大跨径混凝土连续梁桥施工技术研究

康磊

（石家庄市公路桥梁建设集团，石家庄 050000）

1 引言

随着我国桥梁行业的发展，因具备行车稳定以及较大跨越性能等特点，连续梁桥在大跨径预应力混凝土的选型时常被作为首选对象[1]。跨度较大的连续梁桥具有较大的施工难度，影响桥梁施工时结构应力及变形的因素也较多，为此，对施工质量进行控制尤其重要。

2 工程概况

该桥梁上部结构为90m+160m+90m的跨径，采用左右分离式桥面板，桥面具有43m的宽度，其布置如图1所示。

3 受力分析

3.1 运营阶段主梁受力分析

1）承载能力极限状态强度验算（见表1）。

图1 桥梁平面布置图（单位：cm）

表1 主梁控制截面抗弯强度验算结果 kN·m

主梁抗弯承载力在两种施工方法均满足要求。

2）正常使用极限状态应力验算如图2所示。

图2 正常使用极限状态截面上下缘最大正应力示意图（单位：MPa）

从试验结果可知，该桥梁主梁在标准组合荷载作用下均处于全截面受压状态。对于其上缘最大压应力而言，模型1为16.395MPa，模型2为16.756MPa；对于其下缘最大压应力而言，模型1为14.483MPa，模型2为13.438MPa，均比规范限定值19.25MPa要小，因此，截面受压区混凝土压应力符合要求。桥梁主梁在短期效应组合下，对于截面的最大主拉应力而言，模型1为0.95MPa，模型2为0.609MPa，均比规范限定值1.14MPa要小，因此，截面受力在规范要求的抗裂性要求以内。

3）钢绞线拉应力。 规范对于钢绞线拉应力的限值为1 209MPa，对于模型1而言，其有部分预应力钢筋的最大拉应力值比限值大0.6%；对于模型2而言，其有部分预应力钢筋的最大拉应力值比限值大0.08%。

3.2 施工阶段结构受力分析

1）主梁受力验算。 结合该工程实际，根据规范要求，桥梁施工时的最大压应力不得大于24.3MPa，最大拉应力不得大于2.95MPa。分析桥梁施工时所获取的上下缘应力包络值可知，施工时具有14.21MPa的上下缘最大压应力以及1.62MPa的上下缘最大拉应力，均在规范要求内，符合要求。

2）主梁初拟立模标高。依据累计位移和理论挂篮变形进行模型计算所获取的预抛高值如2所示，基于篇幅所限，本文仅给出部分数据。对于表2中数据而言，实际的挂篮变形数据应按照现场预压数据进行相应的修正[2，3]。此外，现场施工时最终立模标高还需结合实际情况进行确定。

表2 桥梁各块段抛高值

4 施工控制

桥梁的线形以及内力状态受施工阶段的影响。该桥梁采用的是悬臂和支架现浇2种施工方法，并且施工时以预应力混凝土构件为主要构件，施工时具有较多的截面，在施工时存在较多的薄弱环节。此外，成桥后桥梁的线形以及内力受施工顺序的影响较大，随着施工时荷载以及环境的变化，结构内力以及线形也在不断地变化，因此，应对桥梁施工时的各个阶段进行分析和调整，以控制桥梁结构的应力及变形。

桥梁施工监控的目的在于确保成桥线形以及内力满足要求。结合该桥梁特点，为确保桥梁施工时具有满足要求的受力以及变形，因此，在对其进行施工控制时的主要工作内容包括有应力监测以及变形监测。

在施工时，将所测得的数据结果与模型计算结果进行对比分析，以及时调整控制各阶段的施工，确保施工具有足够的合理性。

连续梁桥线形的控制只能以调整施工时的立模标高来实现。因此，施工控制的关键在于控制好连续梁桥施工阶段的立模标高。本桥梁在计算梁段立模标高时采用的是相对挠度法。连续梁桥的线形控制基于施工时梁段挠度值。施工时桥梁挠度值受到较多因素的影响，在本次挠度值计算时主要考虑了桥梁以及挂篮的自重，混凝土的收缩徐变以及预应力变化。此外，因桥梁挠度值受温度影响较大，所示，为降低温度对桥梁挠度值的影响，本次桥梁监控均在早晨进行测量。根据试验数据可知，相对于其他梁号块而言，桥梁左幅8#附近的线形与理论值偏差较大。分析原因可知，这主要是施工时未按照监测要求进行0#块的立模标高的放样所导致。主梁其余号块的实测高程与目标高程较为接近，所获得的线形较为平顺，满足施工监控要求。

同理，对比桥梁应力监控数据可知，桥梁实测数据虽然与理论值有所偏差，但总体而言具有相同的趋势，梁段各个阶段的纵向应力变化量与理论值接近。均满足要求。

5 结语

基于对2种施工模型的有限元计算结果可知，该桥梁的结构受力满足要求，并且在成桥10a之后其应力仍有富余，并且具有较为合理的应力分布，即代表该桥梁设计具有一定的合理性。分析桥梁各阶段的受力以及变形控制，相对于完全悬臂浇筑的施工方法而言，第二种施工方法更加可靠。基于现场实测值与理论值的对比可知，施工时应力变化较小，合龙精度满足要求，合龙段梁段仅具有较小的高差变化，对桥梁线形影响较小，全桥具有较好的线形，表明立模标高控制效果较好，对桥梁施工时的质量控制效果较好。