超長懸臂橋梁大體積蓋梁無落地支架技術研究（2）

陳佳佳 黃江

【摘要】為了抵抗墩頂負彎矩產生的拉應力，淺水區非通航孔橋采用支點頂升法和張拉預應力鋼束的方法對墩頂附近混凝土橋面板施加預壓力，本文主要圍繞先簡支后連續箱梁橋的分析理論展開，以港珠澳大橋簡化模型為研究對象，用Midas 2010軟件對連續梁橋現有整體同步提升、分段分步頂升的頂升方法進行模擬計算，得出不同工況下連續梁橋的梁單元應力變化圖，分析體系轉換前后的應力變化趨勢。

【關鍵詞】體系轉換；midas；施工工藝；應力變化

1、工程概況

港珠澳大橋CB05標段淺水區組合梁橋主梁采用“開口鋼主梁+混凝土橋面板”的組合結構，全橋孔跨布置自東向西為5×85m+8×（6×85）m+九洲航道橋+6×85m+5×85m，共計11聯。港珠澳大橋淺水區非通航孔橋橋面總寬33.1m，兩幅主梁中心距16.8m，橋梁中心線處梁縫寬0.5m。單幅橋寬16.3m，截面中心線處梁高4.3m，橋面橫坡2.5%。組合梁標準斷面見圖1。

本工程采用簡支變連續的施工方法，組合梁采用“天一號”運架一體船整孔出運、運輸、吊裝，逐孔合攏，形成多跨連續梁。

所謂體系轉換是指組合梁架設并焊接成聯后的墩頂頂梁、橋面板組合、濕接縫澆筑、預應力張拉、落梁以及后澆帶澆筑等一系列施工。

2、頂回落應力、應變監測

監測內容是制約頂升過程的安全性和頂升完成的關鍵因素。應力、應變監測的目的在于可使結構頂升過程中主梁的應力如終處于比較安全和平穩的狀態，頂升完成后主梁內無較大的附加應力。

（1）組合梁頂升回落階段的應力監測主要分為2個工況：

①鋼主梁頂升過程中頂、底板應力；

②組合梁回落后墩頂處橋面板的壓應力。

（2）組合梁頂落梁施工過程應力監測的主要工況包括：

①n+4墩頂升過程中，鋼主梁頂底板應力監測；

②n+4墩頂張拉預應力完成及組合梁回落后，墩頂橋面板應力監測；

③同樣的方式在n+3、n+5頂落梁階段，完成鋼主梁及橋面板的應力監測；

④同樣的方式在n+2、n+6頂落梁階段，完成鋼主梁及橋面板的應力監測。

本文應力監測選取具有代表性的工況①、工況②、工況③頂落梁階段，完成鋼主梁及橋面板的應力監測并進行研究分析。

2.1鋼梁頂升過程頂底板應力監測

橋梁頂升會使連續梁產生外加位移，續梁橋屬超靜定結構，外加位移會產生附加內力。[1]以n+4#墩頂升過程為例，其左幅組合梁墩頂頂升過程中，組合梁應力監測的工況為30%至100%頂升量階段，具體鋼主梁應力監測情況見表1，圖4-5。

2.2組合梁回落后墩頂處橋面板產生的壓應力

為了抵抗鋼-混組合連續梁橋負彎矩產生的拉應力，本橋連續組合梁采用支點強迫位移和張拉預應力鋼束相結合的方式保證受拉區混凝土橋面板的抗裂性。

以n+4#右和n+3#左為例，組合梁n+4#支座張拉預應力并頂升回落后，應力監測情況見表2，圖6。

組合梁n+3#支座張拉預應力并頂升回落后，組合梁橋面板的應力監測情況見表3，圖7。

上述得到組合梁在體系轉換過程中鋼主梁頂、底板應力與理論計算值吻合良好，結構安全可控。橋面板的實測應力與理論計算應力相比偏大，同時均在規范范圍內，應力可控，表明頂落梁施工工藝具有很好的效果。

參考文獻

[1]馬麟.連續橋梁頂升受力分析[J].城市道橋與防洪，2011（6）.

作者簡介：陳佳佳（1988-12）男，重慶交通大學碩士研究生，主要從事橋梁設計、監控、檢測研究。