鋼-混組合連續(xù)梁橋施工階段線形控制分析

1、    鋼混組合連續(xù)梁橋施工階段線形控制分析    周輝【摘 要】港珠澳大橋是連接香港、澳門、珠海三地的全國重要交通樞紐工程，大橋通過預制吊裝工藝實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，確保結(jié)構(gòu)質(zhì)量。鋼主梁逐跨焊接形成一聯(lián)，通過支點強迫位移法和預應力法消除墩頂負彎矩引起的橋面板拉應力。橋梁線形是施工中的關鍵控制點，本文對此展開計算分析?！娟P鍵詞】港珠澳大橋，支點強迫位移法，線形1工程簡介港珠澳大橋淺水區(qū)非通航孔橋采用85m連續(xù)組合梁，56孔一聯(lián)，全長5440m。九洲航道橋以東布置53孔（9聯(lián)），以西布置11孔（2聯(lián)），全橋共計11聯(lián)，128片組合梁，單片組合梁最大重量約1846

2、t。主梁采用“開口鋼主梁+混凝土橋面板”的組合結(jié)構(gòu)。組合梁各施工階段均對其線形進行監(jiān)測，體系轉(zhuǎn)換完成后進一步對其底板線形進行全聯(lián)的實測。結(jié)果表明，通過組合梁底板線形測試可以較好地反應結(jié)構(gòu)的拱度，組合梁底板的線形與計算結(jié)果吻合良好，其拱度能夠滿足設計要求。本文針對其中一聯(lián)左幅的實測線形現(xiàn)狀，從橋位臨時荷載的影響計算、組合梁各施工階段的實測線形等方面展開對比，并進行原因分析。2橋面板臨時荷載計算分析在組合梁體系轉(zhuǎn)換過程中，橋面板始終存在大量的臨時荷載，包括首孔梁橋面生活區(qū)，掛籃，模板及機械設備等，且臨時荷載的布置位置隨時變化。統(tǒng)計橋面板臨時荷載的實時布置情況，并將其作用于計算模型，見圖1，臨時荷載

3、對拱度影響理論計算分析見表2.1。由理論計算可見，橋面臨時荷載對組合梁拱度的影響明顯，最大偏差19.2mm出現(xiàn)在首孔，因此施工中應盡量減少臨時荷載的堆放，并及時統(tǒng)計臨時荷載分布圖。3組合梁各施工階段的線形監(jiān)測淺水區(qū)非通航孔橋在各主要施工階段對其線形進行監(jiān)測，線形監(jiān)測的主要工況包括：預制梁場內(nèi)鋼主梁制造線形監(jiān)測、預制梁場內(nèi)組合狀態(tài)線形監(jiān)測、運輸?shù)跹b至墩頂并處于簡支狀態(tài)的組合梁線形監(jiān)測、梁段焊接完成變連續(xù)后線形監(jiān)測、組合梁體系轉(zhuǎn)換完成后線形監(jiān)測。3.1預制梁場內(nèi)鋼主梁制造線形監(jiān)測鋼主梁在預制場制造過程中，對主梁施加預拱度，在此施工階段中，鋼主梁的實測線形與理論線形的對比分析如表3.1所示。實測結(jié)果

4、表明，各梁段鋼主梁預制狀態(tài)實測線形與理論計算結(jié)果吻合良好，偏差均在-5+10mm以內(nèi)，滿足鋼結(jié)構(gòu)加工制造規(guī)范及港珠澳大橋驗收規(guī)范。組合梁組合狀態(tài)的關鍵點的實測線形如表3.23.3所示。實測結(jié)果表明，各梁段鋼主梁四點支撐恢復線形良好，能夠達到鋼主梁無應力狀態(tài)出胎線形的要求，組合梁四點支撐狀態(tài)的線形與制造線形結(jié)果吻合良好，表明組合梁的初始線形達到制造拱度的要求，兩個施工工況下線形均偏差小于1cm，在控制范圍內(nèi)。3.2組合梁橋位現(xiàn)場架設及體系轉(zhuǎn)換線形監(jiān)測非通航孔橋主梁施工采用大節(jié)段整孔梁吊裝施工，先將大節(jié)段整孔梁安置在橋墩墩頂，再焊接成連續(xù)結(jié)構(gòu)，之后完成組合梁的體系轉(zhuǎn)換工作。橋位現(xiàn)場以下工況進行線形

5、監(jiān)測：1、運輸?shù)跹b至墩頂并處于簡支狀態(tài)的組合梁調(diào)梁后的線形監(jiān)測；2、梁段焊接完成后的線形監(jiān)測；3、組合梁支點頂升回落體系轉(zhuǎn)換完成后鋼主梁線形監(jiān)測。組合梁完成橋位現(xiàn)場的架設工作后，簡支狀態(tài)下測得鋼主梁底板關鍵點的線形拱度如表3.4所示。通過各梁段簡支狀態(tài)實測下?lián)狭颗c理論下?lián)狭繉Ρ瓤梢姡鋵崪y值比理論值基本偏大。同時首跨最大拱度偏差28.3mm，出現(xiàn)在首跨梁，這是由于首跨梁布置海上臨時生活區(qū)，臨時荷載造成梁體下?lián)狭科?，消除臨時荷載影響值19.2mm，實際偏差為9.1mm；中孔最大拱度偏差22mm，出現(xiàn)在中跨一梁，消除臨時荷載影響值4.8mm，實際偏差為17.2mm。末孔實際偏差0.9mm，均在控制范圍內(nèi)。鋼主梁焊接完成變連續(xù)及組合梁體系轉(zhuǎn)換完成后，測得組合梁底板關鍵點的線形拱度及其與理論值對比見表3.5。組合梁鋼主梁底板實測線形的分析結(jié)果表明，鋼主梁在焊接及體系轉(zhuǎn)換完成后線形吻合良好，偏差在2cm。表明組合梁的結(jié)構(gòu)線形控制有效。通過對橋梁線形的實時監(jiān)控，為橋梁的精細化施工提供技術(shù)保障，也為最終的成橋線形做好過程控制?！緟⒖嘉墨I】1陳理平. 大跨