李浩

(廣州鐵路(集團)公司，廣東廣州510088)

鋼混組合簡支桁梁的橫移施工監(jiān)控

李浩

(廣州鐵路(集團)公司，廣東廣州510088)

贛韶鐵路疏解線韶關湞江特大橋第14跨為鋼混組合簡支桁梁結構，由于上跨京廣鐵路上下行線，因此采用側位澆筑、橫移落梁就位的施工方案，桁梁橫移距離33.3 m，兩側墩頂滑道梁采用4跨連續(xù)鋼箱梁結構。本文對桁梁橫移過程中影響安全的諸多參數(shù)進行分析和監(jiān)控，包括對滑道梁強度和剛度進行檢算，在橫移過程中對滑道梁和桁梁進行實時監(jiān)測，確保了桁梁橫移施工安全，可為同類結構橋梁施工提供借鑒。

桁梁橫移 滑道梁 監(jiān)測 安全

1 工程概述

贛韶鐵路疏解線韶關湞江特大橋全長2.3 km，其中第14跨上跨京廣鐵路上下行線，交匯夾角為30°，為下承式鋼—混凝土組合簡支桁梁結構，為了減少施工過程中對京廣鐵路影響，采用側位澆筑、橫移落梁就位的施工方案，橫移距離33.3 m。

該組合簡支桁梁全長90.0 m(含兩側梁端至支座中心各1.0 m)，橋面系部分采用預應力混凝土槽形梁結構，橋面以上采用鋼桁架結構，桁高10.0 m，節(jié)間距11.0 m，兩片主桁中心距6.7 m，自重22 360 kN，桁梁立面布置如圖1所示，桁梁橫移施工示意如圖2。

圖1 桁梁立面布置(單位:cm)

圖2 桁梁橫移施工示意(單位:cm)

2 影響因素

影響桁梁平穩(wěn)、安全橫移的因素有以下3個方面:

1)牽引機構的有效性和同步性;

2)兩側墩頂滑道梁結構的穩(wěn)定性、平順性和可靠性;

3)桁梁在橫移過程中的穩(wěn)定性。

牽引機構的有效性和同步性可通過工廠試拉等提前試驗進行保證;滑道梁結構的穩(wěn)定性、平順性和可靠性可通過對滑道梁強度和剛度進行驗算，并在橫移過程中實時監(jiān)測進行控制;桁梁的穩(wěn)定性通過對其幾何線形及桁梁兩端平移距離進行連續(xù)監(jiān)測，確保橫移過程中桁梁不出現(xiàn)較大扭轉，以防造成預應力混凝土槽形梁開裂和組合桁梁失穩(wěn)。

3 滑道梁驗算

橫移的桁梁自重22 360 kN，4個支點單個反力為5 590 kN，同一梁端2個支點間距6.7 m。兩側滑道梁材料為Q345C級鋼，截面為雙工字梁橫向拼接箱形，13#，14#墩頂滑道梁最大跨度分別為16.7，14.2 mm，14#墩頂滑道梁截面高2.0 m，13#墩頂滑道梁跨中加高至2.4 m。將單側滑道梁梁頂荷載模擬為移動荷載作用于滑道梁頂面，桁梁橫移過程中13#墩頂滑道梁受力如圖3所示。13#，14#墩頂滑道梁最大跨跨中計算結果見表1。

圖3 桁梁橫移過程中13#墩頂滑道梁受力示意(單位:kN)

表1 桁梁橫移過程中13#，14#墩頂滑道梁最大跨跨中計算結果

4 監(jiān)測結果

4.1 滑道梁監(jiān)測

該桁梁橫向平移距離達33.3 m，受京廣鐵路天窗時間較短限制，分6 d橫移到位，橫移過程中對兩側滑道梁墩頂及最大跨跨中上、下緣應力及撓度進行實時監(jiān)測。為防止滑道梁組合箱形截面出現(xiàn)扭曲失穩(wěn)現(xiàn)象，進行應力監(jiān)測時在滑道梁組合箱形截面兩側下緣均布置應力測點。13#，14#墩頂滑道梁應力測點布置如圖4所示。桁梁橫移過程中13#，14#墩頂滑道梁最大跨跨中監(jiān)測結果見表2。

13#墩頂滑道梁最大跨跨中下緣單個測點最大實測應力值為144.4 MPa，下緣平均最大應力值為118.6 MPa;14#墩頂滑道梁最大跨跨中下緣單個測點最大實測應力值為200.6 MPa，下緣平均最大應力值為167.4 MPa;13#，14#墩頂滑道梁最大跨跨中平均最大撓度分別為23.40 mm與20.06 mm。

