預(yù)頂升鋼混疊合梁橋施工監(jiān)控技術(shù)研究

彭瑞臣 謝洪波 李鴻博

摘? 要：預(yù)頂升施工是解決鋼混疊合梁橋負(fù)彎矩區(qū)橋面板開裂的方法之一，需要采用相適應(yīng)的施工監(jiān)控技術(shù)。以商合杭鐵路鋼混疊合連續(xù)梁橋?yàn)楸尘?，探討了預(yù)頂升鋼混疊合梁橋在頂升與落梁過程中線形、頂升力和橋面板應(yīng)力的監(jiān)測方法，并對施工監(jiān)控的成果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，通過對線形與頂升力的監(jiān)控，可以保證施工監(jiān)控的精度滿足要求，確保預(yù)頂升施工基本處于可控狀態(tài);通過對橋面板應(yīng)力的監(jiān)測，表明預(yù)頂升方法能夠有效地為鋼混疊合梁橋墩頂負(fù)彎矩區(qū)的混凝土橋面板施加預(yù)應(yīng)力。

關(guān)鍵詞：鋼混疊合梁;預(yù)頂升施工;施工監(jiān)控

中圖分類號：TU398? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）10-0155-03

Abstract： The pre-jacking-up construction is one of the methods to solve the cracking of steel-concrete composite girder bridge deck in negative bending moment areas， and it is necessary to adopt the appropriate construction monitoring technology.Based onthesteel-concrete composite girder bridgeof Shangqiu-Hefei-Hangzhou Railway， the monitoring methods of construction geometry， jackingforce and bridge deck stress in the process of jacking and falling of the pre-jacking-up steel-concrete composite girder bridgeare discussed， and the monitoring results are analyzed. The results show thatthe monitoring ofgeometry and jacking force can ensure that the precision of construction monitoring meets the requirements， and the pre-jacking-up construction process is basically in a controllable state. Through the monitoring of bridge deck stress， it is shown that the pre-jacking-upmethod can effectively apply prestress to the concrete bridge deck in negative bending moment areas of the pier top of steel-concrete composite girder bridge.

Keywords： steel-concrete composite girder; pre-jacking-up construction; construction monitoring

1 概述

鋼混疊合梁是一種由混凝土橋面板與鋼主梁共同承受荷載的結(jié)構(gòu)形式，由于強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)輕且易于施工等優(yōu)點(diǎn)，近年來在我國應(yīng)用廣泛[1]。負(fù)彎矩區(qū)混凝土橋面板的開裂問題是這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一，可通過預(yù)頂升方法為負(fù)彎矩區(qū)的橋面板施加預(yù)壓應(yīng)力，從而改善負(fù)彎矩區(qū)橋面板的受力情況[2]。在預(yù)頂升鋼混疊合梁橋的建造過程中，需要相應(yīng)的施工監(jiān)控技術(shù)，以保證成橋控制參數(shù)能夠盡可能地接近設(shè)計(jì)目標(biāo)。

呂穎釗[3]等人對采用支座頂升工序的跨線鋼混疊合梁橋施工監(jiān)控方法進(jìn)行了研究，表明在施工監(jiān)控計(jì)算中考慮彎扭耦合作用是能夠滿足工程精度要求的;張智杰[4]對簡支鋼箱-混凝土疊合梁橋在制造、焊接及安裝等過程中的施工控制要點(diǎn)進(jìn)行了研究。然而，目前的相關(guān)研究中，對采用預(yù)頂升施工方法的鋼混疊合梁橋在頂升、落梁過程中的監(jiān)控技術(shù)的研究仍較少。

本文依托商合杭鐵路鋼混疊合連續(xù)梁橋，探討了預(yù)頂升鋼混疊合梁橋在頂升、落梁過程中的施工監(jiān)控方法，并對線形監(jiān)測、頂升力監(jiān)測及橋面板應(yīng)力監(jiān)測的方法與結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)地闡述與分析。

2 工程概況

商合杭鐵路古城特大橋采用上承式無砟軌道無預(yù)應(yīng)力體系鋼混疊合連續(xù)梁跨越茨谷河，橋跨布置為5×50.7m，自1170#墩延伸至1175#墩。鋼主梁采用單箱雙室截面;混凝土橋面板無預(yù)應(yīng)力鋼筋，中部厚43cm，懸臂端厚25cm，全寬12.6m。鋼箱梁梁高3.585m，疊合梁截面中心處梁高4.015m。

