超高墩長聯(lián)大跨曲線PC連續(xù)剛構(gòu)橋不同合龍順序?qū)κ┕た刂频挠绊?/h1>
2018-06-27 07:29:52雷波濤
城市建設理論研究(電子版) 2018年36期
雷波濤
陜西通宇公路研究所有限公司 陜西 西安 710118
正文：
1 工程概述
某高速公路特大橋跨徑為85m+4×160m+85mPC連續(xù)剛構(gòu)，在R=1700m的圓曲線上，最大墩高175m。
2 合龍工序
不同的合龍工藝在橋梁施工過程中產(chǎn)生的施工變形不同，導致每個橋梁節(jié)段在懸澆時的定位高程不同，為保證橋梁合龍后線形平順和內(nèi)力合理，需要提前確認橋梁的施工工藝和流程。橋梁合龍順序的確定，主要應從結(jié)構(gòu)內(nèi)力、施工組織以及采用設備和施工技術(shù)等方面進行綜合比較選擇。一般較合理的橋梁合龍順序需滿足以下條件：各混凝上截面均勻受壓、工期較短，經(jīng)濟合理。而在橋梁施工中，由于受工期和施工安排的影響，在嚴格執(zhí)行合龍工序的情況下會延長工期，且未合龍的T構(gòu)處于最大懸臂階段，如果遇到惡劣天氣或極端風荷載的影響，安全風險較大，需調(diào)整合龍順序，使結(jié)構(gòu)盡快達到穩(wěn)定狀態(tài)?，F(xiàn)從理論計算分析不同合龍順序?qū)蛄壕€形和內(nèi)力的影響。
對五種合龍施工工序進行建模計算：
?
3 計算分析
通過五種合龍順序建模計算，分析得出不同合龍順序?qū)Ω骺刂茀?shù)的影響如下：
3.1 對主梁施工總變形影響
橋梁施工過程累計變形是施工控制的重要指標，累計變性越大則施工控制難度越高風險越大。根據(jù)五種合龍工序計算分析結(jié)果可知，不同合龍工序下主梁豎向累積最大變形在127mm～157mm之間，對施工控制的影響偏差不大，工序Ⅲ累積變形最大達到157mm為最不利工序；主梁的橫向累積最大變形在67mm～149mm之間，對橫向位移施工控制工序Ⅳ最不利，工序Ⅰ和工序Ⅱ較優(yōu)。
3.2 對成橋狀態(tài)下主墩豎直度的影響
由于本橋墩高在76m～175m之間，不同施工工序會對成橋后主墩的豎直度有很大的影響，為保證橋梁主墩在成橋狀態(tài)下的豎直度，可通過預偏和頂推施工解決。
3.3 對成橋狀態(tài)應力的影響
不同合龍順序下梁體的變形狀態(tài)不同，導致結(jié)構(gòu)的受力特性也有顯著差異。根據(jù)五種合龍工序計算結(jié)果可知，無論是采用哪種順序進行合龍，梁體的上下緣應力分布較為均勻，均滿足規(guī)范要求。工序Ⅰ和工序Ⅱ主梁應力相對更均勻。
3.4 經(jīng)濟性和安全性分析
（1）采用邊跨合龍、次邊跨合龍、中跨合龍的順序，掛籃支架的卸除、水箱壓重等都比較方便，施工人員及部分設備荷載可以放置在已經(jīng)完成施工的邊跨側(cè)，再由施工機械從引橋運輸，可將租賃的臨時設施及時清還，節(jié)省開支，具有一定的便意性。
（2）采用后施工邊跨合龍的合龍順序時，已完成工序是臨時機械只能高空吊裝拆卸至地面或者堆積在主墩0#塊附近，從經(jīng)濟性考慮可能欠佳。
（3）采用中跨合龍、次邊跨合龍、邊跨合龍的施工工序時，頂推施工的頂推力最小，施工的安全風險最低。
（4）由于每個項目的施工環(huán)境、施工隊伍的管理水平、資金等多方面影響，懸澆施工的橋梁不同T構(gòu)間的施工進度往往不同，按照既定的施工工序施工可能存在工期延誤等影響，施工進度快的T構(gòu)需要在大懸臂狀態(tài)下停工至相鄰T構(gòu)施工至相應工況，這樣有存在大懸臂失穩(wěn)風險，可能還必須采取相應的措施保證T構(gòu)的穩(wěn)定性，不僅存在安全風險還造成一定的經(jīng)濟損失。
4 結(jié)論
從上述分析可知，由于項目復雜的施工環(huán)境影響，每種合龍工序在特定條件下可能會有相應的優(yōu)勢。但是，從結(jié)構(gòu)安全性和施工控制的難易程度綜合考慮，在橋梁施工過程中宜合理安排工期避免大懸臂停工現(xiàn)象，保證T構(gòu)安全穩(wěn)定，采用最佳的合龍順序施工，橋梁豎向、橫向累積變形均可接受，頂推施工也較安全合理。
