混合梁斜拉桥塔梁同步施工可行性分析

苏轶杰

摘 要：塔梁同步施工技术在现有城市桥梁工程建设环境中已经极为普遍，其本身因具备多方面统筹和同步施工的条件，针对相应施工工期和质量的把控更偏于科学化，促使现有城市经济建设效率有明显提升，并为后续工程的使用提供了扎实且稳定的技术型平台，特别是针对传统混合梁斜拉桥这种大型工程，若能有效开展施工融合，成效收益将更加明显。本文依据混合梁斜拉桥塔梁同步施工技术的特性展开可行性分析，确定相应混合重点同时，确定相应修整条件与索力结合关键点，期望为后续工程施工提供更加全面且具备参照条件的凭据。

关键词：混合梁；斜拉桥；同步施工；可行性分析

1 探究混合梁斜拉桥塔梁同步施工的意义

塔梁同步施工技术因其自身具备缩短工期和降低成本的工程优势，在现有桥梁工程等工程施工技术中已经被广泛应用，并在此斜拉桥上部结构基础环境中取得了明显的经济成效，从而完善了现有城市经济建设的总体需求。与此同时，在大跨距桥梁中，针对混合梁的功能使用也早已到了需要技术革新的情况，针对现有桥型在工程效率和质量方面的需求，采取有效的技术方法与塔梁施工进行同步，已经成为大跨距混合梁斜拉桥施工技术在未来功能性建设的热点。

大跨距混合梁斜拉桥在结构体系中处于超静定柔性结构，在实际功能的使用中能够具备多种环境的适应性，确保交通环境和桥面刚性之间的有效统筹同时，更能够依据结构体系的特性将荷载进行有效传导，以促进整体桥身的功能稳定性。根据以上桥身条件，可见针对荷载传导过程中的桥身状态和结构施工技术条件有直接影响关系，只有采取有效的技术进行统筹，并通过先进的塔梁同步施工理念贯彻，才能够在桥梁环境中提供更全面的施工空间，并赋予新型材料和经济型结构体系的贯彻。其中，针对塔梁工程的贯彻主要以预应力混凝土、结合梁与钢桁架梁为主要渗透对象，在确定斜拉梁环境中的重要性之后，才能够依据相应理论计算开展后续工作的探讨。故而，针对实际工程状况分析大跨距混合梁斜拉桥塔梁同步施工的可能性，在现有桥梁工程环境中具备一定渗透的意义。

2 施工可行性分析

2.1 合理施工索力对比分析

斜拉桥工程在后期的可调控性赋予了整体索力荷载传导与状态控制的核心，确保新型施工技术能够有效贯彻入现有的施工环境中，需要依据相应索力极限进行合理分析，以整体桥梁功能满足实际工程需要为主要底线，将大跨距斜拉桥的非线性效应系数进行消除计算，确保相应桥索力满足荷载传导的需求，并在正装迭代法环境中确定矩阵索力，以便后续整体斜拉桥工程力矩控制，将稳定和经济的施工技术有效贯彻。

为考虑非线性影响，混凝土梁段计入收缩、徐变效应，而斜拉索采用索单元模拟以计入几何非线性。以合理成桥索力T0f为目标，利用正装迭代与影响矩阵相结合的方法计算塔梁同步施工和先塔后梁施工的合理施工索力值T20和T10。如表1所示，2种施工方法的各索合理施工索力基本吻合一致，其中2种施工方法的S1索索力最大差值仅40kN，其相对差值为1.29%。由于采用先梁后塔法施工获得的斜拉桥合理成桥索力值较准确，说明了塔梁同步施工对大跨混合梁斜拉桥的合理施工索力影响较小。

2.2 成桥状态对比分析

斜拉桥的成桥状态与施工方法密切相关，为研究塔梁同步施工的可行性，分析其对大跨混凝土斜拉桥成桥索力、主梁受力及桥塔偏位这些关键因素的影响。采用上节计算的2组合理施工索力对数值模型进行非线性正装计算，对比分析2种施工方法對该大跨混合梁斜拉桥成桥状态的影响。为确保施工安全与质量，对该桥进行了施工跟踪控制，并测量工安全与质量，对该桥进行了施工跟踪控制，并测量了竣工桥梁的成桥索力和桥塔偏位。

2.2.1 成桥索力对比

根据计算得知，塔梁同步施工与先塔后梁施工的成桥索力计算值很吻合。其中，S1索成桥索力计算值分别为3177.6 kN和3217.2kN，其差值最大，为39.6kN；而M1索的计算值分别为2068.2kN和2101.3kN，相对差值最大，为1.58%。说明，塔梁同步施工对大跨混合梁斜拉桥的成桥索力影响很小。与实测值相比，各斜拉索成桥索力计算值的相对偏差基本在6%以内。其中，Sl、M1索出现了6.75%和12.2%的较大偏差率，这是由于频谱法测量短索索力准确度较低，从而导致实测值误差较大；而在实际施工过程中，该桥南岸侧Gl～G8钢主梁拼装支架下沉较大，为保证合理成桥线形，适当调大了M8和M9索的索力以抬高G8和G9节段标高，从而导致这2根斜拉索成桥索力计算值和实测值相对差值较大的原因。各斜拉索成桥索力的计算值和各斜拉索成桥索力的计算值和实测值基本吻合，说明有限元数值模型可较准确地模拟该桥塔梁同步施工过程。不仅验证了基于影响矩阵的索力确定法计算合理施工索力的准确性，而且也说明采用塔梁同步施工的大跨混合梁斜拉桥索力可达到合理成桥索力。

2.2.2 成桥桥塔偏位对比

采用塔梁同步施工时，计算该桥南、北岸桥塔塔顶向岸侧的偏位值分别为4.9mm和5mm；而采用先塔后梁法施工的相应计算值为2mm和2.3mm。由于塔梁同步施工过程中，桥塔刚度随桥塔升高而减小，导致成桥桥塔塔顶偏位大于先塔后梁法施工的相应值，但两者相差不大，说明塔梁同步施工对桥塔受力影响较小。成桥后，用全站仪现场测得两桥塔塔顶分别向岸侧偏位19mm和16mm，该实测值大于计算值，但均小于塔柱偏位限值30mm，所以采用塔梁同步施工的大跨混合梁斜拉桥结构处于安全状态。

3 结束语

本文依据成桥索力的计算数值得出相应可行性的数据，通过有效的计算可得出：先塔后量施工在大跨距混合梁斜拉桥环境中处于可行状态；其次塔梁同步施工在相应索力、主梁和桥塔方面的受力影响教学奥，能够确保相应施技术有效贯彻入塔梁施工中，并确保相应施工环境具备稳定性。故而，只要成桥偏位和线性条件能够有效掌控，确保相应材料和塔梁受力条件合理，关于塔梁同步施工技术便具备可行性。

参考文献

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