悬臂浇筑连续刚构桥悬臂端高差控制

悬臂浇筑连续刚构桥悬臂端高差控制

上海铁路建设（集团）公司浙江工程公司杭州市上塘高架延伸线01标运河桥QC小组发表人：刘涛工程概况

杭州市上塘路延伸工程是与杭宁高速公路衔接的市政接线工程，也是杭州市33929工程中的一个重点工程，它的建成将为杭州市南北走向开辟一条新的快速通道。运河桥就是该延伸段上的一座三跨预应力混凝土连续梁桥，具体布跨为72m+120m+72m，它是整个工程中难度最大的一部分。

杭州上塘高架延伸线01标运河桥QC小组就是在这样的背景下成立的，小组情况如下：

成员表序号姓名年龄性别职称文化程度组内职务1吴璀余43男工程师本科组长1华国红33男工程师大专组员3刘涛25男助理工程师本科组员4任远26男助理工程师本科组员5郑方慧22男技术员中专组员成立日期2003.1.20活动时间2003.2.1～2004.1.5小组类型攻关型小组活动7次

一、选题理由

运河桥是三跨预应力混凝土连续刚构桥，采用悬臂挂篮浇筑，各节段的施工状态对成桥线形有很大影响。不合理的节段立模高程设置可能会导致合拢时两悬臂端相对高差过大而无法合拢，或者桥面线形起伏过大，影响外观和行车舒适度。因此，我们选择这个课题进行技术攻关是非常有必要的。

二、现状调查

运河桥横跨京杭大运河，全长264m，最大跨径120m。上部箱梁截面形式为单箱单室，箱梁顶宽18.62m，底宽10m，梁底按二次抛物线变化,主墩处梁高6.8m，跨中为2.5m。

103#墩104#墩105#墩106#墩运河桥立面图京杭大运河

全桥纵向共有三种大吨位预应力体系，其中最大吨位410吨。上部结构采用悬臂挂篮浇筑施工，最大悬臂长59.25m。挂篮为菱形挂篮，设计自重85t。每个主墩悬臂浇筑26个节段，分13个施工阶段进行浇筑。节段平均自重183t，最大的达到206t。

预应力吨位大、挂篮自重大、施工悬臂长、节段自重大是本桥施工的难点。三、预期目标

根据现状调查的结果，我们制定了预期目标：保证成桥后的线形，控制好运河桥每一节段的高程，使其中跨合拢时两悬臂端相对高程差不超过30mm。四、可行性分析

利用先进的计算机软件模拟施工加载，分析不同施工阶段的结构状态，再结合现场实测线形数据，可以准确地预测桥的线形。只要在施工时合理地调整模板高程，就可以保证中跨合拢时量悬臂端高差不超过预期目标。

30mm五、因果分析中跨合拢时两悬臂端相对高差大测量误差立模标高误差大悬臂端挠度太大调模千斤顶精度不高操作不细心仪器陈旧失准技术交底不清挂篮自重及施工荷载影响纵向预应力作用温差影响节段混凝土自重作用挂篮变形原因分析系统图六、要因确认要因确认表序号末端因素验证方法验证人是否要因1操作不细心现场观察、询问测量员华国红否2仪器陈旧失准察看仪器鉴定标签、测量试验郑方慧否3技术交底不清询问现场施工人员吴璀余是4调模千斤顶精读不高现场观测刘涛否5挂篮自重及施工荷载影响询问设计华国红是6纵向预应力作用现场观测任远是7温差影响分时分段观测郑方慧否8节段混凝土自重作用查阅资料、现场观测郑方慧是9挂篮变形挂篮对拉试验华国红是

确认一：由于作业环境差，工作时间不固定，部分测量人员操作不细心，造成前几个节段立模返工。经小组人员讨论，在运河桥这个关口上必须严把质量关，于是重新强调了劳动纪律。经过整顿，该因素的影响消除，因此，我们认为该因素非主要因素。

确认二：经过现场调查，我们发现现场使用的一台普通S3型水准仪较为陈旧，三角架部分破损。为了确定该仪器是否因使用年限时间长而存在较大误差，我们将其与一台新的并且鉴定过的DSZ3型自动安平水准仪进行了测量比较：测量地点及范围杭州市谢村油库，1.32公里闭合水准路线测量时间及天气2003.6.5日，晴测量人郑方慧，刘涛，任远测量仪器水准仪（S3，DSZ3）草图BM31234

