连续T构桥悬臂拼装线形控制的施工工艺
摘要：预应力混凝土连续T型钢构桥的悬拼吊装具有缩短工期、降低成本的优点，但其施工工艺比较复杂，需精细化施工，对每道施工工序的误差的控制要求非常地高。文章结合笔者工作经验，对T构桥悬拼吊装线形控制的施工工艺进行分析，可为类似工程提供一定参考。
关键词：悬臂拼装；线形控制；施工工艺；纠偏处理
1 工程概况
某桥长120m，宽12m,是一座预应力混凝土连续T型钢构桥。主梁采用单箱单室变高度混凝土箱形截面，主墩处梁高4.2m，跨中处梁高2.1m。底板上下缘均按二次抛物线变化。
主梁按三向预应力设计，底板宽6m，翼板宽2.5m，在0#块梁段设两道横隔板，在边跨端部设一道横隔板。纵向预应力分别设置了顶板束、底板束和腹板束，分别由12Φj15.24、9Φj15.24钢铰线组成，两端同时对称张拉；横向预应力设置在顶板由2Φj15.24钢铰线组成，采用单端张拉；竖向预应力采用Φ32mm高强精轧螺纹粗钢筋。钢铰线标准强度Ryb=1860MPa，采用OVM型锚具，管道按金属波纹管设计成孔；粗钢筋标准强度Ryb=785MPa，采用YGM型锚具。
主墩两侧搭设临时托架现浇墩顶0#块；贝雷桁架架桥机对称悬拼各梁段；满堂支架施工边跨现浇段；采用吊架浇筑合龙段，温度控制在10℃～15℃。1#梁段与墩顶0#块采用湿接缝(湿接缝宽度0.2m)相接，其余梁段通过剪力键对接并用环氧树脂胶接缝拼装。
2 悬臂拼装线型控制施工工艺
2.1 0#块的施工
0#块位于桥墩上，顺桥向长为9.00m，横桥向底宽6.00m，顶板宽11.00m，高4.20m。顺桥向主梁伸出墩身两端各2.50m。0#块是T构的中心，悬拼的关键块件，结构比较复杂，纵向顶板设42束预应力管道，腹板设18束预应力管道，顶板处每隔0.5m设1束横向预应力管道，两侧腹板每隔0.5m各设1束竖向预应力管道，加上钢筋、支架，使块内钢筋和管道纵横交错，施工难度很大。根据施工现场的实际情况，以及托架设计的承载能力，0#块砼采用一次浇注成型。在0#块的施工中需考虑如下几个问题：
（1）该工程的墩柱比承台高出17.1m，所以采取托架施工的方法。在托架时，因为托架的弹性变形及非弹性变形对0#块整体线形有一定的影响，所以设计时需要考虑弹性变形部分的尺寸，同时需要对托架进行整体预压，消除非弹性变形部分。
（2）0#块顶板上有42束、腹板有18束纵向预应力孔道及纵向连接钢筋，且将通过湿接缝与1#块上的孔道、钢筋顺利连接上，因此堵头模板上钢筋和预应力管道的预留位置要求十分准确，否则不利于0#块、1#块拼装线形的控制。
（3）在钢筋绑扎、混凝土浇筑过程当中，一般按照先底板、后腹板、再顶板的顺序进行施工。施工底板时由中间向两侧，顶板时先两翼、后中间，腹板时尽量考虑对称作业。以此保证结构的稳定性及成桥后的线形。
2.2 悬拼预制的施工
从线形控制上考虑，该工程采用长线法施工。为加快施工进度，保证节块之间的密贴，先浇筑奇数段，再浇筑偶数段。
同时需要注意如下几个方面的问题，为线形控制做好准备。
（1）设置长线法台座时要考虑预拱度的设置。设置前要结合现场混凝土的实际情况、吊装的设备情况及桥梁本身的结构等对各块件的预拱度进行比较准确的计算。
（2）长线法预制除了需要符合规范规定的要求外，还要考虑块件之间的顺利衔接问题。一般在支外模、内模时可以考虑将外模、内模搭接在已浇筑块件上。
（3）在支模板时将要控制好块件外型尺寸的准确性。尤其是块件间的拼装缝一定要与纵轴线垂直，并且将缝面的平整度严格控制好。
