黎圓圓

(貴州路橋集團有限公司)

0 引言

采用懸臂澆筑法施工的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，立模標高是確定成橋線型的關(guān)鍵。施工立模標高的確定與實際施工過程密切相關(guān)，尤其是合龍方案對成橋累計位移和結(jié)構(gòu)成橋內(nèi)力的影響更大。合龍段施工后，橋體即發(fā)生體系轉(zhuǎn)換，應(yīng)力將發(fā)生重分布，且是不可恢復(fù)的。因此，多次體系轉(zhuǎn)變的情況下，一方面在為了保證較好的線形及較合理的成橋內(nèi)力，要求合龍方案在體系中盡可能保證橋梁產(chǎn)生較小的次內(nèi)力和橋梁變形，另一方面為保證橋梁施工進度，合龍方案盡可能能做到施工靈活，多合龍同時進行施工。

1 工程概況

大橋為一座9跨連續(xù)梁，橋梁跨徑布置為(59.7+7×100+59.7)m。主梁采用單箱單室變截面預(yù)應(yīng)力箱梁，橋墩處梁高6 m、跨中及梁端梁高2.5 m，梁高從0#塊向跨中49 m范圍內(nèi)按照1.6次拋物線變化。其支座布置為6號墩為固定支座，其余均為縱向可活動支座。

2 兩種合龍方案

2.1 合龍方案一

(1)邊跨合龍，張拉合龍段預(yù)應(yīng)力束，拆除邊跨滿堂支架及合龍吊架，合龍完成后暫不拆除支座臨時支撐;

(2)合龍第2跨、第8跨，張拉合龍段預(yù)應(yīng)力束，拆除合龍吊架，并拆除3號墩、10號墩支座臨時支撐;

(3)合龍第3跨、第7跨，張拉合龍段預(yù)應(yīng)力束，拆除合龍吊架，拆除4號墩、9號墩支座臨時支撐;

(4)合龍第4跨、第6跨，張拉合龍段預(yù)應(yīng)力束，拆除合龍吊架，拆除5號墩、8號墩支座臨時支撐;

(5)合龍第5跨，張拉合龍段預(yù)應(yīng)力束，拆除合龍段吊架，拆除6號墩和7號墩支座臨時支撐，全橋合龍完成。

2.2 合龍方案二

(1)合龍第2跨、第4跨、第6跨和第8跨，張拉合龍段預(yù)應(yīng)力束，拆除合龍吊架，合龍完成后暫不拆除支座臨時支撐;

(2)合龍邊跨，張拉合龍段預(yù)應(yīng)力束，拆除合龍吊架，并拆除3號墩、10號墩支座臨時支撐;

(3)合龍第3跨、第7跨，張拉合龍段預(yù)應(yīng)力束，拆除合龍吊架，拆除4號墩、5號墩、8號墩和9號墩支座臨時支撐;

(4)合龍第5跨，張拉合龍段預(yù)應(yīng)力束，拆除合龍段吊架，拆除6號墩和7號墩支座臨時支撐，全橋合龍完成。

3 兩種合龍方案分析評估

3.1 合龍方案一計算結(jié)果分析

按照方案一的合龍順序，綜合考慮施工荷載、混凝土收縮、徐變及體系轉(zhuǎn)換，通過仿真分析計算了大橋成橋狀態(tài)下的施工豎向位移及成橋內(nèi)力。由計算結(jié)果可知，按方案一的合龍順序施工，T構(gòu)梁在一側(cè)合龍，另一側(cè)未合龍的狀態(tài)下，由于體系轉(zhuǎn)換的影響，未合龍側(cè)的懸臂梁將出現(xiàn)下?lián)犀F(xiàn)象，造成合龍段3、4、6、7兩側(cè)的施工位移有一定的差別，合龍兩側(cè)的豎向位移差分別為 10.2 mm、14.8 mm、17.3 mm、14.5 mm;成橋各跨主梁的恒載彎矩及軸力基本均勻，3#墩、10#墩頂處恒載內(nèi)力相對略大;成橋后主梁上、下緣應(yīng)力均為壓應(yīng)力，最大應(yīng)力值為-10.4 MPa。