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2 合龍工序
不同的合龍工藝在橋梁施工過程中產(chǎn)生的施工變形不同，導致每個橋梁節(jié)段在懸澆時的定位高程不同，為保證橋梁合龍后線形平順和內(nèi)力合理，需要提前確認橋梁的施工工藝和流程。橋梁合龍順序的確定，主要應從結(jié)構(gòu)內(nèi)力、施工組織以及采用設備和施工技術(shù)等方面進行綜合比較選擇。一般較合理的橋梁合龍順序需滿足以下條件：各混凝上截面均勻受壓、工期較短，經(jīng)濟合理。而在橋梁施工中，由于受工期和施工安排的影響，在嚴格執(zhí)行合龍工序的情況下會延長工期，且未合龍的T構(gòu)處于最大懸臂階段，如果遇到惡劣天氣或極端風荷載的影響，安全風險較大，需調(diào)整合龍順序，使結(jié)構(gòu)盡快達到穩(wěn)定狀態(tài)?，F(xiàn)從理論計算分析不同合龍順序?qū)蛄壕€形和內(nèi)力的影響。
對五種合龍施工工序進行建模計算：
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3 計算分析
通過五種合龍順序建模計算，分析得出不同合龍順序?qū)Ω骺刂茀?shù)的影響如下：
3.1 對主梁施工總變形影響
橋梁施工過程累計變形是施工控制的重要指標，累計變性越大則施工控制難度越高風險越大。根據(jù)五種合龍工序計算分析結(jié)果可知，不同合龍工序下主梁豎向累積最大變形在127mm～157mm之間，對施工控制的影響偏差不大，工序Ⅲ累積變形最大達到157mm為最不利工序；主梁的橫向累積最大變形在67mm～149mm之間，對橫向位移施工控制工序Ⅳ最不利，工序Ⅰ和工序Ⅱ較優(yōu)。
3.2 對成橋狀態(tài)下主墩豎直度的影響
由于本橋墩高在76m～175m之間，不同施工工序會對成橋后主墩的豎直度有很大的影響，為保證橋梁主墩在成橋狀態(tài)下的豎直度，可通過預偏和頂推施工解決。
3.3 對成橋狀態(tài)應力的影響
不同合龍順序下梁體的變形狀態(tài)不同，導致結(jié)構(gòu)的受力特性也有顯著差異。根據(jù)五種合龍工序計算結(jié)果可知，無論是采用哪種順序進行合龍，梁體的上下緣應力分布較為均勻，均滿足規(guī)范要求。工序Ⅰ和工序Ⅱ主梁應力相對更均勻。
3.4 經(jīng)濟性和安全性分析
（1）采用邊跨合龍、次邊跨合龍、中跨合龍的順序，掛籃支架的卸除、水箱壓重等都比較方便，施工人員及部分設備荷載可以放置在已經(jīng)完成施工的邊跨側(cè)，再由施工機械從引橋運輸，可將租賃的臨時設施及時清還，節(jié)省開支，具有一定的便意性。
（2）采用后施工邊跨合龍的合龍順序時，已完成工序是臨時機械只能高空吊裝拆卸至地面或者堆積在主墩0#塊附近，從經(jīng)濟性考慮可能欠佳。
（3）采用中跨合龍、次邊跨合龍、邊跨合龍的施工工序時，頂推施工的頂推力最小，施工的安全風險最低。
（4）由于每個項目的施工環(huán)境、施工隊伍的管理水平、資金等多方面影響，懸澆施工的橋梁不同T構(gòu)間的施工進度往往不同，按照既定的施工工序施工可能存在工期延誤等影響，施工進度快的T構(gòu)需要在大懸臂狀態(tài)下停工至相鄰T構(gòu)施工至相應工況，這樣有存在大懸臂失穩(wěn)風險，可能還必須采取相應的措施保證T構(gòu)的穩(wěn)定性，不僅存在安全風險還造成一定的經(jīng)濟損失。
4 結(jié)論
從上述分析可知，由于項目復雜的施工環(huán)境影響，每種合龍工序在特定條件下可能會有相應的優(yōu)勢。但是，從結(jié)構(gòu)安全性和施工控制的難易程度綜合考慮，在橋梁施工過程中宜合理安排工期避免大懸臂停工現(xiàn)象，保證T構(gòu)安全穩(wěn)定，采用最佳的合龍順序施工，橋梁豎向、橫向累積變形均可接受，頂推施工也較安全合理。
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