李滟浩　陳歡歡

摘要：為確定高墩鐵路連續(xù)剛構(gòu)橋梁合龍時(shí)頂推力值，以貴州情久河鐵路橋?yàn)槔?，采用橋梁博士建立?jì)算模型，通過(guò)計(jì)算得到頂推過(guò)程中關(guān)于線形、應(yīng)力的理論值，將理論值與施工實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較研究，得出此類橋梁合龍頂推過(guò)程中頂推力引起線形、應(yīng)力的變化規(guī)律，總結(jié)了頂推施工中應(yīng)注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：高墩；鐵路橋梁；連續(xù)剛構(gòu)；頂推；合龍

0引言

由于長(zhǎng)期荷載作用混凝土產(chǎn)生收縮徐變，主梁中跨產(chǎn)生指向跨中的次內(nèi)力，邊跨收縮指向橋墩[1]，中跨由合龍前頂推預(yù)先在墩頂施加一水平推力使墩頂產(chǎn)生水平預(yù)偏量，從而抵消次內(nèi)力及次內(nèi)力給橋墩帶來(lái)的不平衡彎矩。頂推力的確定主要考慮混凝土在包括預(yù)應(yīng)力在內(nèi)的各種荷載長(zhǎng)時(shí)間作用下的收縮徐變及合龍溫度的影響[2]。

1橋梁概況

情久河大橋主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。主橋跨徑布置為（52+96+52）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，全長(zhǎng)201.4m(兩側(cè)梁端至邊支座中心各0.70m)，4#墩高98m，5#墩高96m，主梁根部高6.8m，跨中截面高3.6m，主墩為變截面空心墩，主梁采用懸臂施工方法對(duì)稱施工，先合龍中跨后現(xiàn)澆邊跨。

2理論計(jì)算

為分析模擬該橋施工過(guò)程以及后期運(yùn)營(yíng)，采用橋梁博士建立有限元模型，模型共包含125個(gè)單元，130個(gè)節(jié)點(diǎn)，模型中不考慮主梁內(nèi)橫隔板的作用，僅將其重量以永久荷載形式施加在相應(yīng)位置，其余按實(shí)際情況建模[3]。模型分別考慮3年、5年、10年[4]后主梁混凝土收縮徐變以及升降溫引起的墩頂位移，其中10年收縮徐變?cè)?#、5#墩引起的位移分別為17.71mm、-16.24mm；升溫15℃引起的位移分別為-7.08mm、6.84mm。

在模型的最長(zhǎng)懸臂梁端分別施加一對(duì)300kN、600kN和900kN水平作用力，得到4#墩、5#墩水平位移計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

3頂推力確定

該橋設(shè)計(jì)合龍溫度為15℃，在實(shí)際施工方案中，由于在凌晨低溫合龍，僅考慮成橋后10年收縮徐變值的影響，由表1可計(jì)算出，收縮徐變引起4#墩、5#墩產(chǎn)生的墩頂位移分別為17.71mm、-16.24mm。頂推過(guò)程中，由于焊接勁性骨架需要大約2小時(shí)，在此期間千斤頂會(huì)產(chǎn)生少量回油，通過(guò)討論，決定將實(shí)際合龍頂推力值定為600kN，比施工圖推薦的900kN小。

4實(shí)橋頂推

在中跨懸臂端部頂板及底板各預(yù)埋兩塊鋼板，焊接勁性骨架做臨時(shí)固結(jié)，箱梁四個(gè)倒角附近布置4個(gè)著力點(diǎn)，共安裝4套千斤頂。在懸臂端箱梁頂板勁性骨架預(yù)埋鋼板附近布置高程及頂開(kāi)間距觀測(cè)點(diǎn)，全橋共布置4個(gè)，此外，在墩頂0#塊頂部分別布置1個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。

該橋中跨合龍時(shí)間為凌晨5點(diǎn)，大氣溫度為12℃，箱梁內(nèi)部溫度20℃，跨中采用沙袋配重。頂推中首先施加20%頂推力，持荷2~3min，檢查勁性骨架及預(yù)埋鋼板均無(wú)異常發(fā)生，再持續(xù)將頂推力逐步施加到100%。頂推完成后，觀測(cè)點(diǎn)距離及高程實(shí)測(cè)與理論值如表2所示。

頂推結(jié)束迅速完成測(cè)量，并焊接勁性骨架，張拉頂?shù)装邃撌?0%設(shè)計(jì)值，拆除千斤頂，綁扎鋼筋后開(kāi)始澆筑合龍段混凝土，隨著混凝土澆筑同步卸載跨中配重，其余工況按照常規(guī)施工完成跨中合龍。

頂推前后分別對(duì)主梁0#塊根部截面頂面和底面應(yīng)力進(jìn)行測(cè)量，與理論計(jì)算值比較，結(jié)果表明，頂推600kN后，0#塊根部應(yīng)力變化極小，且無(wú)拉應(yīng)力出現(xiàn)。

5結(jié)論

頂推施工的質(zhì)量直接對(duì)橋梁的線形與受力產(chǎn)生較大影響，合龍前的施工是為抵消混凝土梁體后期運(yùn)營(yíng)過(guò)程的收縮徐變產(chǎn)生的次內(nèi)力，同時(shí)也可以作為消除高溫合龍帶來(lái)的不利影響。情久河大橋合龍施工過(guò)程中，合龍溫度較低，因此頂推力主要考慮收縮徐變的影響，整個(gè)施工過(guò)程各測(cè)點(diǎn)觀測(cè)值與理論計(jì)算值吻合度較好，且整個(gè)施工過(guò)程中無(wú)異常情況發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]何財(cái)基.大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋合龍段頂推施工技術(shù)[J].鐵道建筑，2012(03):20-22.

[2]范立礎(chǔ).預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋[M].北京:人民交通出版社, 1988.

[3]蔣國(guó)云.大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋中跨頂推合龍施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2012,41(360):38-40.

[4]羅勛.連續(xù)剛構(gòu)橋頂推合攏的計(jì)算分析及施工監(jiān)控[J].廣東公路交通,2009(01):29-35.endprint