閻 杰

中鐵大橋局集團(tuán)第六工程有限公司，廣東 中山 528437

由中鐵大橋局股份有限公司承建的廣深沿江高速公路機場特大橋上部結(jié)構(gòu)采用先簡支后連續(xù)的預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁，每半幅橋由兩片邊梁和三片中梁組成。施工要求箱梁成橋階段橋面基本水平，無論起拱度值偏小或偏大均會導(dǎo)致橋面縱橋向形成波浪線形，影響行車的舒適；同時要求同一孔的5片箱梁的預(yù)拱度基本一致，否則會導(dǎo)致箱梁架設(shè)后存在橋面錯臺，影響橫橋向橋面的平整度。箱梁預(yù)拱度設(shè)置是預(yù)制箱梁施工過程中重點控制項目，現(xiàn)在結(jié)合現(xiàn)場實際施工對預(yù)拱度設(shè)置及其控制做簡單的陳述與分析。

1 反拱度值計算

預(yù)制箱梁反拱度值主要根據(jù)以下方面計算：1）梁體結(jié)構(gòu)自重；2）預(yù)應(yīng)力鋼筋總張拉力；3）混凝土設(shè)計強度、彈模及其使用環(huán)境溫度（影響混凝土收縮徐變）；4）橋面二期恒載值；5）反拱度計算齡期（混凝土收縮徐變時間）。設(shè)計圖紙中計算的30m預(yù)制組合箱梁跨中最大反拱度值為：邊梁20mm，中梁15mm。

2 反拱度值設(shè)置原則

反拱度值設(shè)置原則為：其值大小以水泥混凝土鋪裝前梁的上拱度（向上）不大于2cm，同時滿足成橋后的預(yù)拱度（即邊梁20mm，中梁15mm）要求控制。

根據(jù)橋梁施工計算手冊以及以往施工經(jīng)驗，反拱度設(shè)置按二次拋物線（二次拋物線方程可以根據(jù)兩粱端和跨中梁底坐標(biāo)求得）設(shè)置能滿足施工精度要求。

3 反拱度設(shè)置

施工過程反拱度設(shè)置一般通過制梁臺座調(diào)整底模標(biāo)高來控制，制梁臺座設(shè)計時考慮留有154cm高的操作空間（即底模距地面高度）。反拱度值采用二次拋物線設(shè)置，每60cm設(shè)置一控制截面?，F(xiàn)僅取30m預(yù)制組合箱梁中梁對預(yù)拱度設(shè)置流程作簡單介紹：

1）根據(jù)設(shè)計圖紙?zhí)峁┑念A(yù)拱度值求出預(yù)拱度方程y=200×2/3；則每控制截面的底?？刂茦?biāo)高計算如表1所示：

表1

2）根據(jù)上面計算標(biāo)高埋設(shè)底模預(yù)埋件；

3）澆筑臺座混凝土，混凝土頂面標(biāo)高不宜高于預(yù)埋件頂面標(biāo)高；

4）安裝底模，并利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行調(diào)整至上表計算值，然后加固。

4 影響實際施工起拱值的因素

本項目預(yù)制簡支箱梁預(yù)應(yīng)力束設(shè)置在底腹板上，混凝土上拱值主要是由于底腹板混凝土在預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土自身收縮徐變的作用下收縮而產(chǎn)生，而且上拱值的大小與底腹板混凝土壓縮量成正比。

通過施工過程預(yù)制梁進(jìn)行變形觀測后發(fā)現(xiàn)，設(shè)計計算預(yù)拱度值比實際施工上拱值小。經(jīng)過反復(fù)分析研究后總結(jié)出影響施工起拱值偏大有以下兩個主要因素：

1）混凝土粗骨料母巖強度偏小，直接致使箱梁混凝土彈模比設(shè)計偏小，底腹板上的壓縮量偏大；

2）管道摩阻系數(shù)偏小，在錨下控制應(yīng)力一致的情況下管道摩阻力越小，預(yù)應(yīng)力平均應(yīng)力相應(yīng)偏大，預(yù)應(yīng)力對混凝土的壓縮量偏大。

同時總結(jié)出在以下因素的影響下，箱梁上拱值均會發(fā)生改變：

1）箱梁混凝土初、終張拉時混凝土的齡期、彈模；

2）箱梁混凝土振搗質(zhì)量，混凝土振搗質(zhì)量直接影響混凝土的密實度；

3）混凝土的攪拌質(zhì)量，混凝土的攪拌質(zhì)量直接影響混凝土強度、彈性模量、混凝土終凝時間，然而混凝土終凝時間直接影響混凝土收縮徐變的時間；

4）制梁臺座不均勻沉降導(dǎo)致底模反拱值變化；

5）箱梁終張拉至架設(shè)時間。

5 預(yù)拱度調(diào)整與控制

在完全按照設(shè)計給定的規(guī)定施工預(yù)制箱梁的情況下，影響預(yù)拱度的兩個主要原因混凝土彈模和管道摩阻均無法人為調(diào)整，所以只能根據(jù)實際觀測數(shù)據(jù)調(diào)整底模標(biāo)高來調(diào)整反拱度值。

根據(jù)前面分析得知：

1）在實際施工過程中，控制箱梁最大起拱值主要通過控制混凝土施工質(zhì)量和終張拉時混凝土的實際彈模（宜達(dá)到設(shè)計彈模值方可進(jìn)行終張拉施工），同時在箱梁預(yù)制施工過程中加強制梁臺座的監(jiān)測，防止因為制梁臺座不均勻沉降產(chǎn)生的反拱值偏差。

2）為了控制同一孔梁的五片梁起拱值一致（即梁頂面平整度偏差值滿足施工規(guī)范要求），主要是控制同一孔橋的五片梁在規(guī)定的時間內(nèi)完成，一般為5d時間。