預頂升鋼混疊合梁橋施工監控技術研究

彭瑞臣 謝洪波 李鴻博

摘? 要：預頂升施工是解決鋼混疊合梁橋負彎矩區橋面板開裂的方法之一，需要采用相適應的施工監控技術。以商合杭鐵路鋼混疊合連續梁橋為背景，探討了預頂升鋼混疊合梁橋在頂升與落梁過程中線形、頂升力和橋面板應力的監測方法，并對施工監控的成果進行了分析。結果表明，通過對線形與頂升力的監控，可以保證施工監控的精度滿足要求，確保預頂升施工基本處于可控狀態;通過對橋面板應力的監測，表明預頂升方法能夠有效地為鋼混疊合梁橋墩頂負彎矩區的混凝土橋面板施加預應力。

關鍵詞：鋼混疊合梁;預頂升施工;施工監控

中圖分類號：TU398? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）10-0155-03

Abstract： The pre-jacking-up construction is one of the methods to solve the cracking of steel-concrete composite girder bridge deck in negative bending moment areas， and it is necessary to adopt the appropriate construction monitoring technology.Based onthesteel-concrete composite girder bridgeof Shangqiu-Hefei-Hangzhou Railway， the monitoring methods of construction geometry， jackingforce and bridge deck stress in the process of jacking and falling of the pre-jacking-up steel-concrete composite girder bridgeare discussed， and the monitoring results are analyzed. The results show thatthe monitoring ofgeometry and jacking force can ensure that the precision of construction monitoring meets the requirements， and the pre-jacking-up construction process is basically in a controllable state. Through the monitoring of bridge deck stress， it is shown that the pre-jacking-upmethod can effectively apply prestress to the concrete bridge deck in negative bending moment areas of the pier top of steel-concrete composite girder bridge.

Keywords： steel-concrete composite girder; pre-jacking-up construction; construction monitoring

1 概述

鋼混疊合梁是一種由混凝土橋面板與鋼主梁共同承受荷載的結構形式，由于強度高、結構輕且易于施工等優點，近年來在我國應用廣泛[1]。負彎矩區混凝土橋面板的開裂問題是這種結構的設計難點之一，可通過預頂升方法為負彎矩區的橋面板施加預壓應力，從而改善負彎矩區橋面板的受力情況[2]。在預頂升鋼混疊合梁橋的建造過程中，需要相應的施工監控技術，以保證成橋控制參數能夠盡可能地接近設計目標。

呂穎釗[3]等人對采用支座頂升工序的跨線鋼混疊合梁橋施工監控方法進行了研究，表明在施工監控計算中考慮彎扭耦合作用是能夠滿足工程精度要求的;張智杰[4]對簡支鋼箱-混凝土疊合梁橋在制造、焊接及安裝等過程中的施工控制要點進行了研究。然而，目前的相關研究中，對采用預頂升施工方法的鋼混疊合梁橋在頂升、落梁過程中的監控技術的研究仍較少。

本文依托商合杭鐵路鋼混疊合連續梁橋，探討了預頂升鋼混疊合梁橋在頂升、落梁過程中的施工監控方法，并對線形監測、頂升力監測及橋面板應力監測的方法與結果進行了詳細地闡述與分析。

2 工程概況

商合杭鐵路古城特大橋采用上承式無砟軌道無預應力體系鋼混疊合連續梁跨越茨谷河，橋跨布置為5×50.7m，自1170#墩延伸至1175#墩。鋼主梁采用單箱雙室截面;混凝土橋面板無預應力鋼筋，中部厚43cm，懸臂端厚25cm，全寬12.6m。鋼箱梁梁高3.585m，疊合梁截面中心處梁高4.015m。

商合杭鐵路鋼混疊合梁橋建造過程中，通過鋼梁的頂升、回落與橋面板的交替施工，對墩頂負彎矩區的混凝土橋面板施加預應力。首先在橋面板施工前將鋼梁次中墩、中墩分別頂升20cm、70cm，在中跨附近混凝土橋面板施工完成后將中墩處鋼梁下降70cm，待剩余混凝土橋面板施工完成后再將次中墩處鋼梁下降20cm。

3 預頂升施工過程的監控方法

3.1 線形監測

線形監測的測點布設如圖2、圖3所示，共布設了11個測試斷面，每個斷面布置了2個測點。

3.2 頂升力監測

頂升過程中，頂升力監測通過采用帶有精密油壓表的千斤頂頂升系統并分級對比油壓表示數來實現。

3.3 橋面板應力監測

橋面板應力監測的測點布設如圖5所示，共布設了5個測試斷面，其中LSA、LSB、LSD斷面布置了4個測點，LSC、LSE斷面布置了2個測點。

4 預頂升施工過程的監控成果與分析

4.1 線形監控成果

頂升結束和落梁結束后，各斷面的現場實測線形與前期理論計算線形的偏差值情況如圖6、圖7所示。

除個別損壞測點外，偏差值基本在±20mm之內，表明線形監測是滿足精度要求的，對施工線形的監控是合理的。

4.2 頂升力監控成果

以頂升結束后，中墩墩頂的千斤頂頂升力情況為例對頂升力監測成果進行分析。

如表1所示，雖然1173#墩頂的頂升力偏差達到了11.5%，但合計頂升力的偏差仍在±10%之內。考慮到實際的臨時荷載、數據采集時機等可能與理論計算時有所不同，同時結合線形監測的成果，可認為對頂升力的監測仍是可以滿足要求的，頂升過程基本處于可控狀態。

4.3 橋面板應力監控成果

落梁結束后，橋墩墩頂處的LSB、LSD兩個測試斷面的應力實測情況如圖8、圖9所示。

除損壞測點外，落梁結束后橋面板基本處于受壓狀態，說明通過預頂升施工為鋼混疊合梁橋墩頂負彎矩區橋面板施加預壓應力的方法是可行、有效的。

5 結束語

本文以商合杭鐵路鋼混疊合梁橋為背景，針對采用預頂升施工方法的鋼混疊合梁橋這種結構形式的特點，研究了其在頂升與落梁施工過程中的監控技術，得出了如下主要結論：

（1）對頂升、落梁過程中線形與頂升力的監控成果表明，施工監控的精度是滿足要求的，預頂升施工過程基本處于可控狀態。

（2）對橋面板應力的監控成果表明，通過預頂升方法對鋼混疊合梁橋墩頂負彎矩區的混凝土橋面板施加預壓應力是有效的。

參考文獻：

[1]劉曉青.公路鋼混組合梁橋設計問題探討[J].交通世界（上旬刊），2018（5）：104-105.

[2]齊偉杰.鋼混組合梁橋的設計要點和方法[J].城市道橋與防洪，2017（9）：88-89，125.

[3]呂穎釗，唐熙.跨線鋼箱-混凝土疊合梁橋施工控制技術[J].交通標準化，2014（19）：96-99，104.

[4]張智杰.簡支鋼箱-混凝土疊合梁在施工中的控制要點[J].工程建設與設計，2017（15）：219-221.