商合杭鐵路鋼混疊合梁橋建造過程中，通過鋼梁的頂升、回落與橋面板的交替施工，對墩頂負(fù)彎矩區(qū)的混凝土橋面板施加預(yù)應(yīng)力。首先在橋面板施工前將鋼梁次中墩、中墩分別頂升20cm、70cm，在中跨附近混凝土橋面板施工完成后將中墩處鋼梁下降70cm，待剩余混凝土橋面板施工完成后再將次中墩處鋼梁下降20cm。

3 預(yù)頂升施工過程的監(jiān)控方法

3.1 線形監(jiān)測

線形監(jiān)測的測點(diǎn)布設(shè)如圖2、圖3所示，共布設(shè)了11個測試斷面，每個斷面布置了2個測點(diǎn)。

3.2 頂升力監(jiān)測

頂升過程中，頂升力監(jiān)測通過采用帶有精密油壓表的千斤頂頂升系統(tǒng)并分級對比油壓表示數(shù)來實(shí)現(xiàn)。

3.3 橋面板應(yīng)力監(jiān)測

橋面板應(yīng)力監(jiān)測的測點(diǎn)布設(shè)如圖5所示，共布設(shè)了5個測試斷面，其中LSA、LSB、LSD斷面布置了4個測點(diǎn)，LSC、LSE斷面布置了2個測點(diǎn)。

4 預(yù)頂升施工過程的監(jiān)控成果與分析

4.1 線形監(jiān)控成果

頂升結(jié)束和落梁結(jié)束后，各斷面的現(xiàn)場實(shí)測線形與前期理論計(jì)算線形的偏差值情況如圖6、圖7所示。

除個別損壞測點(diǎn)外，偏差值基本在±20mm之內(nèi)，表明線形監(jiān)測是滿足精度要求的，對施工線形的監(jiān)控是合理的。

4.2 頂升力監(jiān)控成果

以頂升結(jié)束后，中墩墩頂?shù)那Ы镯旐斏η闆r為例對頂升力監(jiān)測成果進(jìn)行分析。

如表1所示，雖然1173#墩頂?shù)捻斏ζ钸_(dá)到了11.5%，但合計(jì)頂升力的偏差仍在±10%之內(nèi)?？紤]到實(shí)際的臨時荷載、數(shù)據(jù)采集時機(jī)等可能與理論計(jì)算時有所不同，同時結(jié)合線形監(jiān)測的成果，可認(rèn)為對頂升力的監(jiān)測仍是可以滿足要求的，頂升過程基本處于可控狀態(tài)。

4.3 橋面板應(yīng)力監(jiān)控成果

落梁結(jié)束后，橋墩墩頂處的LSB、LSD兩個測試斷面的應(yīng)力實(shí)測情況如圖8、圖9所示。

除損壞測點(diǎn)外，落梁結(jié)束后橋面板基本處于受壓狀態(tài)，說明通過預(yù)頂升施工為鋼混疊合梁橋墩頂負(fù)彎矩區(qū)橋面板施加預(yù)壓應(yīng)力的方法是可行、有效的。

5 結(jié)束語

本文以商合杭鐵路鋼混疊合梁橋?yàn)楸尘?，針對采用預(yù)頂升施工方法的鋼混疊合梁橋這種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)，研究了其在頂升與落梁施工過程中的監(jiān)控技術(shù)，得出了如下主要結(jié)論：

（1）對頂升、落梁過程中線形與頂升力的監(jiān)控成果表明，施工監(jiān)控的精度是滿足要求的，預(yù)頂升施工過程基本處于可控狀態(tài)。

（2）對橋面板應(yīng)力的監(jiān)控成果表明，通過預(yù)頂升方法對鋼混疊合梁橋墩頂負(fù)彎矩區(qū)的混凝土橋面板施加預(yù)壓應(yīng)力是有效的。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉曉青.公路鋼混組合梁橋設(shè)計(jì)問題探討[J].交通世界（上旬刊），2018（5）：104-105.

[2]齊偉杰.鋼混組合梁橋的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和方法[J].城市道橋與防洪，2017（9）：88-89，125.

[3]呂穎釗，唐熙.跨線鋼箱-混凝土疊合梁橋施工控制技術(shù)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014（19）：96-99，104.

[4]張智杰.簡支鋼箱-混凝土疊合梁在施工中的控制要點(diǎn)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2017（15）：219-221.