（4）在混凝土浇筑前，预埋好应力、应变观察元件。
一联的节块预制完后，在出坑前一定要在节块顶面放出纵轴线和测控点，便于悬拼时监控；测定节块施工中顶板上测控点的标高，以作悬拼时分析梁高、转角及扭转的依据；拆模后应及时注明节块所属梁段编号、吊拼方向及混凝土浇筑日期；称一下每片节块的实际重量，为后续施工提供客观、准确的参数。
2.3 悬臂拼装的施工
该工程的悬臂吊装设备为自行拼制的贝类桁架，对于施工监制而言所用的一些参数不能准确地知道。所以施工现场采取理论计算与现场模拟试验相结合的办法予以解决。桁架拼装的时候，需要考虑卷扬机的卷速，尤其是四个吊点处的卷扬机必须保证型号一样、卷速一致，还尽可能带有微调系统。桁架悬臂部分的变形尽量相同。最终要考虑吊装时块件的匀速上升、整体平衡，以便减少就位时的调整次数。
在正式吊装前，先对悬拼桁架进行试吊，消除结构的非弹性变形，同时观察桁架的下挠度，与理论计算的挠度进行比较，查找原因，为线形监控提供比较符合实际情况的参数。
悬拼吊装的过程中，1#块的就位及0#块与1#块间的湿接缝施工非常关键。1#块是T型刚构两侧悬臂箱梁的基准块。悬拼施工时，防止上翘和下挠的关键在于1#块的准确定位，因此，必须采用各种定位方法确保1#块定位的精度。此次定位后，由桁架悬吊固定。然后对湿接缝进行钢筋焊接、孔道搭接、模板安装及砼浇筑等施工。对孔道串浆采取预防措施。
一般而言，悬拼到位时，先将纵轴线对好，调整好与已拼节段的偏差，然后调整纵轴线上的标高，最后尽量保持纵轴线标高的稳定，再对角调整四个角的高差。调整后，固定好块件的位置，要考虑到吊装钢丝绳的弹性变形与固定所用精轧螺纹的弹性变形的差值。
就位后要及时进行预应力筋张拉、孔道压浆等工作。
预应力筋张拉时，不仅要保证四束双向对称张拉，还要保证两端对称张拉的速度一致。由于T构预应力筋的长度会随着节段拼装数量的增多而增加，千斤顶倒换的次数也会增多，同时还因为节段的增加、节段之间拼接位置的错移、拼接缝处管道串浆等因素的影响，管道的磨阻也会大大增加，所以预应力筋的伸长值会受到一定的影响，结构本身的预加应力也会受到影响。因此张拉时必须小心行事，发现问题，要及时的查清原因才能继续施工。
压浆工作对于悬拼吊装而言是比较麻烦的一件事情。该工程的其他拼接缝采取应用环氧树脂材料使相邻快件粘结的胶接缝。环氧树脂最忌讳的就是水，只要一碰上水，它的强度、粘结力马上会下降。而T型刚构的箱内由于施工时雨水的影响，肯定会积水，这给施工带来很大的不便，并且还影响拼接缝的施工质量。这样在压浆时，这些接缝处很容易发生串浆等恶性现象。解决这类问题的最好办法就是，由下往上进行压浆，完成后及时对其他管道进行冲洗。
3 悬拼施工线形控制工艺及纠偏处理
悬臂吊装时，必须做好中线控制和标高控制。中线控制时，悬拼节块的中线可能会因平面位移与平面转角而产生误差。为减小平面位移误差的叠加和传递，安装时可通过中线适当错位纠正，每次错位调节小于3mm为宜。而转角误差因梁段一般较短，中线上难以反映，可通过测量两梁段上的横线是否平行来判断。转角容许误差由合龙中线最大偏差确定。本工地加以调整的办法是在节块一侧的腹板加垫铜片、钢板和切割顶、腹板横断面予以纠偏。如下表所示。
桥面标高控制时，因影响梁标高的因素较多，如预制节块高误差、节块自重误差、临时荷载、安装时立面转角及预应力筋张拉误差等。所以在施工的当中引起重视，精细施工，尽量克服。而竖向位移差可通过上下错动调整，每次可在10mm范围内竖向错动，也可通过设垫转角予以调整。
