吳世波

（中鐵十一局集團(tuán)第一工程有限公司，湖北襄陽 441104）

1 工程概況

江田特大橋位于合（肥）福（州）高鐵江西德興市境內(nèi)，跨越德昌高速公路及201省道。江田特大橋主橋采用跨徑（60 m+100 m+60 m）的雙線高速鐵路連續(xù)箱梁（設(shè)計時速為350 km/h，線間距為5 m），中心里程DK400+652.05，該橋在 DK400+627～DK400+672.1處（4#、5#墩之間）跨越在建德昌高速公路，梁體底板距離路面最小高差為9.64 m，線路與德昌高速公路斜交角41.1°；在DK400+735.3～DK400+745.4處（5#、6#墩之間）跨越 201省道，梁體底板距離路面最小高差為30.56 m，線路與201省道斜交角66.4°。該橋平面位于R=10 000 m圓曲線上，縱斷面位于-3.0‰的縱坡上。其總體布置圖如圖1所示。

江田特大橋主橋為單箱單室變高度直腹板連續(xù)箱梁，中支點(diǎn)處梁高7.85 m，跨中梁高為4.85 m,梁底下緣按二次拋物線變化,橋面設(shè)計為無碴道床，兩側(cè)均設(shè)人行道。箱梁頂寬12 m，箱梁底寬6.7 m。頂板厚度除梁端附近外均為40 cm；底板厚度40～120 cm；腹板厚度60～100 cm。全聯(lián)在端支點(diǎn)、中跨中及中支點(diǎn)處共設(shè)5個橫隔板。

連續(xù)箱梁采用縱、橫、豎向三維預(yù)應(yīng)力體系，混凝土標(biāo)號為C50，采用懸臂澆筑法施工，共分14個節(jié)段，其中0#塊長14 m，1#～13#塊分別長2.5 m×2+2.75 m×1+3.0 m×3+3.25 m×1+3.5 m×4+4 m×2，中跨及邊跨合攏段為2 m，邊跨現(xiàn)澆段9.75 m。

2 江田特大橋主橋連續(xù)梁施工工藝流程

江田特大橋主橋連續(xù)梁施工工藝流程見圖2所示。

3 線形控制的難點(diǎn)及措施

根據(jù)《客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)》（鐵建設(shè)［2005］160號）梁段頂面高程差要求控制在±10 mm內(nèi)，由于懸臂施工節(jié)段自重較大，模板間隙變形影響較大，以及掛籃左右變形的不一致性，造成每個節(jié)段施工時掛籃及模板均有非彈性變形的成分，因此給線形控制帶來了一定的難度。結(jié)構(gòu)在最大懸臂狀態(tài)下需進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，將原來固定的支座轉(zhuǎn)為活動支座，釋放固定支座的轉(zhuǎn)動位移，使得懸臂端的位移發(fā)生變化，這也是線形控制的難點(diǎn)之一。

為了使梁段頂面高程在規(guī)范規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，在江田特大橋主橋線形控制過程中采取了下述技術(shù)性措施：

（1）采用高精度的高程測量標(biāo)準(zhǔn)。在梁段高程測量過程均采用2等水準(zhǔn)測量，并每半個月對測量基點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，每個節(jié)段懸臂端進(jìn)行多點(diǎn)布置，監(jiān)測斷面不同位置高程的變化，同時監(jiān)測掛籃左右變形的不一致性。

（2）及時測量鋼筋、混凝土及預(yù)應(yīng)力的物理參數(shù)、箱梁的幾何參數(shù)及環(huán)境參數(shù)，通過各參數(shù)的敏感性分析，找出顯著影響主梁位移的關(guān)鍵參數(shù)，對關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行重點(diǎn)控制。

（3）對實測的變形與理論變形的誤差進(jìn)行分析，找出誤差產(chǎn)生的主要原因，采用合適的方法預(yù)測下一節(jié)段立模標(biāo)高，并比較每次預(yù)測的變形和實際變形，并對下次預(yù)測進(jìn)行修正。

（4）保持T構(gòu)兩端平衡施工，避免由于不平衡力造成T構(gòu)施工過程產(chǎn)生差異變形量。

4 結(jié)構(gòu)仿真分析

圖1 江田特大橋主橋立面布置圖（標(biāo)高：m；長度單位：cm）

圖2 懸澆連續(xù)施工工藝流程圖

采用有限元軟件MIDAS/Civil 2010，將全橋簡化為梁單元進(jìn)行施工過程仿真分析,共劃分147個節(jié)點(diǎn),146個單元，40個施工階段,全橋有限元模型見圖3所示。結(jié)構(gòu)仿真計算包括各施工階段、成橋階段及運(yùn)營階段變形、應(yīng)力計算,其目的在于驗證結(jié)構(gòu)的安全性及確定各施工工況目標(biāo)狀態(tài)和成橋目標(biāo)狀態(tài)。

與監(jiān)測工況相對應(yīng)，每一節(jié)段懸臂澆筑施工分為六種工況進(jìn)行模擬：掛籃走行前、掛籃走行后、混凝土澆筑前、混凝土澆筑后、預(yù)應(yīng)力張拉前、預(yù)應(yīng)力張拉后。

5 結(jié)構(gòu)參數(shù)敏感性分析

針對該橋的實際情況,主要對如下結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析:（1）混凝土自重增加5%；（2）混凝土彈性模量增大10%；（3）截面頂板、腹板、底板增大 2 cm；（4）截面梁高增大 5 cm；（5）預(yù)應(yīng)力增大5%。通過計算分析,得到各參數(shù)變化對主梁成橋累計位移的影響，見圖4所示。

圖3 江田特大佐主橋有限元模型

圖4 各結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對主梁成橋累計位移的影響曲線圖

從圖4可知,主梁預(yù)應(yīng)力增大5%、混凝土自重增大5%對成橋狀態(tài)下主梁標(biāo)高都有較大的影響,是要重點(diǎn)識別的結(jié)構(gòu)參數(shù)；而梁高增大5 cm、截面頂板、腹板、底板增大2 cm、混凝土彈性模量增大10%對主梁成橋累積位移影響很小,屬結(jié)構(gòu)非敏感性參數(shù),在理論計算對結(jié)構(gòu)參數(shù)修正時,可不考慮其影響。

6 結(jié)語

（1）經(jīng)過各節(jié)段的線形監(jiān)測及施工過程控制后，江田特大橋主橋于2011年11月28日順利合攏，橋面高程與設(shè)計高程的誤差在規(guī)范允許范圍內(nèi)。圖5為合攏后的江田特大橋主橋。

圖5 合攏后的江田特大橋主橋?qū)嵕?/p>

（2）主梁自重、主梁預(yù)應(yīng)力是連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)敏感性參數(shù),在施工控制中需要重點(diǎn)關(guān)注；而主梁彈性模量、梁高及截面頂板厚、腹板厚、底板厚的變化,在理論計算對結(jié)構(gòu)參數(shù)修正時,可不考慮其影響。

[1]TZ 324-2010，鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（剛構(gòu)）懸臂澆筑施工技術(shù)指南[S].

[2]TB 10621-2009（J971-2009），高速鐵路設(shè)計規(guī)范（試行）[S].