超長(zhǎng)懸臂橋梁大體積蓋梁無(wú)落地支架技術(shù)研究（2）

陳佳佳 黃江

【摘要】為了抵抗墩頂負(fù)彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力，淺水區(qū)非通航孔橋采用支點(diǎn)頂升法和張拉預(yù)應(yīng)力鋼束的方法對(duì)墩頂附近混凝土橋面板施加預(yù)壓力，本文主要圍繞先簡(jiǎn)支后連續(xù)箱梁橋的分析理論展開，以港珠澳大橋簡(jiǎn)化模型為研究對(duì)象，用Midas 2010軟件對(duì)連續(xù)梁橋現(xiàn)有整體同步提升、分段分步頂升的頂升方法進(jìn)行模擬計(jì)算，得出不同工況下連續(xù)梁橋的梁?jiǎn)卧獞?yīng)力變化圖，分析體系轉(zhuǎn)換前后的應(yīng)力變化趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】體系轉(zhuǎn)換；midas；施工工藝；應(yīng)力變化

1、工程概況

港珠澳大橋CB05標(biāo)段淺水區(qū)組合梁橋主梁采用“開口鋼主梁+混凝土橋面板”的組合結(jié)構(gòu)，全橋孔跨布置自東向西為5×85m+8×（6×85）m+九洲航道橋+6×85m+5×85m，共計(jì)11聯(lián)。港珠澳大橋淺水區(qū)非通航孔橋橋面總寬33.1m，兩幅主梁中心距16.8m，橋梁中心線處梁縫寬0.5m。單幅橋?qū)?6.3m，截面中心線處梁高4.3m，橋面橫坡2.5%。組合梁標(biāo)準(zhǔn)斷面見(jiàn)圖1。

本工程采用簡(jiǎn)支變連續(xù)的施工方法，組合梁采用“天一號(hào)”運(yùn)架一體船整孔出運(yùn)、運(yùn)輸、吊裝，逐孔合攏，形成多跨連續(xù)梁。

所謂體系轉(zhuǎn)換是指組合梁架設(shè)并焊接成聯(lián)后的墩頂頂梁、橋面板組合、濕接縫澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、落梁以及后澆帶澆筑等一系列施工。

2、頂回落應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)內(nèi)容是制約頂升過(guò)程的安全性和頂升完成的關(guān)鍵因素。應(yīng)力、應(yīng)變監(jiān)測(cè)的目的在于可使結(jié)構(gòu)頂升過(guò)程中主梁的應(yīng)力如終處于比較安全和平穩(wěn)的狀態(tài)，頂升完成后主梁內(nèi)無(wú)較大的附加應(yīng)力。

（1）組合梁頂升回落階段的應(yīng)力監(jiān)測(cè)主要分為2個(gè)工況：

①鋼主梁頂升過(guò)程中頂、底板應(yīng)力；

②組合梁回落后墩頂處橋面板的壓應(yīng)力。

（2）組合梁頂落梁施工過(guò)程應(yīng)力監(jiān)測(cè)的主要工況包括：

①n+4墩頂升過(guò)程中，鋼主梁頂?shù)装鍛?yīng)力監(jiān)測(cè)；

②n+4墩頂張拉預(yù)應(yīng)力完成及組合梁回落后，墩頂橋面板應(yīng)力監(jiān)測(cè)；

③同樣的方式在n+3、n+5頂落梁階段，完成鋼主梁及橋面板的應(yīng)力監(jiān)測(cè)；

④同樣的方式在n+2、n+6頂落梁階段，完成鋼主梁及橋面板的應(yīng)力監(jiān)測(cè)。

本文應(yīng)力監(jiān)測(cè)選取具有代表性的工況①、工況②、工況③頂落梁階段，完成鋼主梁及橋面板的應(yīng)力監(jiān)測(cè)并進(jìn)行研究分析。

2.1鋼梁頂升過(guò)程頂?shù)装鍛?yīng)力監(jiān)測(cè)

橋梁頂升會(huì)使連續(xù)梁產(chǎn)生外加位移，續(xù)梁橋?qū)俪o定結(jié)構(gòu)，外加位移會(huì)產(chǎn)生附加內(nèi)力。[1]以n+4#墩頂升過(guò)程為例，其左幅組合梁墩頂頂升過(guò)程中，組合梁應(yīng)力監(jiān)測(cè)的工況為30%至100%頂升量階段，具體鋼主梁應(yīng)力監(jiān)測(cè)情況見(jiàn)表1，圖4-5。

2.2組合梁回落后墩頂處橋面板產(chǎn)生的壓應(yīng)力

為了抵抗鋼-混組合連續(xù)梁橋負(fù)彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力，本橋連續(xù)組合梁采用支點(diǎn)強(qiáng)迫位移和張拉預(yù)應(yīng)力鋼束相結(jié)合的方式保證受拉區(qū)混凝土橋面板的抗裂性。

以n+4#右和n+3#左為例，組合梁n+4#支座張拉預(yù)應(yīng)力并頂升回落后，應(yīng)力監(jiān)測(cè)情況見(jiàn)表2，圖6。

組合梁n+3#支座張拉預(yù)應(yīng)力并頂升回落后，組合梁橋面板的應(yīng)力監(jiān)測(cè)情況見(jiàn)表3，圖7。

上述得到組合梁在體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中鋼主梁頂、底板應(yīng)力與理論計(jì)算值吻合良好，結(jié)構(gòu)安全可控。橋面板的實(shí)測(cè)應(yīng)力與理論計(jì)算應(yīng)力相比偏大，同時(shí)均在規(guī)范范圍內(nèi)，應(yīng)力可控，表明頂落梁施工工藝具有很好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]馬麟.連續(xù)橋梁頂升受力分析[J].城市道橋與防洪，2011（6）.

作者簡(jiǎn)介：陳佳佳（1988-12）男，重慶交通大學(xué)碩士研究生，主要從事橋梁設(shè)計(jì)、監(jiān)控、檢測(cè)研究。