现浇预应力大跨变高变宽曲线梁测量控制邹茂来

现浇预应力大跨变高变宽曲线梁测量控制邹茂来

邹茂来

中国建筑第八工程局有限公司上海200120

1.前言

桥梁施工离不开测量的精确定位，桥梁的平面位置，水平标高都需要测量控制，特别是现浇预应力变高变宽曲线梁的测量控制。现浇预应力梁的测量控制十分复杂，需要考虑众多因素。本文将详细阐述如何做好该桥梁的测量控制。

2．各项控制参数

2.1预拱度

预拱度设置主要是抵消永久作用挠度和可变荷载挠度，永久作用包括了桥梁自重，铺装及桥面系重量，预应力和收缩作用等恒久存在的作用力，永久作用挠度可以通过设置反向挠度即预拱度来加以抵消，预拱度可以采用一条二次抛物线来分配，中间最大，中间最大预拱度值根据设计院提供FMAX，两端为零，计算公式为Y=FMAX*（1-4X2/L2）。公式中Y为计算点预拱度值，向上为正，X为预拱度计算点离桥梁中心的距离，L为桥梁跨度。具体设置如下图表：

表1预拱度设置表

图2现浇梁预拱度设置示意图

2.2变高

通常桥梁截面高度设计都是等截面高度梁，但是当线路前进遇到跨越路口，河流以及其他障碍或者地质条件发生变化等情况时需要调整梁高，变高梁的底面一般按二次抛物线设计，施工中测量和梁底模板加工都得按照二次抛物公式进行精确放样及制作安装。下面以海口市海秀快速路变高梁作为一个实例讲解下如何做好变高梁的测量控制。首先根据设计提供的梁端曲线列出每米梁高表：

表2变高段梁高计算表

通过表可以看出，随着x的增加，高度变化的幅度越来越大，此时模板加工应考虑加密梁高的计算点，按0.5m一段来控制模板的高度，这样模板的线性会更贴近设计，准确度更高。测量标高按每米控制能够保证标高的准确。

2.3变宽

桥梁变宽段主要设置于连接匝道进出口处，提前设置的一段宽度渐变的缓冲段。国内主要采用三次抛物线加宽方式进行道路加宽，三次抛物线加宽更符合人类生物学特征，提高变道的流畅度。下图是一段典型的变宽计算实例，其中L是变宽段的长度，i为变宽计算点离变宽起点的长度，k为i/L的比值，K=3k2-2k3即宽度变化的三次抛物线主要公式，B1为宽度变化前初始值，ΔB为宽度总加宽值，计算点宽度值即B（i）=B1+K*ΔB。示意图如下所示：

图4变宽梁梁缘变化示意图

为了保证梁部外缘线和设计三次抛物线更贴近，根据变化段总长度来合理布置测量加密的距离，计算点的间距改成每0.05L计算一个点，即采用20个等距点进行计算，然后对比按10个等距点计算的结果，K1为按每0.05L计算的成果，K2位按每0.1L计算的成果，K2在每0.05L处按直线计算取平均，而非按三次函数计算值。下表是详细计算结果，其中ΔB是变宽段的加宽值，ΔB的值对加密后的误差存在直接影响，且部分点位超出了设计限值。

表3变宽段梁宽计算表

发现在0.05L至0.45L是加密之前偏大，且从0.007ΔB逐步降至0.001ΔB，从0.55L至0.95L是加密之和偏小，且从0.001ΔB逐步增加至0.007，这反映了这个误差值与ΔB成正比，一般匝道加宽双向两车道及防撞墙达到8m的宽度，再加上匝道与主线之间的间隔宽度2m，则最大偏差即为0.07m，如果是设置了一对平行进出口匝道，则桥梁加宽值达到20m，则最大偏差为0.14m。这个数值已经严重超过了桥梁宽度的限值。所以加宽梁一对要结合加宽的宽度来考虑变宽测量点的加密，将梁宽误差控制在规范及设计要求之类，保证桥梁外缘的线性精度。

3.总结

本文分别从支架及基础变形，挠度即二次抛物线变高及三次抛物线变宽还有曲线段等多个对测量精度有明显影响的因素进行了详细的分析，在实际测量工作中特别是现浇预应力变高变宽曲线梁有很强的适用性。从这几个方面入手，方能保证桥梁的线性及准确性。