大跨径连续钢构桥合龙方案研究

大跨径连续钢构桥合龙方案研究

张亚丽

张亚丽（云南省铁路总公司云南昆明650000）

摘要:合龙施工是施工技术的重要组成部分，合龙方案的选取在大跨径桥梁的施工中己成为关键的环节。由于大跨径连续钢构桥采用悬臂施工，且跨径大、连续孔数多，有效地实施施工控制对桥梁施工过程中的结构安全、确保最终大桥的顺利合龙以及成桥状态的线形和受力情况符合设计要求是必不可少的.本文对大跨径连续刚构桥合龙概况，以及合龙方案的主要内容研究进行了阐述。

关键词:大跨径；连续钢构；合龙方案

一：阐述大跨径连续钢构桥合龙研究概况连续钢构桥是在连续梁桥和T型钢构桥的基础上发展起来的，在设计和施工过程中，计算和分析大都沿袭以前的方法、手段，合龙阶段的设计施工也与连续梁桥、T型钢构桥相差不多。但是由于连续钢构桥的自身特点与具体桥梁的实际情况，在合龙问题的处理上，又不同于前两者。

我国首先正式研究钢构桥合龙的工作始于山东东明黄河公路大桥(刚构一连续梁组合体系)的建设。当时出于经济性和工期的考虑，对传统的合龙顺序和多跨一次合龙的顺序进行了比较，探讨了多跨一次合龙的可能性和利弊。经过分析得出五跨一次合龙的分期合龙方案是可行的。实施结果也表明，该方案内力分布良好，经济效益明显。

王中南对官洋溪特大桥边跨合龙方案时，利用挂篮新的合龙方案改装成吊架进行计算比较分析，探讨在地形陡峻、山高谷深条件下，连续钢构、连续梁边跨合龙设计、施工取消现浇支架的可行性，供工程设计、施工参考。

吴关良、颜东煌以贵州平寨特大桥主桥为工程背景，文中阐述了当今桥梁结构分析的有限元法，包括平面杆系有限法、空间有限法和工程结构优化设计理论。利用平面杆系有限元程序BDCMS建立贵州平寨特大桥主桥有限元计算模型，对其进行施工正装计算，复核计算了成桥运营阶段及施工阶段在永久作用、可变作用、作用效应组合下的结构线形和受力状态，此外本文还进行了混凝土收缩徐变作用对桥梁结构的影响、均匀温度作用和温度梯度作用对混凝土箱梁的影响分析、得出了一些对设计有益的结论。

连续钢构桥多跨体系箱梁桥的建设中，体系的转变步骤一般为T构-—II构一分段连续一形成全桥。常有如下几种:-(1)每次合龙一跨，从桥的一岸逐跨向另一岸推进，或从两端向中间推进，或从中间对称交替向两边延伸，直至完全合龙。每合龙一个T构，将后方的墩梁临时固结解除。该方法的优点是每个T构受力基本相同，合龙时桥墩只承受一跨的温度应力，施工容易。但对施工顺序要求严，作业面少，工期长。

(2)单T构先静定“小合龙”，再按既定顺序进行超静定“大合龙”。

各墩顶悬臂施工形成T构以后，先两两合龙形成稳定的II构，然后将各II构逐个连成整体。II构的连接称为超静定大合龙，并伴随着结构体系转换，内力重分布。它可以是从中间2个II构开始，依次向两侧延伸，每侧连接1个II构;也可以是从两边开始，最后两半桥正中间合龙成全桥。该方法施工可以全面进行，互不干扰;小合龙形成稳定结构，比较安全;个别T构施工受阻，对全桥无决定性影响;体系转换对称进行，桥墩和每跨箱梁受力比较均匀合理。

(3)大、小合龙方式综合采用。多跨长桥由于桥墩多，需多工点同时施工，而挂篮因数量有限，必须分批倒用，先后施工，现场情况又千变万化、十分复杂，往往使上述较理想的方案不能得到完全实施。

因此综合采用上述方法。

多跨连续钢构桥梁一般都采用对称的方式合龙各跨，要么从边跨同时向中跨合龙，要么从中跨对称向边跨延伸。当工期紧张时，也有桥梁采用先“小合龙”、再“大合龙”的方法，甚至多跨一次性合龙，但处理时均注意结构的对称性。

2对合龙方案的主要内容进行研究多跨连续钢构桥每一次合龙时，结构体系就会转换一次，结构的力学计算模型就随之改变一次。本文讨论两种合龙顺序:合龙顺序①为先合龙边跨再合龙次边跨最后合龙中跨的逐跨合龙;②为边跨、次边跨和中跨的一次性合龙，即同时合龙。

本文以某三跨、四跨、六跨和七跨连续钢构桥为工程背景，根据设计图纸中的结构划分、施工方案及施工单位进度的安排，应用桥梁结构有限元分析软件MIDAS/Civil对大跨径预应力混凝土连续钢构桥不同施工安案进行仿真分析。主要研究内容如下:(1)不同合龙顺序对结构受力的影响围绕在不同的合龙顺序施工方法，即逐跨合龙与各跨同时合龙下，对比分析了主梁和桥墩的内力和线形。

(2)不同合龙顺序下系统温差效应分析不同合龙顺序施工时，即逐跨合龙与各跨同时系统温差对结构主梁和桥墩受力的影响研究。

(3)不同合龙顺序的混凝土收缩徐变效应不同的合龙施工顺序下混凝土收缩徐变效应对主梁变形、内力和桥墩受力的影响分析。

(4)合龙顶推力的优化通过比较分析两种合龙方案下结构的线形和受力，进行预顶工艺必要性研究，然后采用影响矩阵法，计算出能使结构受力都逼近合理的顶推力方案。

3总结本文对比分析了连续刚构桥逐跨合龙和一次合龙方案时主梁、桥墩的受力。将不同跨数连续刚构桥在逐跨合龙与同时合龙两种不同合龙顺序下产生的差值如表2.17所示。

由表2.17可以看出，成桥阶段时，前三座刚构桥的主梁上下缘应力相差不大，都不足2070。而该七跨刚构桥，主梁上下缘应力相差较大，分别达到了31.01070,36.94070。四座刚构桥的竖向位移，最大的是该七跨刚构桥，达到了57.09070。桥墩的墩顶的受力相差较大的仍是该七跨刚构桥，达到了57.09070，墩顶弯矩相差较大的是该六跨和七跨刚构桥，分别达到了68.77070,47.67070。由以上数据分析，可以得出:多跨的连续刚构桥采用逐跨合龙与同时合龙两种不同的合龙方式时，会对主梁截面上下缘应力产生较小的影响，但对主梁线形的影响却较大;而且，随着跨数和跨径的增大，这种现象会更加显著。

参考文献:[1]马保林.高墩大跨连续钢构桥[M].北京:人民交通出版社,2001.[2]张继尧,王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社,2004.