成都经济区环线简蒲高速公路与成都经济区环线高速公路东段“德阳至简阳段”对接简蒲高速公路JPTJ-2标沱江特大桥位于四川省简阳市新市镇下马滩村, 横跨沱江, 桥梁全长1 239m, 其中连续刚构全长270m, 孔跨样式为 (70+130+70) m, 位于第5～7跨, 采用挂篮悬臂浇筑。桥梁设计为双线六车道, 总宽37m, 中间缝宽50cm, 主墩与墩身为刚性连接, 箱梁高度0号块到合龙段呈抛物线变化, 由8m渐变至3m。0号块箱梁底板厚度为130cm, 各箱梁悬臂节段底板厚30～100cm, 箱梁顶板0号块厚度为50cm, 其余1～17号块为30cm;箱梁0号块腹板厚度为80cm, 1号块厚度为80～60cm, 2号块厚度为60～50cm, 其余箱梁节段厚度为50cm。主梁每个悬臂节段长为3m, 翼缘外侧厚0.2cm, 翼缘根部厚度为80cm。本桥梁段划分为:0号块长10m, 1～17号梁段长度组合为6×3.0m+6×3.5m+5×4m, 连续梁边跨、中跨合龙段长度均为2.0m, 边跨现浇段长3.84m。4, 5, 6, 7号墩墩身高度分别为35, 34, 32, 35m, 全部为水中墩。

大跨度连续梁是一种多次超静定体系, 把大跨度连续梁施工控制的理论和方法与现场施工情况相结合, 得到符合现场施工的数据和参数来指导施工。现场施工中, 会出现各种各样的情况, 包括突发状况、应力、温度、标高、位移等数据的变化都将影响到连续梁的安全和线性, 通过对数据和参数的分析, 找出原因后研究并提出方案, 对施工参数进行修正, 保证连续梁施工的安全和质量。所以, 要求在施工过程中对桥梁结构数据严格实时监测、控制, 通过及时测得各节段对应的应力、温度和标高等数据, 结合设计给出的对应标高进行分析, 从而确定下一悬臂节段的立模标高, 应严格测量以保证连续梁线形的平顺、位置的准确, 使大跨度连续梁箱梁的施工始终处于安全、可控的范围之内。对连续梁直线现浇段的钢管支架结构受力进行计算, 并进行严格审核, 以保证结构构件的安全和稳定性。通过严格控制, 最终目标是使实际施工和设计要求之间产生的偏差符合要求, 并将误差控制在最小。线性监控的意义是在桥梁成形后保证线形的流畅, 使桥梁结构形式更合理、经济、美观, 增强中铁十六局集团的品牌效应, 创造精品工程。

连续梁0号块施工首先在托架上分别预压20%、60%、100%、120%, 卸载后进行支架沉降观测, 根据测量数据计算托架的弹性变形, 并消除托架的非弹性变形, 为现浇梁梁底标高预拱度提供参考依据。然后是挂篮安装, 1号块施工前同0号块一样对挂篮预压20%、60%、100%、120%, 通过预压测量数据计算挂篮的弹性变形变化, 并消除挂篮的非弹性变形, 为后续各悬臂节段挂篮变形量提供依据。

按照监控单位的要求, 每个节段端头截面设置5个高程控制测点, 同时两端兼顾位移变化, 测点对称布置, 购买专业的不锈钢元件, 测点位置为圆形, 为防止出现误差, 顶端应高出混凝土面2cm, 在浇筑混凝土时要对测量元件进行保护, 如图1所示。

埋设的测量元件必须与箱梁的钢筋焊接牢固。在混凝土施工中严禁踩踏、碰撞。监控单位将各测点位置的标高与设计对应位置的标高进行比对, 特别注意埋设位置的准确性。

JMZX-215智能弦式数码应变计是一种埋入式混凝土应变计, 为监测应变与温度一体机, 适于长期监测和自动化测量, 优点是动态响应性能好、测试灵敏, 能够同时显示应力和温度。将应变计与箱梁梁体内的主筋相连, 绑扎牢固, 浇筑混凝土时要注意保护应变计。数据采集在混凝土凝固后进行, 检测设备由2部分组成, 如图2所示。

