简支梁桥支座垫石标高施工偏差补偿方法探讨

摘要：在简支梁桥施工过程中，支座垫石标高偏差作为影响桥梁结构受力性能与使用寿命的关键质量通病，其形成机制涉及测量放样误差、模板安装变形、混凝土收缩徐变、基础沉降等多重因素，本文从系统分析标高偏差的成因类型与演变规律，提出优化措施，为提升支座垫石施工精度提供系统性解决方案。

关键词：支座；偏差；调平

1.引言

简支梁桥作为一种常见的桥梁结构形式，在交通基础设施建设中应用广泛，支座垫石作为简支梁桥的重要组成部分，其标高的准确性对桥梁结构的受力性能和使用寿命起着至关重要的作用，一旦支座垫石标高出现偏差可能导致梁体受力不均，产生额外的应力集中，加速支座及梁体的损坏，甚至影响桥梁的整体稳定性，因此深入研究支座垫石标高施工偏差的补偿方法具有重要的工程实际意义。

2.支座垫石标高偏差的成因分析

2.1测量放样误差

在简支梁桥支座垫石施工测量中，测量仪器精度不足、测量人员操作失误以及控制点位移是导致测量偏差的关键因素，当全站仪测角精度低于±2″，水准仪每公里往返测高差中数偶然中误差大于±1mm，或者水准仪i角误差超出±15″时，测量数据准确性将大打折扣，像水准仪i角误差过大会致使测量高差偏差，进而影响支座垫石标高确定，测量人员若专业水平欠缺操作不熟练，例如出现对点偏差大于±3mm、读数错误以及测量数据记录错误等人为失误，都极有可能造成测量放样偏差，此外受大型机械施工振动、地基沉降等周边环境因素影响，施工现场控制点位移超过±5mm，若测量前未对控制点进行复核便使用位移后的控制点测量放样，必然导致支座垫石标高偏差。

2.2模板安装变形

在简支梁桥支座垫石施工中，模板相关问题是造成标高偏差的重要因素，若选用的模板材料强度不足、刚度较差，如木质模板受潮后，其弹性模量可下降 20%-30%，在混凝土浇筑过程中当承受高达50-80kN/m² 的侧压力以及振捣力时，极易发生变形，钢模板若焊接不牢固出现局部变形，像焊缝处脱焊面积超过5%，便会使支座垫石的尺寸和标高发生改变，模板安装不牢固同样影响巨大，若支撑系统不稳定连接螺栓松动扭矩低于设计值的80%，在混凝土浇筑振捣时模板位移超过5mm，就可能发生位移和变形，若模板底部支撑不坚实，如地基承载力低于设计值的90%，在混凝土浇筑时模板下沉超过10mm将导致支座垫石标高降低，而模板拆除过早危害也不容小觑，当混凝土强度未达到设计强度的75%便拆除模板，此时支座垫石在自身重力及外界因素作用下可能产生超过 3mm 的变形，严重影响其标高的准确性。

2.3混凝土收缩徐变

在简支梁桥支座垫石施工过程中，混凝土收缩徐变是影响支座垫石标高的重要因素，而这一现象又与水泥品种及用量、骨料性质、养护条件密切相关，不同品种的水泥收缩徐变特性存在差异，例如矿渣水泥相较于其他品种水泥，收缩率相对较大，同时水泥用量过多也会导致混凝土收缩徐变增大，若在支座垫石施工时水泥品种选择不当或水泥用量超出合理范围，混凝土硬化后就易产生较大收缩徐变，进而致使支座垫石标高降低，骨料性质同样不可忽视，骨料的粒径、级配以及弹性模量均会对混凝土收缩徐变产生影响，当骨料粒径较小、级配不良时混凝土收缩徐变就会增大，若骨料弹性模量较低，其对水泥石收缩的约束作用就小，同样会使混凝土收缩徐变增大，另外混凝土养护条件对收缩徐变影响显著，一旦养护不及时、养护时间不足或者养护湿度不够，混凝土中的水分就会散失过快，这将加速收缩徐变的发展，最终影响支座垫石标高。

2.4基础沉降

若桥梁基础所在的地基未进行有效的处理，如软土地基未进行加固，地基承载力不足，在桥梁上部结构施工及运营过程中基础会发生沉降，基础沉降会导致支座垫石标高发生变化，尤其是相邻支座垫石之间的不均匀沉降，对桥梁结构受力极为不利，同时在桥梁施工过程中若施工加载不均衡，如先浇筑一侧梁体，导致基础一侧受力较大，会引起基础的不均匀沉降，从而使支座垫石标高出现偏差。

