小曲线预应力连续梁悬臂法施工技术
中铁七局集团第五工程有限公司 河南 郑州 450000
一、项目概况：
洛阳枢纽工程东北联络线特大桥跨 310 国道（40+64+40）m 预应力连续梁，本桥梁采用悬臂施工法，位于 R=650m 的曲线上，连续梁全长145.2m，（0 号节段长度为 9m，1 ～ 3 号节段长度为 3.0m，4 ～ 8 号节段长度为 3.5m，合拢段长度 2.0m，边跨支架现浇段长度 7.6m），桥面宽 7m，梁部为单箱单室，箱底外宽 4.2m。梁段最高 5.2m，最矮 3.05m。
二、研究目的：
首先，连续梁 A0# 梁段长度只有 9m 长，不能满足 A0# 梁段两端同时安装挂蓝；其次，跨 310 国道（40+64+40）m 预应力连续梁位于R=650m 的曲线上，曲线半径较小，测量线性控制较难，施工中模板、钢筋、预应力定位难度较大；再次，连续梁跨 310 国道，国道路段繁忙车流量很大，施工风险高，安全防护工作困难。据了解目前在国内很少有类似的情况，施工控制的有效方法、资料及经验相对欠缺和薄弱。因此在跨310 国道（40+64+40）m 预应力连续梁施工中增加了施工技术难度和施工安全风险，根据现场实际情况，及时采取相应措施，保证连续梁施工的顺利进展和 310 国道的行车安全。
三、主要研究的内容：
1、可行性研究
1.1、较短 A0# 段安装挂篮的研究：根据实际情况 A0# 梁段只有 9米长，不能满足 2 套挂篮的安装，确定采用两套挂篮连体组合，增加挂篮附加杆件。在确保 A0# 梁段两端平衡的前提下，简单有效的完成 A1#梁段施工。
1.2、小曲线线性控制的研究：线性监控主要围绕变形控制和内力控制两方面开展工作。由于整座桥位于 R=650m 的缓和曲线上，各节段轴线控制、长度控制、立模高程控制、梁体挠度观测、挂篮变形观测都很难控制，为了准确观测数据并及时汇总分析，与资质高、实力强及跟公司有合作关系的中南大学协同完成小曲线梁体线性控制。
1.3、繁忙道路防护的研究：根据现场实际情况确定防护措施，确定采用在跨公路两套挂篮底模设置桥梁施工整体兜板进行防护（因G310 国道公路车流量大、车速高、行车道窄）。桥梁横桥宽度 7m，悬臂长度 5 米，防护兜板横桥宽度 10m，悬臂长度（宽）8 米。
2、研究的主要创新点：
在选用挂篮时采用能组合连接的稳定构件，根据实际情况确保两套挂篮稳定连接，有效地解决了 A0# 梁段不能安装两套挂篮的问题；在小曲线线性控制上，选择资质高、实力强及跟公司有合作关系的中南大学进行连续梁的线性控制，从确保在全桥建成以后桥梁的内力状态与外形曲线与设计相符；在 310 国道防护上，根据实际情况选择挂篮底模设置桥梁施工整体兜板进行防护，简单有效的预防了连续梁施工对 310 国道产生的安全隐患。
四、施工工艺方法：
1、悬灌施工总体布置
全桥共投入 2 套（4 个）菱形挂篮，挂篮主要由主桁架、吊杆系统、底平台系统、行走及锚固系统、模板系统五大部分组成。该挂篮承载能力和刚度均较理想，且机械化程度高，操作方便快捷、安全可靠。
本桥挂篮设计自重 30t（1 个），施工荷载考虑在 15t 左右。挂篮设计允许最大变形 ( 包括吊带变形的总和 )20mm，施工、行走时的抗倾覆安全系数≥ 2，自锚安全系数≥ 2，斜拉水平限位系统安全系数≥ 2，上水平限位安全系数≥ 2。
待 0# 块浇筑完成，在 0# 块上组拼挂篮，在浇筑 1 号块时大小里程挂篮形成连体挂篮未分离，从 2 号块开始才形成单个挂篮。
2、悬灌施工梁体线形控制
★挠度观测、轴线采用 DSN2 自动安平水准仪和全站仪在每一节段施工完成后与下一节段底模标高定位前观测，均安排在早晨日出以前进行。预应力张拉前后，挂篮行走前后都要进行挠度观测。
