沈盧明，秦建均

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司，四川 成都610071）

0 引言

疊合梁是分兩次澆搗混凝土的梁，第一次在預(yù)制場(chǎng)做成預(yù)制梁，第二次在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，當(dāng)預(yù)制梁吊裝安放完成后，再澆搗上部的混凝土使其連成整體。疊合梁按受力性能又可為“一階段受力疊合梁”和“二階段受力疊合梁”兩類［1］。前者是指施工階段在預(yù)制梁下設(shè)有可靠支撐，能保證施工階段作用的荷載全部傳遞給支撐；后者則是指施工階段在簡(jiǎn)支的預(yù)制梁下不設(shè)支撐，施工階段的全部荷載完全由預(yù)制梁承擔(dān)。當(dāng)疊合梁應(yīng)用于大跨徑斜拉橋主梁時(shí)，因斜拉橋主梁架設(shè)施工工藝流程設(shè)計(jì)的不同，相應(yīng)的預(yù)制鋼梁支撐連接與上部混凝土澆筑前后的傳遞順序有直接關(guān)系，其主梁的施工工藝設(shè)計(jì)關(guān)系到主梁下部鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)［2］［3］。

1 背景工程

宜賓南溪長(zhǎng)江大橋主橋?yàn)椋?80＋572＋189）m雙塔混合梁斜拉橋。主橋結(jié)構(gòu)型式為雙塔、雙索面、密索體系，主跨跨徑為572m，兩岸邊跨分別為280m和189m，北岸為輔助通航孔區(qū)，南岸邊跨布置3個(gè)輔助墩，主橋全長(zhǎng)1 041m。橋塔采用鉆石形塔，塔高190．2m，上塔柱為單箱雙室等截面，中下塔柱均為單箱單室變截面，橋塔基礎(chǔ)為承臺(tái)＋樁基礎(chǔ)（如圖1所示）。

北岸邊跨和主跨采用了鋼－混疊合梁的結(jié)構(gòu)形式，其中疊合梁為雙工字形鋼主梁與混凝土橋面板結(jié)合的形式。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段疊合梁斜拉索錨固處高為3．3m，鋼梁高2．9m，由2根主縱梁、3根橫梁及6根小縱梁構(gòu)成（如圖2所示）。其中主縱梁重31t，橫梁重17．9t，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段鋼梁重118t。

圖1 南溪長(zhǎng)江公路大橋成橋效果圖

圖2 主梁結(jié)構(gòu)示意圖

2 主梁拼裝工藝

行不同組合，將得到多種節(jié)段拼裝成梁工藝。主要拼裝工藝有四種：

第一種：索二張?jiān)跐窠涌p前（本橋設(shè)計(jì)提供工藝），即鋼梁拼裝、成索及一張、安裝橋面板、二張調(diào)索、澆筑濕接縫并等強(qiáng)、三張調(diào)索。

第二種：索二張?jiān)跐窠涌p后，即鋼梁拼裝、成索及一張、安裝橋面板、澆筑濕接縫并等強(qiáng)、二張調(diào)索、三張調(diào)索。

第三種：濕接縫雙節(jié)段循環(huán)施工，即n段鋼梁拼裝、成索及一張、安裝橋面板、二張調(diào)索、三張調(diào)索、橋面吊機(jī)行走、n＋1段鋼梁拼裝、成索及一張、安裝橋面板、二張調(diào)索、澆筑兩節(jié)段濕接縫并等強(qiáng)、三張調(diào)索。

第四種：濕接縫滯后一節(jié)段施工，即n段鋼梁拼裝、成索及一張、安裝橋面板、澆筑n－1節(jié)段濕接縫并等強(qiáng)、n節(jié)段二次及三次調(diào)索、橋面吊機(jī)行走。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，第一種施工工藝每一個(gè)節(jié)段大約需要9d；第二種施工工藝每一個(gè)節(jié)段大約需要10d。第三種施工工藝每一個(gè)節(jié)段大約需要8．5d；第四種施工工藝每一個(gè)節(jié)段大約需要8d。通過上述分析，不同的施工工藝對(duì)吊裝時(shí)間影響較大，合理調(diào)整吊裝工藝對(duì)縮短工期有重大意義。

3 主梁應(yīng)力分析

以上疊合梁主梁安裝順序有多種組合形式，在施工階段和成橋階段鋼梁及橋面板各自發(fā)揮作用，在拼裝階段疊合梁形成前，主要由鋼梁承受外部荷載和索力；鋼梁和橋面板疊合后將共同承擔(dān)外部荷載，所以主梁疊合時(shí)機(jī)將直接影響鋼梁的內(nèi)應(yīng)力。以宜賓南溪長(zhǎng)江公路大橋?yàn)槔⒛Ｐ?，?duì)以上施工步驟進(jìn)行模擬分析，計(jì)算各種主梁吊裝順序下主梁所承受的應(yīng)力（如圖3～6所示）。

圖3 設(shè)計(jì)工序（索二張?jiān)跐窠涌p前）主梁應(yīng)力曲線圖

疊合梁拼裝成梁施工步驟多，對(duì)各個(gè)施工步驟進(jìn)

圖4 索二張?jiān)跐窠涌p后主梁應(yīng)力曲線圖

圖5 濕接縫雙節(jié)段循環(huán)澆筑主梁應(yīng)力曲線圖

圖6 滯后澆筑濕接縫循環(huán)澆筑主梁應(yīng)力曲線圖

按照設(shè)計(jì)安裝步驟，成橋階段主梁最大應(yīng)力控制在139 MPa左右；將索力二張放到主梁疊合之后的施工流程，索二張產(chǎn)生的力由主梁疊合承受，主梁應(yīng)力有所減小，在135 MPa左右；實(shí)施濕接縫雙節(jié)段循環(huán)施工工藝時(shí)，由于第一節(jié)段濕接縫未澆筑，主梁未疊合，在第二節(jié)段自重和施工臨時(shí)荷載均由第一節(jié)段鋼梁?jiǎn)为?dú)承受，鋼梁應(yīng)力明顯增加，最大達(dá)到200 MPa；實(shí)施滯后一個(gè)節(jié)段澆筑工藝時(shí)，從模型成橋階段模擬分析看，鋼梁最大應(yīng)力和設(shè)計(jì)較為接近，為139 MPa左右。

對(duì)各種工藝成橋階段進(jìn)行模擬分析，濕接縫雙節(jié)段循環(huán)施工工藝主梁應(yīng)力增幅較大，主梁應(yīng)力可控，最優(yōu)的施工步驟為滯后一個(gè)節(jié)段澆筑濕接縫工藝。

4 結(jié)語

通過對(duì)疊合梁各種成梁階段進(jìn)行組合，并采用模型進(jìn)行施工階段計(jì)算，分析各種成梁階段對(duì)主梁應(yīng)力的影響規(guī)律，可為優(yōu)化施工組織、控制施工風(fēng)險(xiǎn)、提高施工質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。除此以外，還可為后續(xù)類似橋梁疊合梁斜拉橋主梁拼裝施工積累一定經(jīng)驗(yàn)，提供一定指導(dǎo)，具有較大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。