大跨度預應力混凝土連續梁橋的施工控制

趙龍江，王海彥，曹書生

(天津海濱大道建設發展有限公司，天津 300457)

大跨度預應力混凝土連續梁橋的施工控制

趙龍江，王海彥，曹書生

(天津海濱大道建設發展有限公司，天津 300457)

某大跨度預應力混凝土連續梁橋跨度組合為(90+160+90)m，原計劃采用常規的懸臂澆筑方式施工。受工期的制約，首先采用加大節段長度的辦法以減少懸臂施工節段數目，后又采用懸臂施工結合支架澆筑的施工方式，以滿足工期的要求，這些措施都加大了施工監控的難度。本文對該橋的監控工作進行了簡介，希望為同類工程所借鑒。

預應力 混凝土 連續梁橋 施工控制

1 工程概況

某大跨度連續梁橋跨度組合為(90+160+90)m，上部結構型式為變截面預應力混凝土連續箱梁，見圖1。

箱梁采用直腹單箱雙室截面，主跨支點處梁高9.5 m，跨中梁高3.5 m，梁高按1.6次拋物線變化。箱梁底板寬12.5 m，箱頂寬20.5 m，箱梁翼緣寬度每側4 m，頂板厚一般為35 cm，中墩支點處70 cm;箱梁腹板厚一般取50 cm，中墩支點與邊墩支點附近線性變化為80 cm。箱梁采用三向預應力體系。

圖1 大橋概圖(單位：m)

大橋設計之初按常規的懸臂澆筑施工工法考慮，除0#塊、合龍塊、邊跨現澆段，共設22個懸臂節段，塊段組成為5×200 cm+6×300 cm+4×350 cm+7×400 cm。由于各種原因，大橋施工滯后，為保證工期要求，對設計進行了調整，除0#塊、合龍塊、邊跨現澆段不變外，調整為17個懸臂節段，塊段變為250 cm+300 cm+350 cm+4×400 cm+10×450 cm。當懸臂施工至7#塊時，由于工期要求，改為8#～10#塊仍按懸臂施工，11#～17#塊采用滿堂支架施工。

修改施工工序的初衷是，8#～10#塊按懸臂施工的同時，11#～17#塊采用滿堂支架施工，這樣當10#塊施工完成后，11#～17#塊也在支架上施工完畢，可以直接進行后續合龍施工，從而達到縮短工期的目的。然而由于11#～17#塊在支架上施工的立模高程必須先于10#塊(實際為8#塊)施工前予以確定，這就造成一旦出現10#塊施工完畢后10#與11#塊高程差異過大的問題，將無法彌補，因此對11#～17#塊立模高程的設定要求很高。

采用懸臂施工法施工，大橋從施工至成橋，結構的內力和變位均處于不斷的變化中，通過設置適當的預拱度值，使結構成橋線形滿足設計要求是施工監控的主要目的，當然保證結構順利合龍和施工過程安全也是監控工作的重要指標。施工工序的調整均會引起結構內力和線形的變化。特別是大橋采用懸臂施工和支架施工相結合的施工方式在國內橋梁施工中也非常少見。

采用有限元仿真分析結合自適應方式對結構的內力和線形變化進行預測和跟蹤，同時結合支架沉降監測、掛籃變形監測、現場內力及變形監測等措施，確保了大橋的順利合龍、施工過程安全，結構成橋線形達到了設計目標。文中對這一過程進行了簡要的介紹。

2 自適應控制

經過調整后大橋最終的施工工序見表1。

表1 施工工序

采用橋梁有限元專用程序—橋梁博士V3.1進行仿真計算與分析，全橋共建立主梁單元100個，臨時墩單元32個，掛籃單元8個，共計140個單元。結構計算模型參見圖2。按施工工序共劃分為65個施工階段。

圖2 結構計算模型

首先根據設計圖紙及施工工序計算分析結構的變形，得出各梁段的理想預拋值，由于理想情況與實際情況存在一定的差異，根據施工中每個梁段的實測資料對計算分析進行調整，重新得出下一個梁段的預拋值，經過幾個梁段的模擬和擬合，分析值與實測值的近似性良好，從而達到結構監控目標。

3 監控成果

大橋的監控工作主要包括兩方面內容：應力監控和線形監控。

應力監測斷面選在主跨的跨中、1/8L截面、邊跨的0.4L截面、支點截面，為避免墩頂橫隔板位置附近受力復雜的影響，支點截面布置在1#塊上，中跨1/8L截面布置在4#塊上，邊跨0.4L截面布置在12#塊上。

測試截面縱橋向布置如圖3所示，線形監測測點布置在每個節段的端部。圖4為主梁1#塊應力理論值與實測值各工況對比情況。圖5為主梁頂板實測與理論控制線形對比情況。從對比圖情況看，實測結果與理論預測情況符合較好，大橋監測工作達到了預期的效果。

4 小結

采用懸臂施工與支架現澆相結合的施工工法進行施工，在大跨度混凝土橋梁施工中極為少見，施工工序的改變對施工監控工作提出了更高的要求。該橋通過有關各方的努力，保證了大橋的順利完工，施工監控工作也達到了預期的目標。

圖3 應力測試截面布置(單位：cm)

圖4 1#塊截面應力對比圖

圖5 主梁頂板實測與理論控制線形對比圖

［1］王武勤．PC橋梁懸臂灌注施工掛籃的發展［J］．橋梁建設，1997(4)：55-57．

［2］徐君蘭，項海帆．大跨度橋梁施工控制［M］．北京：人民交通出版社，2000．

［3］姜偉．大跨度連續梁施工和線型控制技術［J］．鐵道建筑，2010(1)：92-94．

［4］楊永清，郭凡，劉國軍，等．大跨預應力混凝土連續梁式橋長期下撓研究中的問題［J］．鐵道建筑，2010(9)：1-4．

U448.21+5;U448.33

B

1003-1995(2011)09-0024-03

2011-03-25;

2011-06-20

趙龍江(1981— )，男，河北永年人，工程師。

(責任審編 王 紅)