混合梁斜拉橋塔梁同步施工可行性分析

蘇軼杰

摘 要：塔梁同步施工技術在現有城市橋梁工程建設環境中已經極為普遍，其本身因具備多方面統籌和同步施工的條件，針對相應施工工期和質量的把控更偏于科學化，促使現有城市經濟建設效率有明顯提升，并為后續工程的使用提供了扎實且穩定的技術型平臺，特別是針對傳統混合梁斜拉橋這種大型工程，若能有效開展施工融合，成效收益將更加明顯。本文依據混合梁斜拉橋塔梁同步施工技術的特性展開可行性分析，確定相應混合重點同時，確定相應修整條件與索力結合關鍵點，期望為后續工程施工提供更加全面且具備參照條件的憑據。

關鍵詞：混合梁；斜拉橋；同步施工；可行性分析

1 探究混合梁斜拉橋塔梁同步施工的意義

塔梁同步施工技術因其自身具備縮短工期和降低成本的工程優勢，在現有橋梁工程等工程施工技術中已經被廣泛應用，并在此斜拉橋上部結構基礎環境中取得了明顯的經濟成效，從而完善了現有城市經濟建設的總體需求。與此同時，在大跨距橋梁中，針對混合梁的功能使用也早已到了需要技術革新的情況，針對現有橋型在工程效率和質量方面的需求，采取有效的技術方法與塔梁施工進行同步，已經成為大跨距混合梁斜拉橋施工技術在未來功能性建設的熱點。

大跨距混合梁斜拉橋在結構體系中處于超靜定柔性結構，在實際功能的使用中能夠具備多種環境的適應性，確保交通環境和橋面剛性之間的有效統籌同時，更能夠依據結構體系的特性將荷載進行有效傳導，以促進整體橋身的功能穩定性。根據以上橋身條件，可見針對荷載傳導過程中的橋身狀態和結構施工技術條件有直接影響關系，只有采取有效的技術進行統籌，并通過先進的塔梁同步施工理念貫徹，才能夠在橋梁環境中提供更全面的施工空間，并賦予新型材料和經濟型結構體系的貫徹。其中，針對塔梁工程的貫徹主要以預應力混凝土、結合梁與鋼桁架梁為主要滲透對象，在確定斜拉梁環境中的重要性之后，才能夠依據相應理論計算開展后續工作的探討。故而，針對實際工程狀況分析大跨距混合梁斜拉橋塔梁同步施工的可能性，在現有橋梁工程環境中具備一定滲透的意義。

2 施工可行性分析

2.1 合理施工索力對比分析

斜拉橋工程在后期的可調控性賦予了整體索力荷載傳導與狀態控制的核心，確保新型施工技術能夠有效貫徹入現有的施工環境中，需要依據相應索力極限進行合理分析，以整體橋梁功能滿足實際工程需要為主要底線，將大跨距斜拉橋的非線性效應系數進行消除計算，確保相應橋索力滿足荷載傳導的需求，并在正裝迭代法環境中確定矩陣索力，以便后續整體斜拉橋工程力矩控制，將穩定和經濟的施工技術有效貫徹。

為考慮非線性影響，混凝土梁段計入收縮、徐變效應，而斜拉索采用索單元模擬以計入幾何非線性。以合理成橋索力T0f為目標，利用正裝迭代與影響矩陣相結合的方法計算塔梁同步施工和先塔后梁施工的合理施工索力值T20和T10。如表1所示，2種施工方法的各索合理施工索力基本吻合一致，其中2種施工方法的S1索索力最大差值僅40kN，其相對差值為1.29%。由于采用先梁后塔法施工獲得的斜拉橋合理成橋索力值較準確，說明了塔梁同步施工對大跨混合梁斜拉橋的合理施工索力影響較小。

2.2 成橋狀態對比分析

斜拉橋的成橋狀態與施工方法密切相關，為研究塔梁同步施工的可行性，分析其對大跨混凝土斜拉橋成橋索力、主梁受力及橋塔偏位這些關鍵因素的影響。采用上節計算的2組合理施工索力對數值模型進行非線性正裝計算，對比分析2種施工方法對該大跨混合梁斜拉橋成橋狀態的影響。為確保施工安全與質量，對該橋進行了施工跟蹤控制，并測量工安全與質量，對該橋進行了施工跟蹤控制，并測量了竣工橋梁的成橋索力和橋塔偏位。

2.2.1 成橋索力對比

根據計算得知，塔梁同步施工與先塔后梁施工的成橋索力計算值很吻合。其中，S1索成橋索力計算值分別為3177.6 kN和3217.2kN，其差值最大，為39.6kN；而M1索的計算值分別為2068.2kN和2101.3kN，相對差值最大，為1.58%。說明，塔梁同步施工對大跨混合梁斜拉橋的成橋索力影響很小。與實測值相比，各斜拉索成橋索力計算值的相對偏差基本在6%以內。其中，Sl、M1索出現了6.75%和12.2%的較大偏差率，這是由于頻譜法測量短索索力準確度較低，從而導致實測值誤差較大；而在實際施工過程中，該橋南岸側Gl～G8鋼主梁拼裝支架下沉較大，為保證合理成橋線形，適當調大了M8和M9索的索力以抬高G8和G9節段標高，從而導致這2根斜拉索成橋索力計算值和實測值相對差值較大的原因。各斜拉索成橋索力的計算值和各斜拉索成橋索力的計算值和實測值基本吻合，說明有限元數值模型可較準確地模擬該橋塔梁同步施工過程。不僅驗證了基于影響矩陣的索力確定法計算合理施工索力的準確性，而且也說明采用塔梁同步施工的大跨混合梁斜拉橋索力可達到合理成橋索力。

2.2.2 成橋橋塔偏位對比

采用塔梁同步施工時，計算該橋南、北岸橋塔塔頂向岸側的偏位值分別為4.9mm和5mm；而采用先塔后梁法施工的相應計算值為2mm和2.3mm。由于塔梁同步施工過程中，橋塔剛度隨橋塔升高而減小，導致成橋橋塔塔頂偏位大于先塔后梁法施工的相應值，但兩者相差不大，說明塔梁同步施工對橋塔受力影響較小。成橋后，用全站儀現場測得兩橋塔塔頂分別向岸側偏位19mm和16mm，該實測值大于計算值，但均小于塔柱偏位限值30mm，所以采用塔梁同步施工的大跨混合梁斜拉橋結構處于安全狀態。

3 結束語

本文依據成橋索力的計算數值得出相應可行性的數據，通過有效的計算可得出：先塔后量施工在大跨距混合梁斜拉橋環境中處于可行狀態；其次塔梁同步施工在相應索力、主梁和橋塔方面的受力影響教學奧，能夠確保相應施技術有效貫徹入塔梁施工中，并確保相應施工環境具備穩定性。故而，只要成橋偏位和線性條件能夠有效掌控，確保相應材料和塔梁受力條件合理，關于塔梁同步施工技術便具備可行性。

參考文獻

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