圖1 成橋后主梁豎向施工位移圖

3.2 合龍方案二計算結(jié)果分析

按照方案二的合龍順序，綜合考慮施工荷載、混凝土收縮、徐變及體系轉(zhuǎn)換，通過仿真分析計算了大橋成橋狀態(tài)下的施工豎向位移及成橋內(nèi)力。由計算結(jié)果可知，按方案二的合龍順序施工，T構(gòu)梁在一側(cè)合龍，另一側(cè)未合龍的狀態(tài)下，由于體系轉(zhuǎn)換的影響，未合龍側(cè)的懸臂梁將出現(xiàn)下?lián)犀F(xiàn)象，造成合龍段3、7兩側(cè)的施工位移有一定的差別，合龍兩側(cè)的豎向位移差分別為36.4 mm、41.4 mm;成橋各跨主梁的恒載彎矩及軸力分布3#墩、10#墩處最大，5#墩頂、8#墩頂處次之，其它墩頂處恒載內(nèi)力較為均勻;成橋后主梁上、下緣應(yīng)力均為壓應(yīng)力，最大應(yīng)力值為-10.8 MPa。

3.3 兩種合龍方案對比評估

根據(jù)兩種合龍方案計算結(jié)果，對兩種合龍方案對施工進度、施工線形控制及成橋恒載應(yīng)力的影響，對兩種合龍方案進行對比評估。兩合龍方案對比結(jié)果見表1、表2。由對比結(jié)果可知:

(1)兩種合龍方案，體系轉(zhuǎn)換過程中，對主梁成橋恒載應(yīng)力影響較小，最大相差不超出1 MPa;

(2)兩種合龍方案，由于體系轉(zhuǎn)換時間和順序不同，兩方案的施工累計位移差異較大，兩者最大上拱值相差22 mm;

(3)由于橋梁施工過程中邊界條件模擬與實際情況存在一定差異，合龍方案較大的體系轉(zhuǎn)換位移將給施工線形控制造成一定的困難，方案一計算合龍段兩側(cè)施工累位移相差不大，合龍口兩側(cè)高差較易控制，方案二合龍段兩側(cè)施工累位移相差略大，合龍口兩側(cè)高差控制難度相對較大;

(4)從合龍順序?qū)κ┕みM度控制考慮，方案一的邊跨向跨中對稱合龍順序分為5個批次完成合龍，對施工進度影響較大，而方案二的合龍方案較為靈活多變，各跨合龍互不影響，并可加快第2跨、第8跨的合龍進度，以保證邊跨合龍進度提前，從而大幅度縮短工期。

表1 成橋后主梁合龍段兩側(cè)豎向施工位移 mm

表2 成橋狀態(tài)下主梁合龍段及墩頂處的上、下緣應(yīng)力 MPa

4 結(jié)語

(1)不同的合龍方案對大橋施工過程的線形、內(nèi)力影響均有所不同，尤其是對主梁施工累積位移影響差異更為顯著;

(2)文中所列的兩種合龍方案對大橋成橋恒載應(yīng)力影響均較小，但對主梁施工累積位移影響較大，尤其是方案二合龍口兩側(cè)的施工累積位移相差較大，施工控制過程應(yīng)加強線形控制，保證合龍口兩側(cè)高差符合相關(guān)要求;

(3)由于橋梁施工過程中邊界條件模擬與實際情況存在一定差異，合龍方案較大的體系轉(zhuǎn)換位移將給施工線形控制造成一定的困難，從線形控制角度應(yīng)盡量選擇體系轉(zhuǎn)變后合龍段兩側(cè)位移相等或相差不大的合龍方案，避免因邊界條件模擬的精確度影響合龍口兩側(cè)的高差;

(4)不同的合龍方案對施工進度的控制程亦不同，對于多跨連續(xù)梁合龍，先將相鄰兩個“T”進行跨中合龍后形成“”后，再由兩岸逐個“”依次合攏的合龍方案，施工實施較為靈活，能較好地加快施工進度;

(5)本文僅對上述兩種合龍方案進行了對比評估，對于多跨連續(xù)梁合龍方案和體系轉(zhuǎn)換順序可選擇性較大，需綜合考慮方案對線形控制、恒載內(nèi)力及施工進度的影響，選取為合理的合龍方式。