试验结果：两台水准仪在一个1.32km的闭合水准路线内其闭合差均能达到规范要求，因此我们断定该因素不是主要因素。

确认三：在运河桥挂篮施工前，我们技术部及所有项目负责人给现场的施工人员进行了一次技术交底。但是在2#块立模前，我们就施工程序及立模高程询问了部分施工人员，绝大多数人员回答是不太清楚，并且对模板控制高程没有明确的概念。我们小组认为，由于人为的因素造成的高程误差不容忽视，因此这个因素为主要因素。

确认四：为了确定调模用QL32D型千斤顶的调模精度，我们对104#墩2’#块模板的四个点进行观测。

观测点调模次序A点调整高差（mm）B点调整高差（mm）C点调整高差（mm）D点调整高差（mm）一+20+16+10+14二-3+2+1+2三2-1-1-1四0001立模调模千斤顶

从观测结果看，调整高差在2mm时频率明显增加，说明该千斤顶调模精度为2mm以内。经小组成员讨论，2mm的误差在规范容许范围内，对立模没有较大的影响，所以我们一致认为该因素不是主要因素。

观测点调模次序A点调整高差（mm）B点调整高差（mm）C点调整高差（mm）D点调整高差（mm）一+20+16+10+14二-3+2+1+2三2-1-1-1四0001104#墩2’#块模板调整实测数据表

确认五：根据一些资料表明,悬臂浇筑施工挂篮重量及施工荷载对合拢前桥的线形有较大影响。如果这两项荷载超过一定范围，合拢前悬臂端挠度就会过大，并且主墩处梁的应力也会变大，对桥的结构不利。我们就此事询问了设计负责人，并得到肯定答复，挂篮自重不得超过100t，施工不平衡荷载不得大于50t。因此我们认为该因素为主要因素。

确认六：根据以往施工的经验，随着悬臂增大，预应力张拉后在悬臂端产生的挠度还会越来越大。我们对104#墩1#(1’#)～9＃(9’#)块张拉前后悬臂梁端高程进行全程监测。

从图表可以看出，随着节段增加，悬臂加长，悬臂端挠度呈上升趋势。我们认为这个因素是主要因素。注：系列1为靠河侧悬臂端挠度曲线系列2为靠岸侧悬臂端挠度曲线

确认七：运河桥箱梁节段施工横跨6月～12月，早晚最大温差可达15℃。据一些资料反映，温度对于悬臂施工结构的影响比较小，但在施工中必须考虑温度的影响。我们为此做了一个试验，在104#墩2#～4#各节段张拉完毕，我们各选则一天早晨和中午两个时段进行观测点高程测量：

从以上数据也可以看出，由温度引起的挠度的确非常小，因此我们认为这不是主要因素。

节段号悬臂长（m）温差（℃）上午6时高程（m）中午13时高程（m）高程差（mm）2#10.25817.89617.89602’#18.13218.13203#14.75917.88117.88103’#18.14818.14804#19.251217.84817.84714’#18.19918.1990节段号悬臂长（m）温差（℃）上午6时高程（m）中午13时高程（m）高程差（mm）2#10.25817.89617.89602’#18.13218.13203#14.75917.88117.88103’#18.14818.14804#19.251217.84817.84714’#18.19918.1990

确认八：我们查阅了一些资料显示，节段自重越大，悬臂越长，则节段自重对悬臂端产生的挠度就越明显。104#墩前2个节段浇筑后测得由节段混凝土自重产生的挠度就有2mm～3mm，因此，我们认为这是一个主要因素。

确认九：为了检验挂篮的安全性与计算弹性变形值的准确性，我们对挂篮的单片主桁架进行了对拉试验。

桁架对拉结构简图菱形主桁锚固百分表千斤顶从变形曲线图来看:

