300 m空腹式連續剛構橋合龍頂推監測技術

閆忠斌，伏亞鋒

（貴州貴黃高速公路有限公司，貴州 黔南 551300）

1 工程概況

甘溪特大橋為155 m+300 m+155 m 雙肢高薄壁墩雙幅三跨變截面預應力混凝土空腹式連續剛構，見圖1。主橋分幅設計，兩幅橋凈距為3.5 m，左右線共用承臺、樁基，單幅橋寬為10.25 m。19#主墩高85 m，20#主墩高129 m，主墩單肢尺寸：450 cm（順橋向尺寸）×625 cm（橫橋向尺寸），順橋向墩壁壁厚120 cm；橫橋向墩壁壁厚100 cm。主墩順橋向雙肢間，除墩頂0#處主梁聯結外，在主梁下弦根部與主墩連接處設順橋向橫梁聯結。該處橫梁梁高950 cm，頂、底板厚為120 cm，腹板厚120 cm。

圖1 甘溪特大橋總體布置圖（單位：cm）

大橋跨度大、墩高，受合龍溫度及運營狀態主梁收縮徐變影響，主墩會發生縱向偏位，對主墩結構受力產生不利影響，為改善后期主墩受力狀態在中跨合龍前對合龍口進行頂推[1]。

2 頂推施工方案

根據計算仿真分析，考慮合龍溫度與設計溫度的差異引的溫度效應、混凝土收縮徐變效應及結構特點，在中跨合龍前對左、右幅中跨合龍口進行同步反頂，頂推力大小為2 500 kN（分4 級頂推），頂推點位置在主梁截面的形心位置。

現場頂推施工流程為：中跨合龍口臨時配重施加（合龍高差在10 以內，只施加合龍段換重的重量）→進行模板施工（注意縱向不要鎖定）→合龍段鋼筋綁扎（注意縱向鋼筋不要連接）→合龍口勁性骨架安裝（只焊接一側）→頂推設施安裝→分級頂推→頂推完成后進行合龍口勁性骨架鎖定，模板、縱向鋼筋鎖定→混凝土澆筑等[2]。

3 頂推監測方案

頂推過程中對主墩應力、合龍口位置、墩頂位移、支座偏位進行監測，如出現異常情況立即停止頂推進行問題分析處理后再進行下一步施工。為及時準確地獲取數據，在S35#節段前端（中跨最大懸臂節段）、0#節段中心、S37’#節段（邊跨伸縮縫位置）布置線形測點，主墩的應力測點布置墩底附近布置監測斷面，具體測點布置如圖2 所示，左、右副測點布置一樣，線形測點在S35#節段測試斷面布置2 個測點，其他斷面布置一個測點。

圖2 頂推監測斷面布置圖

監測方法：線形監測采用高精度全站儀進行，采用后方交匯，應力監測采用應力綜合測試儀人工監測。

監測頻率：（1）頂推前初始數據采集；（2）每次分級頂推后；（3）頂推完成后。

4 頂推監測結果

4.1 線形監測結果

中跨合龍頂推時（頂推力2 500 kN）對合龍口高程、合龍口水平位移、墩頂偏位及支座偏位進行了監測，其中，合龍高程實測變化平均值左幅占計算值的70%，右幅占計算值的64%；合龍口水平位實測變化平均值左幅占計算值的63%，右幅占計算值的60%；墩頂偏位實測變化值平均值左幅占計算值的58%，右幅占計算值的59%；支座偏位變化平均值左幅占計算值的51%，右幅占計算值的54%[3]。具體值見表1～表3。

表1 溪特大橋中跨頂推左幅中跨合龍口豎向位移監測

表2 甘溪特大橋中跨頂推左幅中跨合龍口水平位移監測

表3 甘溪特大橋中跨頂推左幅水平位移監測

4.2 應力監測結果

中跨合龍頂推時（頂推力2 500 kN）對主墩應力測點進行了監測，由于數據較多只出加載50%和100%的數據，加載50%時應變實測占比42%，加載100%時應變實測占比55%，實測應變平均占比49%，如表4 所示。

表4 甘溪特大橋中跨合龍應力實測

4.3 監測結果分析

從頂推時線形和應變監測結果來看，頂推過程監測實測值沒有超過計算值，頂推過程安全。實測和計算有一定差別，差別的主要原因是大橋的整體實際剛度和計算有一定的差別，在仿真計算過程中完全取用實際剛度是較復雜的、較難的，較好的修正方法是在施工過程根據監測數據對計算模型逐步修正。

在頂推控制過程中以實際頂推力為主，頂推位移為輔。在邊跨支座預偏時注意修正，根據以往經驗一般取理論計算值的50%～70%。

5 結論

隨著橋梁事業的不斷發展，越來越多的大、高、難、新型橋梁拔地而起，施工難度越來越大，合龍頂推監測技術的應用將會越來越廣泛，通過既有文獻及現場實際操作數據，甘溪特大橋合龍頂推監測得出以下結論：（1）中跨合龍頂推過程是安全可控的；（2）頂推過程控制中以頂推力為主，頂推位移為輔；（3）仿真計算過程要注意整體剛度的修正；（4）在支座預偏時注意剛度修正，一般取理論計算值的50%～70%。