3.支座垫石标高偏差补偿方法

3.1测量控制与调整

选用精度符合要求的测量仪器，如全站仪的测角精度应达到 ±2″以内，水准仪的每公里往返测高差中数偶然中误差应小于±1mm，定期对测量仪器进行校准和维护确保仪器的准确性，在每次测量前对仪器进行检校，如水准仪的i角误差应控制在±15″以内，同时加强对测量人员的专业培训提高其操作技能和责任心，测量人员应熟悉测量规范和操作规程严格按照要求进行测量作业，建立测量数据复核制度，对测量数据进行多次复核确保测量结果的准确性，在施工过程中定期对控制点进行监测，如采用 GPS 测量技术对控制点进行三维坐标监测，一旦发现控制点位移及时进行修正并重新进行测量放样，同时在施工现场设置备用控制点，以便在主控制点出现问题时能够及时替换。

3.2模板施工优化

选用强度高、刚度大、变形小的模板材料，如采用定型钢模板，其面板厚度应不小于5mm，边框及肋板厚度应不小于 8mm，以确保模板在混凝土浇筑过程中能够承受较大的侧压力和振捣力而不变形，模板安装时确保支撑系统牢固可靠，支撑间距应根据模板受力情况进行合理设计，一般不宜大于1m，模板连接螺栓应拧紧确保模板拼接严密无错台，在模板安装完成后进行严格的检查验收，对模板的平整度、垂直度和标高进行复核，误差应控制在规范允许范围内，根据混凝土的强度增长情况确定合理的模板拆除时间，一般情况下当混凝土强度达到设计强度的75%以上时方可拆除侧模，当混凝土强度达到设计强度的100%时方可拆除底模，在拆除模板过程中应注意保护支座垫石，避免因模板拆除不当对其造成损坏。

3.3混凝土施工控制

根据工程实际情况优化混凝土配合比，选择收缩徐变小的水泥品种合理控制水泥用量，一般水泥用量不宜超过 400kg/m³，选用粒径较大、级配良好的骨料，如粗骨料的最大粒径不宜小于 20mm，且连续级配良好，同时通过试验确定合适的外加剂掺量以改善混凝土的性能减小收缩徐变，在混凝土浇筑过程中应分层浇筑，每层厚度不宜超过 300mm，确保混凝土浇筑密实，采用插入式振捣器进行振捣，振捣时间应适当，一般为20-30s，以混凝土表面不再出现气泡、泛浆为准，避免振捣过度或振捣不足，防止混凝土出现离析、空洞等缺陷，影响其强度和收缩徐变性能，混凝土浇筑完成后及时进行养护，采用洒水养护或覆盖保湿养护等方法保持混凝土表面湿润，养护时间应根据水泥品种和气温条件确定，一般不少于7d，在高温季节应增加养护次数，降低混凝土表面温度，减少水分蒸发，抑制收缩徐变的发展。

3.4基础沉降处理

在桥梁基础施工正式开展前需针对地基状况开展细致勘察工作，不同地质条件对应不同加固策略，比如面对软土地基时可选用深层搅拌桩或CFG桩等技术手段，以此提升地基承载能力，为后续施工筑牢根基，在施工全程基础沉降的实时监测至关重要，可通过设置沉降观测点定期对基础沉降情况进行精确观测，一旦察觉基础沉降出现异常，必须即刻启动应对机制，及时采取有效措施予以处理，防止问题恶化，施工顺序的合理规划也是保障工程质量的关键一环，在桥梁施工进程中应尽可能确保施工加载均衡，比如采用对称浇筑梁体的方式，防止基础因单侧受力过大而出现不均匀沉降，同时严格把控施工加载速度避免加载过快致使基础沉降超出安全范围，施工团队要依据基础沉降监测所反馈的数据，灵活调整施工加载方案，切实将基础沉降控制在允许范围之内 。

4.结论

支座垫石标高施工偏差是简支梁桥施工中常见的质量问题，其成因复杂，涉及测量、模板、混凝土和基础等多个方面，通过对标高偏差成因的系统分析，采取相应的补偿方法，如加强测量控制、优化模板施工、控制混凝土施工和处理基础沉降等，可以有效提高支座垫石标高的施工精度，保证简支梁桥的结构受力性能和使用寿命，在实际工程中应根据具体情况综合运用各种补偿方法，确保桥梁工程的质量和安全，同时加强施工过程中的质量控制和管理，严格按照规范要求进行施工是预防支座垫石标高偏差的关键，未来随着桥梁建设技术的不断发展还需进一步研究和探索更加先进、有效的支座垫石标高施工偏差补偿方法，以适应日益复杂的桥梁工程建设需求。

参考文献：

[1]朱伟.桥梁支座垫石施工工艺及控制要点[J]. 现代物业（中旬刊），2019（11）

[2]李哲.支座垫石浇筑与支座安装同步施工关键技术研究. 交通世界，2022（27）