| 标题 | 高速公路大跨径连续刚构桥合拢段施工方案比选分析 |
| 范文 | 付成贵
摘 要：根据X桥主桥采用的预应力混凝土连续刚构桥为实例，对合拢段施工方案1和方案2进行分析，在两种方案下的主梁计算比选，以及各阶段墩顶水平位移比选分析，通过分析其结果归纳出变化规律。 关键词：大跨径连续刚构桥；合拢；施工方案 1 合拢段施工方案分析 X桥该桥主桥全长为221m。主桥采用的预应力混凝土连续刚构（58m+105m+58m），主桥箱梁为三向预应力结构，下部采用薄壁空心墩，最高墩高 58.9m，引桥为七跨 25m 预制箱梁。 连续梁桥的施工方法通常采用悬臂施工法，而结构的合拢段的施工顺序取决于设计所拟的施工方案，通常采用的合拢的顺序有：先边跨再中跨的顺序合拢、先中跨再边跨的顺序合拢、先形成双悬臂刚构；当选用不同的施工合拢顺序时，桥梁结构在施工过程中相关阶段的受力情况也就不同，同样结构的体系转换过程中，温度和收缩徐变引起的超静定结构内力二次分布情况有差别。本文采用前两种合拢方案来模拟桥梁的施工。即 方案一：先边跨再中跨的顺序合拢； 方案二：先中跨再边跨的顺序合拢。 该桥施工工序：该桥主桥部分是三跨连续刚构桥，主梁采用悬臂施工法，因此合拢前主桥部分两个 T 构，每个 T 构分成 12 个梁端进行施工。 两种合拢方案不同，导致施工过程中体系转换也有所不同；方案一：先是两个 T 形刚构，沿桥墩对称浇筑施工，达到最大悬臂状态后，边跨合拢后，变成单悬臂状态，结构体系有原来的静定结构变成超静定结构；中跨合拢后呈结构最终的受力状态。方案二：同样是两个 T 形刚构，沿桥墩对称浇筑施工，达到最大悬臂状态后，中跨合拢后，变成双悬臂状态，结构体系有原来的静定结构变成超静定结构，边跨合拢后呈结构最终的受力状态。 2 主梁计算比选 （1）内力比较 由表1可知，两种方案在结构体系转换过程中，主梁的最大正弯矩均出现在各墩墩顶的主梁根部截面处，通过两种合拢方案对比可知：方案（Ⅰ先边跨对称合龙、后中跨合龙）的主梁最大正弯矩的变化差值很大，正弯矩最大值出现在墩梁固结处；方案Ⅱ（先中跨合龙、后边跨对称合龙）主梁最大正弯矩的变化差值较小，正弯矩最大值出现在墩梁固结处；方案Ⅰ的主梁最大负弯矩的变化差值很小，方案Ⅱ主梁最大负弯矩的变化差值较大，并且均出现在边跨中部。 在结构体系转换过程中，方案Ⅰ的墩顶、底最大弯矩变化幅度很大，而方案墩顶、底最大弯矩变化幅度很小，说明方案Ⅱ的变化幅度小于方案Ⅰ。 （2）应力计算结果 在整个桥梁的施工过程中，最大悬臂时悬臂端的根部的应力最大。在恒载作用下，在两种方案中，墩梁固结处截面的上缘受拉，下缘受压，且墩两侧的边跨侧和中跨侧的应力值相差很小；另外，两种方案下边跨侧和中跨侧箱梁根部上缘应力和下缘应力大致相同。在恒载和预应力的荷载组合作用下，主梁在不同施工状态下，全截面受压，且上缘截面的应力值大于下缘截面应力值；成桥状态下，边跨侧根部应力均要小于中跨侧应力。比较而言，方案二均要大于方案一，建议选用方案一。 3 各阶段墩顶水平位移比选分析 本文中 1#墩高 50.1m，2#墩高 58.9m，因此，采用的是单肢空心式薄壁桥墩。但其结构刚度变小、柔性大；桥墩的稳定性是施工控制的一个重要影响因素；因其可以减轻桥墩自重，在大跨度连续刚构桥应用广泛。但是，对超高薄壁墩来讲，我们必须把墩顶的偏位有效的控制在允许的范围内，这对施工控制影响很大。 由表2可知，在结构体系转换阶段，方案一的墩顶水平位移明显比方案二大；在成桥后施加二期荷载后，方案一的墩顶水平位移也比方案二大。成桥 1500 天主梁的收缩和徐变产生的墩顶水平位移较大。同一种合拢方案下，由于桥墩的高度不同，墩的刚度不同，从而使得高墩的水平位移较矮墩的要大一些。由此可见，采用不同的合龙顺序墩顶水平位移还有一定影响，这样会影响的桥梁施工线性控制。 参考文献： [1]邵旭东.桥梁工程[M].北京：人民交通出版社，2007. [2]顾安邦.桥梁施工监测与控制[M].北京：机械工业出版社，2005. [3]葛耀君.分段施工桥梁分析与控制[M].北京：人民交通出版社，2003. |
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