超长悬臂桥梁大体积盖梁无落地支架技术研究（2）

陈佳佳 黄江

【摘要】为了抵抗墩顶负弯矩产生的拉应力，浅水区非通航孔桥采用支点顶升法和张拉预应力钢束的方法对墩顶附近混凝土桥面板施加预压力，本文主要围绕先简支后连续箱梁桥的分析理论展开，以港珠澳大桥简化模型为研究对象，用Midas 2010软件对连续梁桥现有整体同步提升、分段分步顶升的顶升方法进行模拟计算，得出不同工况下连续梁桥的梁单元应力變化图，分析体系转换前后的应力变化趋势。

【关键词】体系转换；midas；施工工艺；应力变化

1、工程概况

港珠澳大桥CB05标段浅水区组合梁桥主梁采用“开口钢主梁+混凝土桥面板”的组合结构，全桥孔跨布置自东向西为5×85m+8×（6×85）m+九洲航道桥+6×85m+5×85m，共计11联。港珠澳大桥浅水区非通航孔桥桥面总宽33.1m，两幅主梁中心距16.8m，桥梁中心线处梁缝宽0.5m。单幅桥宽16.3m，截面中心线处梁高4.3m，桥面横坡2.5%。组合梁标准断面见图1。

本工程采用简支变连续的施工方法，组合梁采用“天一号”运架一体船整孔出运、运输、吊装，逐孔合拢，形成多跨连续梁。

所谓体系转换是指组合梁架设并焊接成联后的墩顶顶梁、桥面板组合、湿接缝浇筑、预应力张拉、落梁以及后浇带浇筑等一系列施工。

2、顶回落应力、应变监测

监测内容是制约顶升过程的安全性和顶升完成的关键因素。应力、应变监测的目的在于可使结构顶升过程中主梁的应力如终处于比较安全和平稳的状态，顶升完成后主梁内无较大的附加应力。

（1）组合梁顶升回落阶段的应力监测主要分为2个工况：

①钢主梁顶升过程中顶、底板应力；

②组合梁回落后墩顶处桥面板的压应力。

（2）组合梁顶落梁施工过程应力监测的主要工况包括：

①n+4墩顶升过程中，钢主梁顶底板应力监测；

②n+4墩顶张拉预应力完成及组合梁回落后，墩顶桥面板应力监测；

③同样的方式在n+3、n+5顶落梁阶段，完成钢主梁及桥面板的应力监测；

④同样的方式在n+2、n+6顶落梁阶段，完成钢主梁及桥面板的应力监测。

本文应力监测选取具有代表性的工况①、工况②、工况③顶落梁阶段，完成钢主梁及桥面板的应力监测并进行研究分析。

2.1钢梁顶升过程顶底板应力监测

桥梁顶升会使连续梁产生外加位移，续梁桥属超静定结构，外加位移会产生附加内力。[1]以n+4#墩顶升过程为例，其左幅组合梁墩顶顶升过程中，组合梁应力监测的工况为30%至100%顶升量阶段，具体钢主梁应力监测情况见表1，图4-5。

2.2组合梁回落后墩顶处桥面板产生的压应力

为了抵抗钢-混组合连续梁桥负弯矩产生的拉应力，本桥连续组合梁采用支点强迫位移和张拉预应力钢束相结合的方式保证受拉区混凝土桥面板的抗裂性。

以n+4#右和n+3#左为例，组合梁n+4#支座张拉预应力并顶升回落后，应力监测情况见表2，图6。

组合梁n+3#支座张拉预应力并顶升回落后，组合梁桥面板的应力监测情况见表3，图7。

上述得到组合梁在体系转换过程中钢主梁顶、底板应力与理论计算值吻合良好，结构安全可控。桥面板的实测应力与理论计算应力相比偏大，同时均在规范范围内，应力可控，表明顶落梁施工工艺具有很好的效果。

参考文献

[1]马麟.连续桥梁顶升受力分析[J].城市道桥与防洪，2011（6）.

作者简介：陈佳佳（1988-12）男，重庆交通大学硕士研究生，主要从事桥梁设计、监控、检测研究。