V型墩连续刚构桥施工正装分析和阶段变形控制研究

谈亭

摘要： 连续刚构桥主要特点为墩梁固结，既保留了连续梁的优势，又通过墩梁固结节省了支座费用，还通过水平刚度分配改善了水平荷载作用下桥梁受力性能。利用构造中主墩的柔性适应桥梁纵向变形，连续刚构桥通常适用于大跨度高墩桥梁结构。针对V型墩连续刚构桥，本文通过对桥梁正装分析计算结果以及实际施工监控相关数据的分析，模拟V型墩连续刚构桥施工过程，并探讨阶段变形控制办法，从而为现场施工提供指导依据，最终达到设计目标。

【关键词】V型墩;连续刚构桥;正装分析;变形控制

1.V型墩连续刚构桥施工正装分析

1.1正装分析法

正装分析法是现阶段施工控制中常用的桥梁结构计算方法之一，其主要内容为结合实际结构配筋情况与既定的施工方案分阶段计算，可更好的拟合施工过程，将各个阶段桥梁结构的受力和位移表示出来，为施工控制提供可靠依据。正装分析法具体步骤如下：

（1）明确桥梁结构初始状态，如跨径大小、墩体高度、桥面线性、材料信息等;（2）完成基础、桥墩及0号块浇筑后计算浇筑部分自重，及其在外加荷载下产生的变形和内力;（3）依次对称悬臂浇筑每个桥墩上的各个块件，完成后拆除挂篮，计算每次浇筑张拉的预应力以及移动挂篮后的变形、内力;（4）关注桥梁合龙顺序，计算主要阶段变形和内力;（5）计算桥面铺装期间二期恒载作用引起的结构变形与内力;（6）桥梁施工完成后若干年收缩徐变。

可以看出，V型墩连续刚构桥施工过程中采用正装分析法可随着施工进程的开展，针对结构形式、荷载形式以及边界约束的不断改变计算出具体信息，对施工阶段理想状态判断更准确。

1.2施工方法

V型墩连续刚构桥的施工方法主要取决于结构体系和受力特点。一般分为三部分：一是V型墩基础和墩顶0号块混凝土梁的施工;二是边跨混凝土桥梁现浇与悬臂浇筑中跨;三是中跨与边跨合龙阶段浇筑以及对桥面的施工。具体步骤：

（1）V型墩与桥台桩基础施工，搭设斜腿V型墩支架，同时浇筑混凝土，张拉临时预应力拉杆;（2）搭设桥墩主梁支架，并浇筑墩顶混凝土，张拉V型墩斜腿预应力钢束以及主梁预应力钢束，固结桥墩和主梁，搭设两边跨膺架;（3）将临时预应力拉杆进行拆除，在V型墩顶部拼装挂篮，两侧主梁节段采用悬臂浇筑混凝土，膺架上两边跨主梁浇筑混凝土，合龙边跨完成后再浇筑中跨合龙段混凝土，并对V型墩斜腿预应力钢筋张拉力加以调整;（4）进行全桥合龙，开展桥面和栏杆施工。

由此可见，整个施工过程中V型墩极为关键。此外，也有工程将V型墩斜腿内部的劲性钢架联合临时拉杆当做斜腿的模板支架完成斜腿浇筑混凝土。施工期间V型墩斜腿受力情况与成桥后比较变化复杂，因此往往根据正装分析每个阶段的计算数据结果对斜腿预应力钢束进行多次分批张拉。

2.V型墩连续刚构桥阶段变形控制

阶段性结构变形控制是桥梁施工控制过程中确保桥梁建造安全和成桥状态符合要求的重要内容，也是整个施工工程的主要任务之一。

分段施工过程中桥梁结构均会产生不同程度的变形，加之数值勘测、数据计算等各种误差的累积影响，可导致桥梁结构的实际立面标高及平面位置都与预期状态有所偏离，最终导致桥梁难以严密合龙，或使桥面线形不能完全达到设计目标的要求，因此桥梁阶段变形控制十分重要。V型墩连续刚构桥实施阶段变形控制的最终目的在于将桥梁实际位置状态和预期状态产生的误差大小控制在不影响成桥质量的允许范围内。

加强对桥梁结构应力的控制是减少变形的主要手段，应力控制难以通过外观检查发现，但如果应力状态不符合设计计算的应力状态则容易给整个结构造成危害，引起变形。在实际施工过程中，对结构受力的监控尤其关键，若监测所得应力状态和理论计算值之间的误差超出安全限度，应立即查明原因进行调控，使之縮小至允许范围。V型墩连续刚构桥应力控制项目和程度往往由实际状态确定，包括：

（1）V型墩桥梁结构自重状态下的应力，实际值与理论值误差范围应控制在±5%;（2）V型墩桥梁结构受施工荷载作用下的应力，实际值与理论值误差范围应控制在±5%;（3）V型墩预应力既要考虑张拉时的油表控制、伸长量控制，误差±6%以内，又要考虑管道摩擦因素的影响，主要对于后张结构;（4）V型墩斜腿预应力钢筋的张力，误差范围±5%;（5）温度对应力的影响主要体现在大体积基础和V型墩柱等部位;（6）基础变为、风力荷载以及雪荷载等也会引起相应的结构应力;（7）V型连续刚构桥施工过程中的支架装置、挂篮装置、缆索吊装等系统产生的应力也应予以充分考虑，数值控制在安全范围内。

3.结束语

在V型墩连续刚构桥桥梁施工过程中，对关键部位及各个工序加强监控和应力控制，通过正装分析精确计算相关数据，应力调节严格控制变形，优化施工方案，有利于支架稳定、桥面线性流畅，最终达到设计要求。

【参考文献】

[1]张飞，王燕，姚良云.V型墩连续刚构桥施工正装分析和阶段变形控制[J].三明学院学报，2018，35（06）：81-87.

[1]曾峰.V型墩连续刚构桥施工监控分析[J].西部交通科技，2010（04）：46-49+73.