A、测点布置：采用 Φ16 钢筋制作，在垂直方向与顶板的上下层钢筋点焊牢固，并要求竖直，露出混凝土面 2cm，露出端加工磨圆并涂漆标记。
① .0# 段高程测点布置：0# 段高程测点是为了控制顶板的设计标高，同时也作为以后各悬臂浇筑节段高程观测的基准点，每个 0# 段各布置1 个高程观测点。
② . 各悬臂节段的高程测点布置
每个节段各设 3 个测点，布设在顶板位置，要求位置准确，固定牢靠。
B、观测时间与项目
为减少温度影响，挠度的观测安排在早晨温度较底时进行，在整个施工过程中主要观测内容包括：挂篮就位立模后、混凝土浇筑前后、预应力张拉前后、边（中）跨合拢前后、以及拆除挂篮后、最终成桥前的各项检测值，以这些观测值为依据，对大桥进行有效的施工监控，同时分析桥梁的受力状态，作出对箱梁准确的判断。
C、观测结果
观测结果的正确性是进行最优控制的先决条件，对每个施工阶段的挠度及标高的量测结果都经过详细的分析。
★温度是影响主梁挠度的主要因素之一。温度包括日温和季节温度。
由于温度变化的复杂性，挠度在理想状态下计算时不可能考虑温度的影响，温度的影响只能通过实时的观测加以修正。
3、跨 310 国道连续梁施工安全防护
G310 国道作为洛阳市一条主要的交通干道，车流量大、车速高，为确保工程施工与国道运行安全畅通两不误，做到规范施工、安全第一、不留茫点、保障跨线工程施工顺利进行，经过现场实地勘察、分析研究，特制定跨 G310 国道连续梁桥施工期间保通方案。
为保证施工期间 G310 国道公路的安全通行，防止连续梁挂篮施工时高处坠物及混凝土养护水对道路的正常通行，行车安全有影响。根据我单位施工经验和借鉴别的单位实际防护措施，确定采用在跨公路两套挂篮底模设置桥梁施工整体兜板进行防护。桥梁横桥宽度 7m，悬臂长度 5 米（作业范围），防护兜板横桥宽度 10m，悬臂长度（宽）8 米。
五、主要研究结论
通过对洛阳枢纽工程东北联络线特大桥跨 310 国道（40+64+40）m预应力连续梁施工工艺分析和研究，及现场实际操作施工，方案措施切实可行。能够保证连续梁的顺利进行，重点保证了小曲线连续梁的线性及 310 国道的行车安全。
1、A0# 梁段挂篮安装采用两套挂蓝进行连体组合，在施工完 A1#梁段后再分解两套挂蓝，继续施工，解决了 A0# 段较短，不满足安装两套挂篮的问题。
2、采用项目部协同监控方联合控制检测连续梁线性，保证把大跨度桥梁施工监控的理论和方法应用于该的实际施工过程，对该桥施工期间的结构内力和变形状态进行有力的控制和调整，确保在全桥建成以后桥梁的内力状态与外形曲线与设计相符。
3、采用在跨公路两套挂篮底模设置桥梁施工整体兜板进行防护，保证了 310 国道的车辆通行不受影响，其次保证了防止连续梁挂篮施工时高处坠物及混凝土养护水对道路的正常通行。
六、关键技术和创新点
在施工完成 A0# 梁段后，采用能连体组合的挂篮，迅速完成 A1# 梁段后，及时进行挂蓝的分解，在分解过程中按照杆件受力分析，逐一拆除，从而达到安全分解，推进后续悬臂段施工，有效地解决了 A0# 梁段不能安装两套挂篮的问题。
在线性控制上协同资质高、实力强及跟公司有合作关系的中南大学严格控制连续梁的线性，由于整座桥位于 R=650m 的缓和曲线上，因此计划在桥梁两侧居民楼上适当位置，布设导线基准点；于两头相邻桥墩适当位置，布设高程控制点（网）。计划采用 DSZ2 水准仪进行高程测控；采用全站仪以坐标放样法、偏角法控制轴线偏位；以钢尺、垂球进行一般性的结构尺寸、倾斜度控制，确保在全桥建成以后桥梁的内力状态与外形曲线与设计相符。
在施工到 310 国道处时，根据实际情况选择挂篮底模设置桥梁施工整体兜板进行防护，随同挂篮的行走同步行走，简单有效的消除连续梁施工给 310 国道带来的安全隐患。
