V型墩連續剛構橋施工正裝分析和階段變形控制研究

談亭

摘要： 連續剛構橋主要特點為墩梁固結，既保留了連續梁的優勢，又通過墩梁固結節省了支座費用，還通過水平剛度分配改善了水平荷載作用下橋梁受力性能。利用構造中主墩的柔性適應橋梁縱向變形，連續剛構橋通常適用于大跨度高墩橋梁結構。針對V型墩連續剛構橋，本文通過對橋梁正裝分析計算結果以及實際施工監控相關數據的分析，模擬V型墩連續剛構橋施工過程，并探討階段變形控制辦法，從而為現場施工提供指導依據，最終達到設計目標。

【關鍵詞】V型墩;連續剛構橋;正裝分析;變形控制

1.V型墩連續剛構橋施工正裝分析

1.1正裝分析法

正裝分析法是現階段施工控制中常用的橋梁結構計算方法之一，其主要內容為結合實際結構配筋情況與既定的施工方案分階段計算，可更好的擬合施工過程，將各個階段橋梁結構的受力和位移表示出來，為施工控制提供可靠依據。正裝分析法具體步驟如下：

（1）明確橋梁結構初始狀態，如跨徑大小、墩體高度、橋面線性、材料信息等;（2）完成基礎、橋墩及0號塊澆筑后計算澆筑部分自重，及其在外加荷載下產生的變形和內力;（3）依次對稱懸臂澆筑每個橋墩上的各個塊件，完成后拆除掛籃，計算每次澆筑張拉的預應力以及移動掛籃后的變形、內力;（4）關注橋梁合龍順序，計算主要階段變形和內力;（5）計算橋面鋪裝期間二期恒載作用引起的結構變形與內力;（6）橋梁施工完成后若干年收縮徐變。

可以看出，V型墩連續剛構橋施工過程中采用正裝分析法可隨著施工進程的開展，針對結構形式、荷載形式以及邊界約束的不斷改變計算出具體信息，對施工階段理想狀態判斷更準確。

1.2施工方法

V型墩連續剛構橋的施工方法主要取決于結構體系和受力特點。一般分為三部分：一是V型墩基礎和墩頂0號塊混凝土梁的施工;二是邊跨混凝土橋梁現澆與懸臂澆筑中跨;三是中跨與邊跨合龍階段澆筑以及對橋面的施工。具體步驟：

（1）V型墩與橋臺樁基礎施工，搭設斜腿V型墩支架，同時澆筑混凝土，張拉臨時預應力拉桿;（2）搭設橋墩主梁支架，并澆筑墩頂混凝土，張拉V型墩斜腿預應力鋼束以及主梁預應力鋼束，固結橋墩和主梁，搭設兩邊跨膺架;（3）將臨時預應力拉桿進行拆除，在V型墩頂部拼裝掛籃，兩側主梁節段采用懸臂澆筑混凝土，膺架上兩邊跨主梁澆筑混凝土，合龍邊跨完成后再澆筑中跨合龍段混凝土，并對V型墩斜腿預應力鋼筋張拉力加以調整;（4）進行全橋合龍，開展橋面和欄桿施工。

由此可見，整個施工過程中V型墩極為關鍵。此外，也有工程將V型墩斜腿內部的勁性鋼架聯合臨時拉桿當做斜腿的模板支架完成斜腿澆筑混凝土。施工期間V型墩斜腿受力情況與成橋后比較變化復雜，因此往往根據正裝分析每個階段的計算數據結果對斜腿預應力鋼束進行多次分批張拉。

2.V型墩連續剛構橋階段變形控制

階段性結構變形控制是橋梁施工控制過程中確保橋梁建造安全和成橋狀態符合要求的重要內容，也是整個施工工程的主要任務之一。

分段施工過程中橋梁結構均會產生不同程度的變形，加之數值勘測、數據計算等各種誤差的累積影響，可導致橋梁結構的實際立面標高及平面位置都與預期狀態有所偏離，最終導致橋梁難以嚴密合龍，或使橋面線形不能完全達到設計目標的要求，因此橋梁階段變形控制十分重要。V型墩連續剛構橋實施階段變形控制的最終目的在于將橋梁實際位置狀態和預期狀態產生的誤差大小控制在不影響成橋質量的允許范圍內。

加強對橋梁結構應力的控制是減少變形的主要手段，應力控制難以通過外觀檢查發現，但如果應力狀態不符合設計計算的應力狀態則容易給整個結構造成危害，引起變形。在實際施工過程中，對結構受力的監控尤其關鍵，若監測所得應力狀態和理論計算值之間的誤差超出安全限度，應立即查明原因進行調控，使之縮小至允許范圍。V型墩連續剛構橋應力控制項目和程度往往由實際狀態確定，包括：

（1）V型墩橋梁結構自重狀態下的應力，實際值與理論值誤差范圍應控制在±5%;（2）V型墩橋梁結構受施工荷載作用下的應力，實際值與理論值誤差范圍應控制在±5%;（3）V型墩預應力既要考慮張拉時的油表控制、伸長量控制，誤差±6%以內，又要考慮管道摩擦因素的影響，主要對于后張結構;（4）V型墩斜腿預應力鋼筋的張力，誤差范圍±5%;（5）溫度對應力的影響主要體現在大體積基礎和V型墩柱等部位;（6）基礎變為、風力荷載以及雪荷載等也會引起相應的結構應力;（7）V型連續剛構橋施工過程中的支架裝置、掛籃裝置、纜索吊裝等系統產生的應力也應予以充分考慮，數值控制在安全范圍內。

3.結束語

在V型墩連續剛構橋橋梁施工過程中，對關鍵部位及各個工序加強監控和應力控制，通過正裝分析精確計算相關數據，應力調節嚴格控制變形，優化施工方案，有利于支架穩定、橋面線性流暢，最終達到設計要求。

【參考文獻】

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