香火岩特大桥施工监控分析

尹云厅 王志儒

（贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司， 贵州 贵阳 550001）

1 工程概况

香火岩特大桥是兰海高速贵州境遵义至贵阳段扩容工程的一座大型桥梁，主桥长320m，采用上承式钢管混凝土变截面桁架拱桥，拱轴线采用悬链线，跨径为300m，矢高为54.545m，矢跨比f=1/5.5，拱轴系数m=1.543。主拱肋采用钢管混凝土，管内填充自密实微膨胀混凝土，拱上立柱采用排架式空心矩形薄壁截面钢箱结构，横桥向各柱分别固定于钢管拱肋上，柱间采用横向连接。桥桥面系主梁采用16孔20m预应力混凝土T梁，先简支后结构连续。

施工工艺方面，主桥主拱圈采用缆索吊装法施工，每肋分段安装。主拱圈接头在安装上下弦管通过内法兰盘用高强螺栓栓接，待全拱安装合龙后再沿管周边焊接。拱上立柱采用钢排架结构，矩形钢盖梁。

2 施工监控原则

钢管混凝土拱桥施工监控的基本原则是以主拱的应力状态及主拱的空间位置（线形）两项指标为控制标准，通过精确建模计算、事前预控和在施工过程中进行实时监测，以确保结构的稳定性，桥梁的线形和内力达到设计的要求。

香火岩特大桥施工监控目标的选择应考虑两个方面的因素，一方面要选择用现有技术条件能实施的控制目标，另一方面要选择对主桥结构有重要影响的关键控制目标，并且量测到的控制目标能反映主桥结构的实际状况，对施工过程的安全能起到指导意义。

3 施工监控主要内容

3.1 施工控制计算分析

1）监控符合性计算

A、主桥结构复核计算，包括主桥结构施工及使用阶段结构复核及验算；

B、成桥目标状态的分析计算。

2）施工仿真分析与控制计算

A、施工控制参数选取；

B、施工全过程主拱圈、拱上立柱、主梁应力线形变化计算；

C、主拱圈下料尺寸修正计算，确定无应力制造长度；

D、主拱圈拼装线形的计算；

E、拱上立柱墩顶高程及主梁吊装线形的计算；

F、重要临时结构的计算复核，主要包括扣索索力计算、锚索索力计算、扣挂体系索塔主要构件内力和变形计算、缆索吊系统索塔主要构件内力和变形计算；

3）跟踪实际施工完成实时控制并提供相应监控成果

主拱圈施工阶段：根据施工方案，进行主拱圈施工程模拟计算；对拱肋节段拼装进行实时控制，提供每节段安装标高，扣、锚索张拉值；根据拼装拱肋段的实测结果，进行数据分析，对计算模型和后续阶段指标及时修正，防止误差累积；合龙前，根据对线形、索力、应力、温度和合龙口实际尺寸及其随温度变化规律的全面测量结果，进行合龙口敏感性分析，确定合龙时间、合龙温度、临时压重、主梁控制和调整措施等；

拱上建筑施工阶段：根据拱上建筑架设过程中的主拱圈线形、应力监测结果，进行数据分析，对计算模型和后续阶段指标及时修正，防止误差累积；提供拱上立柱墩顶安装标高，即主梁架设线形；提供阶段施工控制成果报告。

二恒铺装施工阶段：根据铺装前主拱圈、主梁线形及结构应力测量结果，以及二期恒载重量，对桥面铺装线形进行调整；整理监控成果，提交阶段施工监控成果报告。

3.2 施工监控数据采集及分析

1) 线形监测

主拱圈施工阶段：拱座测量（沉降、位移、转角）；每节拱肋拼装线形测量；重要临时设施变形测量；主拱圈合龙口24h相对线形测量；主拱圈合龙后线形测量；钢管混凝土浇筑过程中主拱圈线形测量；扣、锚索放松过程中主拱圈线形测量。

拱上建筑施工阶段：拱上立柱拼装过程中主拱圈线形测量及立柱安装坐标测量；主梁吊装过程中主拱圈线形测量及主梁线形测量。

2) 索力监测

在索力监测中应该控制的内容：每张拉一对扣、锚索，待施工拉索及相邻拉索的索力测试；调索前后，调整拉索及相邻拉索；主拱圈合龙前后，全部的索力测量；扣、锚索放松，放松拉索及相邻拉索的索力测试。

3) 应力监测

应力监控是香火岩大桥的监控重点，其主要监控的环节包括：主拱圈每节段拼装时，主拱圈每节段拼装，主拱圈合龙前后，钢管混凝土浇筑，扣、锚索放松，拱上立柱拼装，主梁吊装以及成桥后。

4 结论

香火岩特大桥是一座特大型上承式钢管混凝土拱桥，其施工阶段的监控重点主要从线性监控、索力监控、应力监控三个方面进行控制，本文讨论的施工监控方法可为同类型桥梁在施工监控方面提供参考。