桁架变形曲线图2010变形（mm）3004008001200（KN）拉力桁架理论变形曲线桁架实测变形曲线

1.挂篮的弹性变形与理论变形值较为吻合。

2.挂篮在荷载作用下会产生位移，并且在弹性范围内，变形会随着荷载的增大而增大。

因此我们认定此因素为主要因素。

挂篮性能试验中安装百分表序号末端因素验证方法验证人是否要因1操作不细心现场观察、询问测量员华国红否2仪器陈旧失准察看仪器鉴定标签、测量试验郑方慧否3技术交底不清询问现场施工人员吴璀余是4调模千斤顶精读不高现场观测刘涛否5挂篮自重及施工荷载影响询问设计华国红是6纵向预应力作用现场观测任远是7温差影响分时分段观测郑方慧否8节段混凝土自重作用查阅资料、现场观测郑方慧是9挂篮变形挂篮对拉试验华国红是要因确认表七、促对策筒措施序号要因对策目标措施时间负责人1技术交底不清重新进行技术交底立模合格率达100％1.制定运河桥线形控制流程图并发放到施工负责人。03.6.2刘涛2.重新进行技术交底。03.6.152挂篮自重及施工荷载影响在立模时设置预拱度将悬臂梁端挠度实测值与计算值差控制在5mm内1.控制挂篮总重。2.合理布置施工荷载，绘制荷载布置图。03.3.15～6.30华国红3纵向预应力作用3.综合考虑2、3、4因素的影响，利用控制软件计算挠度大小，并在各阶段立模时设置预拱度。03.6.1～11.254节段混凝土自重作用4.实测浇筑、张拉前后观测点高程，误差分析，并在下节段立模时调整。03.7.30～11.255挂篮变形在立模时设预拱度实测变形值与理论变形值差控制在5mm内1.计算出挂篮的理论变形值，并绘制挂篮变形曲线图。03.5.1～8.5任远2.在节段立模时设预拱度来调整高程3.实测各节段挂篮变形量，误差分析，在下节段立模时调整。03.7.30～11.25针对困以上粗要因估，我轰们QC小组篇制定寒了相湖应的痕对策坟，并令且指倦定专做人落恶实下矩去：八、叶实施实施兼一：糕20慌03晨年6国月1舞2日迅，我漆们QC小组蚀重新普讨论筋，明束确了葱施工赚工艺河流程辟，制掩定了味运河菊桥节滔段高艇程控蜘制流稠程图华。6月避15格日，道由刘它涛组屯织了辞一次混针对删运河训桥节旁段施叮工的来专项涨技术脆交底翠，并臭且将峰流程武图发询放到赵了施像工负帽责人鄙手里贸。结果体：现娱场施鼓工作口业人萄员反年映对缝施工惧流程化清楚岛；在典10等4#栽墩3决#～废4#损节段贩立模运一次廊性验睛收合们格率狼达1赞00杯％。控制小组误差分析下节段施工开始节段高程控制流程图监理工程师认可控制小组提交控制数据施工作业人员设计认可监理工程师认可现场数据测试上节段施工结束结构计算实施份二：公2脊00写3年撑2月篇至6母月，筋我们掀对挂揭篮结宵构进哈行调案整及劫安全归性能郊论证久。6算月底朱，最扶终确哄定了虑施工宗荷载料的重革量及惕布置仪，并掀绘制旱了一勿份详努细的听荷载坊布置祸图发撤放到坦施工剑负责冈人。结果肤：1培.经弯过调欣整，币将原桂先8尚5t的挂虏篮减咽至7帅0t；龙2.迫10党4#墩2栗#～欺3#显节段候，挂仆篮工私作稳腰定，纤无安脏全事俊故发像生；诵3.支各施络工阶叙段结扛构应婶力检辆测满禾足《马公路扣桥涵愈设计朽规范消》要钥求。实施椒三：无20剩03店年6外月1谅日～纪31典日，忧由华血国红表负责悠利用绝控制判软件族计算临各节悦段的谢挠度挪大小圆。7卵月底性至8落月中挖旬，鸣根据徐计算寻所得涛数据慢，我枕们分聚别在欠10徐4#莫墩2舒＃～垂3#侄节段贯立模趴标高宜中设法置了轿预拱吓度，洋并实抹测浇卡筑数粒据进学行对撇比：对比躁结果两：实惭测数夏据与桶计算策数据装差均叹未超召过5mm阻，证明炮了该推数据登是可轮信的权。实施挖四：鸦20睛03笔年5科月，览由任肢远计躺算挂摇篮在体各节宾段荷丝式载下抹的理庆论变瞒形值隙，并玩在1肉04毅#墩椒2#差～3想＃块眨立模罩高程塞中增全加了导挂篮掀理论依变形自量。拌混凝拖土浇仙筑完值后通买过实凳测，佳我们隶发现摇挂篮病的变厦形没逐有预株计的京大。于是朱我们免分析归原因然，认拢为理且论挂猛篮变伸形荷辅载计阿算中暮，考饲虑了燃1.么2倍拦的安它全储亮备，商所以辩理论史变形寻量大铲于实味测变以形量务。为决此，替我们膛在不叠考虑锹安全昏储备值的情悟况下恶重新伪计算球了挂疮篮变旷形量疼，并愚继续总观测挽变化灶情况拢。结果茂：在调4#京～6夜#节贡段中为，实侨测挂阿篮变杰形值勺与理跟论计覆算值秘基本掠吻合打，理慌论变届形值枕与实桑测变伙形值腐差均援在5mm内。节段号理论变形值（mm）实测变形值（mm）差值（mm）4#192015#181716#18162节段号理论变形值（mm）实测变形值（mm）差值（mm）4#192015#181716#18162节段理论挂篮变形（mm）实测挂篮变形量（mm）差值（mm）104#墩2#24195104#墩2