应变计的安装位置及数量按照监控单位的要求布置在0号块和合龙段, 如图3所示。

挠度测量尽量安排在早上9点前或下午6点后进行, 以避免温度对测量精度的影响, 每个施工节段的测量时间要根据现场施工的时间来确定。

从挂篮的前移定位、模板的校正、钢筋的绑扎、预应力管道的安装、混凝土的浇筑至预应力钢束的张拉完毕, 是连续梁每个节段施工的一个循环。每个循环中, 有关施工线形控制的项目分为测量数据和应力设备检测。测量数据包括挂篮行走前、挂篮行走后、混凝土浇筑后、预应力张拉前、预应力张拉后对应测点的测量标高及位移, 位移偏差超出规范要求时要及时进行调整, 最后对合龙后的整体桥面对应截面的标高和位移进行测量, 然后与设计对应的截面进行比对;应力检测设备检测的数据为箱体内温度、表面温度和对应截面的应力, 检测的时段为浇筑前、浇筑后、张拉前和张拉后。

根据JTG F80/1—2017《公路工程质量检验评定标准》要求, 连续梁合龙后各截面高程对应设计截面高程的误差不大于2cm。为更好地高标准完成这一任务, 保证连续梁成形后的线形流畅, 对如下施工环节进行了加强和调整: (1) 挂篮后锚锚固后, 对测量严格要求, 给出的立模标高与实测的立模标高误差控制在5mm范围内; (2) 仔细检查各个部位的尺寸, 严格按照图纸尺寸施工; (3) 杜绝任何影响梁体标高的因素, 如遇特殊情况, 要根据现场情况进行分析, 如确需调整, 应确定修正参数, 保证目标完成。

施工过程中, 统计各截面的各个时间段的测量数据和应力检测设备测得的温度、应力数据, 汇总填入相应的表格, 核对无误后上报到监控单位, 监控单位对施工中采集的数据应用Midas软件进行分析, 将分析结果确定的标高与设计单位的标高进行核对, 通过对数据的分析和比对进行参数修正, 最终给出施工需要的立模标高。如遇特殊情况, 要及时发现影响因素, 采集现场的实际参数通知监控单位, 实际标高与预估标高误差超过要求的误差范围、现场梁体荷载发生变化等, 都将造成连续梁的线形产生变化, 通过分析, 提出有效修改意见, 对立模标高进行修正, 及时指导现场施工, 保证施工顺利进行, 使连续梁的线形始终在可控范围之内, 从而为完成既定目标即保证连续梁线形流畅提供更可靠的保证。

1) 应对所有施工人员进行安全和技术培训, 增强所有现场人员对测量元件和测试设备的保护意识。

2) 严格按照要求埋设测试元件和测点, 测量人员按照要求的时间进行测量, 应力测试人员测得的数据要真实。

3) 浇筑混凝土时要注意保护线形控制的测量元件和应变检测设备。

4) 挂篮移动前要保证轨道锚杆的牢固、可靠;挂篮行走要两端对称, 端头挡块要牢固, 防止倾覆造成严重事故;挂篮定位后, 检查后锚是否牢固, 锚杆或吊带是否竖直、变形, 若出现问题需及时加强或更换。

5) 施工机具及材料要靠近梁体中心对称放置并进行对称施工。

6) 临边防护及端头防护要及时进行, 边侧及端头施工人员在施工时须佩带安全带。

大跨度连续梁的线形监控是一个系统动态的过程, 工作量大、技术性强、涉及面广, 各参建单位需密切配合。通过线形监控为设计、施工控制提供数据参考, 使连续梁的设计线形参数与成形后的相应参数值接近一致, 确保连续梁安全、优质建成, 同时增强了企业的品牌效应。