4.2 桁梁監(jiān)測

在桁梁兩側布置幾何線形測點及鋼桁三維坐標測點，監(jiān)測桁梁橋橫移過程中豎向變形情況及兩端同步性和桁架穩(wěn)定性，測點布置如圖5所示。

圖4 13#，14#墩頂滑道梁應力測點布置示意

表2 桁梁橫移過程中13#，14#墩頂滑道梁最大跨跨中監(jiān)測結果

圖5 桁梁幾何線形及鋼桁三維坐標測點布置示意

桁梁橫移前后，跨中豎向向上起拱(左側6.21 mm，右側7.20 mm)，符合桁梁橋在混凝土收縮徐變作用下整體向上起拱趨勢，起拱數(shù)值較小。

橫移過程中鋼桁三維測點橫移距離監(jiān)測結果見表3。可見，桁梁與混凝土槽形梁間存在輕微扭轉現(xiàn)象，在第4 d時扭轉值最大，13#墩頂鋼桁頂面相對混凝土槽形梁向橫移方向后傾3.17 cm，此時14#墩頂鋼桁前傾0.29 cm，相對扭轉3.46 cm。在橫移至第5 d時，13#墩頂梁端橫移速度較快，橫移距離達到26.337 9 m，比14#墩頂梁端超出18.33 cm，導致滑船卡死，最后一天進行調整后橫移到位，其中13#墩頂梁端橫移33.205 5 m，14#墩頂梁端橫移33.195 6 m，13#墩頂梁端橫移距離較14#墩頂梁端遠0.009 9 m。

表3 橫移過程中鋼桁三維測點橫移距離監(jiān)測結果m

5 異常數(shù)據(jù)分析

1)13#墩頂滑道梁最大跨跨中截面下緣內外側最大應力實測值分別為144.4，92.8 MPa，14#墩頂為200.6，134.2 MPa，兩側應力值差異分別為51.6，66.4 MPa，均是靠近桁梁跨中一側的應力值偏大。這是由于桁梁自身的下?lián)纤?，說明組合箱形滑道梁均有向桁梁跨中扭轉趨勢。

2)13#，14#墩頂滑道梁實測最大撓度與最大應力較理論值偏大。經(jīng)分析，原因為監(jiān)測值中包含桁梁初始靜止狀態(tài)下最大跨跨中存在的豎向反拱值。修正后理論值:13#墩頂24.84 mm，175.7 MPa;14#墩頂21.23 mm，170.7 MPa。實測值略小于理論值，與預期相符。

3)桁梁左、右側豎向變形基本對稱，當單側兩支點位于滑道梁支撐立柱兩側時，桁梁存在相對扭轉，但扭轉值很小。

6 結論

1)組合簡支桁梁橫移施工監(jiān)測過程中，鋼結構滑道梁自重作用效應較小，可忽略其影響。

2)多跨式滑道梁在上部桁梁自重作用下存在初始受力變形，后期橫移施工監(jiān)測過程中需考慮這部分初值。

3)滑道梁采用組合鋼箱梁截面形式，鋼箱梁截面存在較為明顯的扭轉受力現(xiàn)象，在以后的設計中應加強橫向聯(lián)系，降低鋼箱梁由于局部失穩(wěn)而造成滑道梁傾覆的危險性。

4)通過監(jiān)測鋼桁的三維坐標，能有效地控制桁梁兩側梁端的橫移進度，保證桁梁在橫移過程中的穩(wěn)定性。

［1］周會軍.大噸位橋梁橫移落梁施工技術［J］.鐵道建筑技術，2003(4):9-11.

［2］劉真.鐵路既有線橋梁的橫移施工［J］.鐵道建筑，2004 (1):13-17.

［3］中華人民共和國鐵道部.鐵建設［2010］241號高速鐵路橋涵施工技術指南［S］.北京:中國鐵道出版社，2010.

［4］中華人民共和國鐵道部.TB 10415—2003鐵路橋涵工程施工質量驗收標準［S］.北京:中國鐵道出版社，2003.

［5］中華人民共和國鐵道部.TB 10101—2009鐵路工程測量規(guī)范［S］.北京:中國鐵道出版社，2009.

(責任審編周彥彥)

U445.461

A

10.3969/j.issn.1003-1995.2015.06.11

1003-1995(2015)06-0038-03

2015-01-13;

2015-03-04

李浩(1980—)，男，湖南懷化人，高級工程師，碩士。