某高速公路特大桥跨径为85m+4×160m+85mPC连续刚构, 在R=1700m的圆曲线上, 最大墩高175m。
不同的合龙工艺在桥梁施工过程中产生的施工变形不同, 导致每个桥梁节段在悬浇时的定位高程不同, 为保证桥梁合龙后线形平顺和内力合理, 需要提前确认桥梁的施工工艺和流程。桥梁合龙顺序的确定, 主要应从结构内力、施工组织以及采用设备和施工技术等方面进行综合比较选择。一般较合理的桥梁合龙顺序需满足以下条件:各混凝上截面均匀受压、工期较短, 经济合理。而在桥梁施工中, 由于受工期和施工安排的影响, 在严格执行合龙工序的情况下会延长工期, 且未合龙的T构处于最大悬臂阶段, 如果遇到恶劣天气或极端风荷载的影响, 安全风险较大, 需调整合龙顺序, 使结构尽快达到稳定状态。现从理论计算分析不同合龙顺序对桥梁线形和内力的影响。
对五种合龙施工工序进行建模计算:
通过五种合龙顺序建模计算, 分析得出不同合龙顺序对各控制参数的影响如下:
桥梁施工过程累计变形是施工控制的重要指标, 累计变性越大则施工控制难度越高风险越大。根据五种合龙工序计算分析结果可知, 不同合龙工序下主梁竖向累积最大变形在127mm～157mm之间, 对施工控制的影响偏差不大, 工序Ⅲ累积变形最大达到157mm为最不利工序;主梁的横向累积最大变形在67mm～149mm之间, 对横向位移施工控制工序Ⅳ最不利, 工序Ⅰ和工序Ⅱ较优。
由于本桥墩高在76m～175m之间, 不同施工工序会对成桥后主墩的竖直度有很大的影响, 为保证桥梁主墩在成桥状态下的竖直度, 可通过预偏和顶推施工解决。
不同合龙顺序下梁体的变形状态不同, 导致结构的受力特性也有显著差异。根据五种合龙工序计算结果可知, 无论是采用哪种顺序进行合龙, 梁体的上下缘应力分布较为均匀, 均满足规范要求。工序Ⅰ和工序Ⅱ主梁应力相对更均匀。
(1) 采用边跨合龙、次边跨合龙、中跨合龙的顺序, 挂篮支架的卸除、水箱压重等都比较方便, 施工人员及部分设备荷载可以放置在已经完成施工的边跨侧, 再由施工机械从引桥运输, 可将租赁的临时设施及时清还, 节省开支, 具有一定的便意性。
(2) 采用后施工边跨合龙的合龙顺序时, 已完成工序是临时机械只能高空吊装拆卸至地面或者堆积在主墩0#块附近, 从经济性考虑可能欠佳。
(3) 采用中跨合龙、次边跨合龙、边跨合龙的施工工序时, 顶推施工的顶推力最小, 施工的安全风险最低。
(4) 由于每个项目的施工环境、施工队伍的管理水平、资金等多方面影响, 悬浇施工的桥梁不同T构间的施工进度往往不同, 按照既定的施工工序施工可能存在工期延误等影响, 施工进度快的T构需要在大悬臂状态下停工至相邻T构施工至相应工况, 这样有存在大悬臂失稳风险, 可能还必须采取相应的措施保证T构的稳定性, 不仅存在安全风险还造成一定的经济损失。
从上述分析可知, 由于项目复杂的施工环境影响, 每种合龙工序在特定条件下可能会有相应的优势。但是, 从结构安全性和施工控制的难易程度综合考虑, 在桥梁施工过程中宜合理安排工期避免大悬臂停工现象, 保证T构安全稳定, 采用最佳的合龙顺序施工, 桥梁竖向、横向累积变形均可接受, 顶推施工也较安全合理。
摘要：结合某高墩大跨曲线连续刚构桥施工监控项目, 分析不同的合龙顺序对桥梁施工控制的影响, 从安全性、可控性、经济性三方面考虑提出最佳的施工工艺, 并为类似桥梁施工提供参考。
关键词：高墩,大跨,曲线,刚构桥,合龙顺序,控制,影响
[1] JTG/TF50-2011.《公路桥涵施工技术规范》, 人民交通出版社, 2011年
[2] JTG/D60-2015.《公路桥涵设计通用规范》, 人民交通出版社, 2015年
[3] JTG 3362-2018.《公路钢筋混泥土及预应力混凝土桥涵设计规范》, 人民交通出版社, 2018年
