模量过小。

2.6.2  解决措施

（1）严格控制张拉时梁体混凝土的强度，按图纸要求应达到设计强度的90%以上；

（2）预应力张拉实行“双控”，即张拉力与伸长量同时控制；

3  结语

支架现浇箱梁施工，影响箱梁顶面高程因素较多。不仅要正确设置预拱度，施工过程中也应按要求严格施工，控制好箱梁高程。通过支架预压试验，能为箱梁立模提供有效的预拱度。通过观测总结箱梁浇筑后的起拱，能有效分析起拱原因，找出解决办法，合理控制起拱数值。最后将支架预压试验数据与箱梁观测数据相结合，才能更正确的设置箱梁预拱度，更正确的控制箱梁顶面高程。

本文来源：《企业科技与发展》：http://www.zzqklm.com/w/qk/21223.html