钢—混组合连续梁桥施工阶段线形控制分析

周辉

【摘 要】港珠澳大桥是连接香港、澳门、珠海三地的全国重要交通枢纽工程，大桥通过预制吊装工艺实现工厂化生产，确保结构质量。钢主梁逐跨焊接形成一联，通过支点强迫位移法和预应力法消除墩顶负弯矩引起的桥面板拉应力。桥梁线形是施工中的关键控制点，本文对此展开计算分析。

【关键词】港珠澳大桥，支点强迫位移法，线形

1工程简介

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥采用85m连续组合梁，5～6孔一联，全长5440m。九洲航道桥以东布置53孔（9联），以西布置11孔（2联），全桥共计11联，128片组合梁，单片组合梁最大重量约1846t。主梁采用“开口钢主梁+混凝土桥面板”的组合结构。

组合梁各施工阶段均对其线形进行监测，体系转换完成后进一步对其底板线形进行全联的实测。结果表明，通过组合梁底板线形测试可以较好地反应结构的拱度，组合梁底板的线形与计算结果吻合良好，其拱度能够满足设计要求。

本文针对其中一联左幅的实测线形现状，从桥位临时荷载的影响计算、组合梁各施工阶段的实测线形等方面展开对比，并进行原因分析。

2桥面板临时荷载计算分析

在组合梁体系转换过程中，桥面板始终存在大量的临时荷载，包括首孔梁桥面生活区，

挂篮，模板及机械设备等，且临时荷载的布置位置随时变化。统计桥面板临时荷载的实时布置情况，并将其作用于计算模型，见图1，临时荷载对拱度影响理论计算分析见表2.1。

由理论计算可见，桥面临时荷载对组合梁拱度的影响明显，最大偏差19.2mm出现在首孔，因此施工中应尽量减少临时荷载的堆放，并及时统计临时荷载分布图。

3组合梁各施工阶段的线形监测

浅水区非通航孔桥在各主要施工阶段对其线形进行监测，线形监测的主要工况包括：预制梁场内钢主梁制造线形监测、预制梁场内组合状态线形监测、运输吊装至墩顶并处于简支状态的组合梁线形监测、梁段焊接完成变连续后线形监测、组合梁体系转换完成后线形监测。

3.1预制梁场内钢主梁制造线形监测

钢主梁在预制场制造过程中，对主梁施加预拱度，在此施工阶段中，钢主梁的实测线形与理论线形的对比分析如表3.1所示。

实测结果表明，各梁段钢主梁预制状态实测线形与理论计算结果吻合良好，偏差均在-5～+10mm以内，满足钢结构加工制造规范及港珠澳大桥验收规范。

组合梁组合状态的关键点的实测线形如表3.2～3.3所示。

实测结果表明，各梁段钢主梁四点支撑恢复线形良好，能够达到钢主梁无应力状态出胎线形的要求，组合梁四点支撑状态的线形与制造线形结果吻合良好，表明组合梁的初始线形达到制造拱度的要求，两个施工工况下线形均偏差小于1cm，在控制范围内。

3.2组合梁桥位现场架设及体系转换线形监测

非通航孔桥主梁施工采用大节段整孔梁吊装施工，先将大节段整孔梁安置在桥墩墩顶，再焊接成连续结构，之后完成組合梁的体系转换工作。

桥位现场以下工况进行线形监测：

1、运输吊装至墩顶并处于简支状态的组合梁调梁后的线形监测；

2、梁段焊接完成后的线形监测；

3、组合梁支点顶升回落体系转换完成后钢主梁线形监测。

组合梁完成桥位现场的架设工作后，简支状态下测得钢主梁底板关键点的线形拱度如表3.4所示。

通过各梁段简支状态实测下挠量与理论下挠量对比可见，其实测值比理论值基本偏大。同时首跨最大拱度偏差28.3mm，出现在首跨梁，这是由于首跨梁布置海上临时生活区，临时荷载造成梁体下挠量偏大，消除临时荷载影响值19.2mm，实际偏差为9.1mm；中孔最大拱度偏差22mm，出现在中跨一梁，消除临时荷载影响值4.8mm，实际偏差为17.2mm。末孔实际偏差0.9mm，均在控制范围内。

钢主梁焊接完成变连续及组合梁体系转换完成后，测得组合梁底板关键点的线形拱度及其与理论值对比见表3.5。

组合梁钢主梁底板实测线形的分析结果表明，钢主梁在焊接及体系转换完成后线形吻合良好，偏差在2cm。表明组合梁的结构线形控制有效。通过对桥梁线形的实时监控，为桥梁的精细化施工提供技术保障，也为最终的成桥线形做好过程控制。

【参考文献】

[1]陈理平. 大跨度钢-混凝土组合箱梁施工技术[ J] . 桥梁建设， 2007，（ S2） ：45- 48.

[2]周水兴 向中富 桥梁工程（上）.重庆，重庆大学出版社，2001