香火巖特大橋施工監(jiān)控分析

尹云廳 王志儒

（貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司， 貴州 貴陽 550001）

1 工程概況

香火巖特大橋是蘭海高速貴州境遵義至貴陽段擴容工程的一座大型橋梁，主橋長320m，采用上承式鋼管混凝土變截面桁架拱橋，拱軸線采用懸鏈線，跨徑為300m，矢高為54.545m，矢跨比f=1/5.5，拱軸系數(shù)m=1.543。主拱肋采用鋼管混凝土，管內(nèi)填充自密實微膨脹混凝土，拱上立柱采用排架式空心矩形薄壁截面鋼箱結(jié)構(gòu)，橫橋向各柱分別固定于鋼管拱肋上，柱間采用橫向連接。橋橋面系主梁采用16孔20m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)。

施工工藝方面，主橋主拱圈采用纜索吊裝法施工，每肋分段安裝。主拱圈接頭在安裝上下弦管通過內(nèi)法蘭盤用高強螺栓栓接，待全拱安裝合龍后再沿管周邊焊接。拱上立柱采用鋼排架結(jié)構(gòu)，矩形鋼蓋梁。

2 施工監(jiān)控原則

鋼管混凝土拱橋施工監(jiān)控的基本原則是以主拱的應(yīng)力狀態(tài)及主拱的空間位置（線形）兩項指標為控制標準，通過精確建模計算、事前預(yù)控和在施工過程中進行實時監(jiān)測，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，橋梁的線形和內(nèi)力達到設(shè)計的要求。

香火巖特大橋施工監(jiān)控目標的選擇應(yīng)考慮兩個方面的因素，一方面要選擇用現(xiàn)有技術(shù)條件能實施的控制目標，另一方面要選擇對主橋結(jié)構(gòu)有重要影響的關(guān)鍵控制目標，并且量測到的控制目標能反映主橋結(jié)構(gòu)的實際狀況，對施工過程的安全能起到指導(dǎo)意義。

3 施工監(jiān)控主要內(nèi)容

3.1 施工控制計算分析

1）監(jiān)控符合性計算

A、主橋結(jié)構(gòu)復(fù)核計算，包括主橋結(jié)構(gòu)施工及使用階段結(jié)構(gòu)復(fù)核及驗算；

B、成橋目標狀態(tài)的分析計算。

2）施工仿真分析與控制計算

A、施工控制參數(shù)選取；

B、施工全過程主拱圈、拱上立柱、主梁應(yīng)力線形變化計算；

C、主拱圈下料尺寸修正計算，確定無應(yīng)力制造長度；

D、主拱圈拼裝線形的計算；

E、拱上立柱墩頂高程及主梁吊裝線形的計算；

F、重要臨時結(jié)構(gòu)的計算復(fù)核，主要包括扣索索力計算、錨索索力計算、扣掛體系索塔主要構(gòu)件內(nèi)力和變形計算、纜索吊系統(tǒng)索塔主要構(gòu)件內(nèi)力和變形計算；

3）跟蹤實際施工完成實時控制并提供相應(yīng)監(jiān)控成果

主拱圈施工階段：根據(jù)施工方案，進行主拱圈施工程模擬計算；對拱肋節(jié)段拼裝進行實時控制，提供每節(jié)段安裝標高，扣、錨索張拉值；根據(jù)拼裝拱肋段的實測結(jié)果，進行數(shù)據(jù)分析，對計算模型和后續(xù)階段指標及時修正，防止誤差累積；合龍前，根據(jù)對線形、索力、應(yīng)力、溫度和合龍口實際尺寸及其隨溫度變化規(guī)律的全面測量結(jié)果，進行合龍口敏感性分析，確定合龍時間、合龍溫度、臨時壓重、主梁控制和調(diào)整措施等；

拱上建筑施工階段：根據(jù)拱上建筑架設(shè)過程中的主拱圈線形、應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果，進行數(shù)據(jù)分析，對計算模型和后續(xù)階段指標及時修正，防止誤差累積；提供拱上立柱墩頂安裝標高，即主梁架設(shè)線形；提供階段施工控制成果報告。

二恒鋪裝施工階段：根據(jù)鋪裝前主拱圈、主梁線形及結(jié)構(gòu)應(yīng)力測量結(jié)果，以及二期恒載重量，對橋面鋪裝線形進行調(diào)整；整理監(jiān)控成果，提交階段施工監(jiān)控成果報告。

3.2 施工監(jiān)控數(shù)據(jù)采集及分析

1) 線形監(jiān)測

主拱圈施工階段：拱座測量（沉降、位移、轉(zhuǎn)角）；每節(jié)拱肋拼裝線形測量；重要臨時設(shè)施變形測量；主拱圈合龍口24h相對線形測量；主拱圈合龍后線形測量；鋼管混凝土澆筑過程中主拱圈線形測量；扣、錨索放松過程中主拱圈線形測量。

拱上建筑施工階段：拱上立柱拼裝過程中主拱圈線形測量及立柱安裝坐標測量；主梁吊裝過程中主拱圈線形測量及主梁線形測量。

2) 索力監(jiān)測

在索力監(jiān)測中應(yīng)該控制的內(nèi)容：每張拉一對扣、錨索，待施工拉索及相鄰拉索的索力測試；調(diào)索前后，調(diào)整拉索及相鄰拉索；主拱圈合龍前后，全部的索力測量；扣、錨索放松，放松拉索及相鄰拉索的索力測試。

3) 應(yīng)力監(jiān)測

應(yīng)力監(jiān)控是香火巖大橋的監(jiān)控重點，其主要監(jiān)控的環(huán)節(jié)包括：主拱圈每節(jié)段拼裝時，主拱圈每節(jié)段拼裝，主拱圈合龍前后，鋼管混凝土澆筑，扣、錨索放松，拱上立柱拼裝，主梁吊裝以及成橋后。

4 結(jié)論

香火巖特大橋是一座特大型上承式鋼管混凝土拱橋，其施工階段的監(jiān)控重點主要從線性監(jiān)控、索力監(jiān)控、應(yīng)力監(jiān)控三個方面進行控制，本文討論的施工監(jiān)控方法可為同類型橋梁在施工監(jiān)控方面提供參考。