支架現澆預應力混凝土連續梁監測成果分析

摘 要:以周山河40m＋65m＋40m連續梁橋為工程背景，通過施工方案比選，確定了采用一次性支架現澆施工方案。建立有限元模型，計算分析了上部結構預拋值設置所考慮的因素引起結構的變形值，并給出上部結構預拋值線形，用于指導支架現澆施工。該橋的合攏后，對結構線形和內力測試值和理論計算值進行了對比分析，結果表明該橋監測成果良好。

關鍵詞:橋梁工程連續梁支架現澆施工方案

中圖分類號:U445.4文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(b)-0030-01

在采用支架現澆預應力混凝土連續梁橋時，影響工程質量問題和安全事故很多，諸如溫度變化、混凝土收縮徐變引起梁體變形大，易導致梁體開裂、線形失真;節段梁體重量大，支架自身承載能力低而倒塌等[1-2]。因此，施工前，要進行施工方案的比選，對影響工程質量和結構安全的因素進行分析，這樣才能避免橋梁施工事故和保證成橋后結構線形和內力滿足設計要求，其工程意義十分重大。

1 工程概況和施工方案必選

泰州市引江河疏港公路周山河大橋全橋總長231.16m，主橋為三跨預應力混凝土連續箱梁，其跨徑布置為:40m+65m+40m，采用單箱三室截面，箱梁全寬21.05m，結構重量大。橋位處地勢平坦，采用貝雷梁、大直徑鋼管柱配合碗扣鋼管支架組成的組合支架進行支架現澆混凝土箱梁。

針對周山河大橋的特點，推薦三種必選施工方案，兩種分節段現澆施工法和一種一次性整體澆筑施工法，各種施工方案是按照預應力鋼索的布置形式進行劃分，各種施工方案如下:

方案1:預留中跨跨中合龍段。澆注墩頂一定范圍梁段混凝土，張拉本節段預應力鋼筋，澆筑合龍梁段(2米長)，張拉剩余縱向預應力索，對稱拆除支架。

方案2:無合龍段。一次性澆注所有梁段混凝土，待混凝土強度達到設計強度后，張拉所有預應力索，對稱拆除支架。

各種施工方案的優缺點對比如下:

方案1的優點:能有效防止因溫度變化、混凝土收縮引起梁體縱向變形產生較大的次內力;施工工期相對方案1較短。其缺點是澆筑混凝土時間長，混凝土層間結合不夠良好;施工節段長度長，重量大，支架負擔重，但張拉部分預應力可緩減支架的壓力。

方案2的優點:三種方案中施工工期最短，經濟性良好。其缺點是施工節段長度大，重量大，也未張拉預應力索，梁體的負擔大，對支架承載能力和穩定性要求高;同時溫度變化、混凝土收縮引起梁體縱向變形，產生較大的次內力，對梁體受力不利。周山河大橋跨度較小，支架以120%荷載預壓結果顯示，支架承載力和穩定性良好。在主梁混凝土澆筑時，正處于11月初，晝夜溫差變化較小，此外周山河大橋施工工期緊。因此，最終選擇方案2進行施工，箱梁混凝土采用兩次澆筑，第一次澆筑底板、腹板至頂板棱角處，第二次澆筑頂板與翼緣處，兩次均為縱向一聯一次澆筑成型。

2 實橋監測成果分析

2.2 測試成果分析

(一)預拋值線形

箱梁預拋值設置的目的是為了保證結構成橋后線形和內力能夠滿足設計的要求，它在橋梁施工控制起著至關重要的作用。影響結構預拋值的主要因素有恒載、活載、預應力、支架彈性變形、混凝土收縮徐變、溫度變化、基礎沉降等。此外，由于連續梁橋運營中中跨下撓較大，一般在預拋值中另需附加向上的預拱度，跨中向兩懸臂根部按二次拋物線變化。

除附加預拱值是按經驗確定外，其它影響均采用有限元計算。全橋預拋值線形見圖1所示。

(二)全橋合攏后線形對比分析

以周山河大橋右幅為例，成橋后未施工橋面系前實測箱梁中線高程、設計高程和監控高程值線形比較如圖2所示。

從圖2可以看出實測箱梁整體線形平順，大橋的中跨實測高程高于監控高程和設計高程，最大處高于監控高程值為2.5cm，高于設計高程值為6.3cm。邊跨有部分低于設計高程值，最大為1.2cm，由于連續箱梁橋成橋后中跨為下撓，邊跨為有上撓趨勢，實際成橋線形對后期運營中有效減小中跨箱梁下撓是有利的。

3 結語

(1)橋位處地勢平坦，橋梁凈空不高的情況下，大跨連續梁采用支架現澆有明顯的優勢，但是采用不同的施工方案會對結構的安全和成橋后的線形有很大的影響。因此，在制定施工方案時，需認真分析和比對。

(2)支架現澆連續梁橋屬于一次成型施工。也就是說，施工結束后結構的線形很難進行調整。因此，結構預拋值線形的計算和確定是保證結構成橋后線形滿足設計要求的關鍵因素，需要準確的計算和分析。

參考文獻

[1] 鄭楚文，王小偉.談鋼筋砼拱橋滿堂支架法施工技術[J].科技創新導報，2009，(3):60.

[2] 姚玲森.橋梁工程第二版[M].北京:人民交通出版社，2001.