大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工控制

赵龙江，王海彦，曹书生

(天津海滨大道建设发展有限公司，天津 300457)

大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工控制

赵龙江，王海彦，曹书生

(天津海滨大道建设发展有限公司，天津 300457)

某大跨度预应力混凝土连续梁桥跨度组合为(90+160+90)m，原计划采用常规的悬臂浇筑方式施工。受工期的制约，首先采用加大节段长度的办法以减少悬臂施工节段数目，后又采用悬臂施工结合支架浇筑的施工方式，以满足工期的要求，这些措施都加大了施工监控的难度。本文对该桥的监控工作进行了简介，希望为同类工程所借鉴。

预应力 混凝土 连续梁桥 施工控制

1 工程概况

某大跨度连续梁桥跨度组合为(90+160+90)m，上部结构型式为变截面预应力混凝土连续箱梁，见图1。

箱梁采用直腹单箱双室截面，主跨支点处梁高9.5 m，跨中梁高3.5 m，梁高按1.6次抛物线变化。箱梁底板宽12.5 m，箱顶宽20.5 m，箱梁翼缘宽度每侧4 m，顶板厚一般为35 cm，中墩支点处70 cm;箱梁腹板厚一般取50 cm，中墩支点与边墩支点附近线性变化为80 cm。箱梁采用三向预应力体系。

图1 大桥概图(单位：m)

大桥设计之初按常规的悬臂浇筑施工工法考虑，除0#块、合龙块、边跨现浇段，共设22个悬臂节段，块段组成为5×200 cm+6×300 cm+4×350 cm+7×400 cm。由于各种原因，大桥施工滞后，为保证工期要求，对设计进行了调整，除0#块、合龙块、边跨现浇段不变外，调整为17个悬臂节段，块段变为250 cm+300 cm+350 cm+4×400 cm+10×450 cm。当悬臂施工至7#块时，由于工期要求，改为8#～10#块仍按悬臂施工，11#～17#块采用满堂支架施工。

修改施工工序的初衷是，8#～10#块按悬臂施工的同时，11#～17#块采用满堂支架施工，这样当10#块施工完成后，11#～17#块也在支架上施工完毕，可以直接进行后续合龙施工，从而达到缩短工期的目的。然而由于11#～17#块在支架上施工的立模高程必须先于10#块(实际为8#块)施工前予以确定，这就造成一旦出现10#块施工完毕后10#与11#块高程差异过大的问题，将无法弥补，因此对11#～17#块立模高程的设定要求很高。

采用悬臂施工法施工，大桥从施工至成桥，结构的内力和变位均处于不断的变化中，通过设置适当的预拱度值，使结构成桥线形满足设计要求是施工监控的主要目的，当然保证结构顺利合龙和施工过程安全也是监控工作的重要指标。施工工序的调整均会引起结构内力和线形的变化。特别是大桥采用悬臂施工和支架施工相结合的施工方式在国内桥梁施工中也非常少见。

采用有限元仿真分析结合自适应方式对结构的内力和线形变化进行预测和跟踪，同时结合支架沉降监测、挂篮变形监测、现场内力及变形监测等措施，确保了大桥的顺利合龙、施工过程安全，结构成桥线形达到了设计目标。文中对这一过程进行了简要的介绍。

2 自适应控制

经过调整后大桥最终的施工工序见表1。

表1 施工工序

采用桥梁有限元专用程序—桥梁博士V3.1进行仿真计算与分析，全桥共建立主梁单元100个，临时墩单元32个，挂篮单元8个，共计140个单元。结构计算模型参见图2。按施工工序共划分为65个施工阶段。

图2 结构计算模型

首先根据设计图纸及施工工序计算分析结构的变形，得出各梁段的理想预抛值，由于理想情况与实际情况存在一定的差异，根据施工中每个梁段的实测资料对计算分析进行调整，重新得出下一个梁段的预抛值，经过几个梁段的模拟和拟合，分析值与实测值的近似性良好，从而达到结构监控目标。

3 监控成果

大桥的监控工作主要包括两方面内容：应力监控和线形监控。

应力监测断面选在主跨的跨中、1/8L截面、边跨的0.4L截面、支点截面，为避免墩顶横隔板位置附近受力复杂的影响，支点截面布置在1#块上，中跨1/8L截面布置在4#块上，边跨0.4L截面布置在12#块上。

测试截面纵桥向布置如图3所示，线形监测测点布置在每个节段的端部。图4为主梁1#块应力理论值与实测值各工况对比情况。图5为主梁顶板实测与理论控制线形对比情况。从对比图情况看，实测结果与理论预测情况符合较好，大桥监测工作达到了预期的效果。

4 小结

采用悬臂施工与支架现浇相结合的施工工法进行施工，在大跨度混凝土桥梁施工中极为少见，施工工序的改变对施工监控工作提出了更高的要求。该桥通过有关各方的努力，保证了大桥的顺利完工，施工监控工作也达到了预期的目标。

图3 应力测试截面布置(单位：cm)

图4 1#块截面应力对比图

图5 主梁顶板实测与理论控制线形对比图

［1］王武勤．PC桥梁悬臂灌注施工挂篮的发展［J］．桥梁建设，1997(4)：55-57．

［2］徐君兰，项海帆．大跨度桥梁施工控制［M］．北京：人民交通出版社，2000．

［3］姜伟．大跨度连续梁施工和线型控制技术［J］．铁道建筑，2010(1)：92-94．

［4］杨永清，郭凡，刘国军，等．大跨预应力混凝土连续梁式桥长期下挠研究中的问题［J］．铁道建筑，2010(9)：1-4．

U448.21+5;U448.33

B

1003-1995(2011)09-0024-03

2011-03-25;

2011-06-20

赵龙江(1981— )，男，河北永年人，工程师。

(责任审编 王 红)