300 m空腹式连续刚构桥合龙顶推监测技术

闫忠斌，伏亚锋

（贵州贵黄高速公路有限公司，贵州 黔南 551300）

1 工程概况

甘溪特大桥为155 m+300 m+155 m 双肢高薄壁墩双幅三跨变截面预应力混凝土空腹式连续刚构，见图1。主桥分幅设计，两幅桥净距为3.5 m，左右线共用承台、桩基，单幅桥宽为10.25 m。19#主墩高85 m，20#主墩高129 m，主墩单肢尺寸：450 cm（顺桥向尺寸）×625 cm（横桥向尺寸），顺桥向墩壁壁厚120 cm；横桥向墩壁壁厚100 cm。主墩顺桥向双肢间，除墩顶0#处主梁联结外，在主梁下弦根部与主墩连接处设顺桥向横梁联结。该处横梁梁高950 cm，顶、底板厚为120 cm，腹板厚120 cm。

图1 甘溪特大桥总体布置图（单位：cm）

大桥跨度大、墩高，受合龙温度及运营状态主梁收缩徐变影响，主墩会发生纵向偏位，对主墩结构受力产生不利影响，为改善后期主墩受力状态在中跨合龙前对合龙口进行顶推[1]。

2 顶推施工方案

根据计算仿真分析，考虑合龙温度与设计温度的差异引的温度效应、混凝土收缩徐变效应及结构特点，在中跨合龙前对左、右幅中跨合龙口进行同步反顶，顶推力大小为2 500 kN（分4 级顶推），顶推点位置在主梁截面的形心位置。

现场顶推施工流程为：中跨合龙口临时配重施加（合龙高差在10 以内，只施加合龙段换重的重量）→进行模板施工（注意纵向不要锁定）→合龙段钢筋绑扎（注意纵向钢筋不要连接）→合龙口劲性骨架安装（只焊接一侧）→顶推设施安装→分级顶推→顶推完成后进行合龙口劲性骨架锁定，模板、纵向钢筋锁定→混凝土浇筑等[2]。

3 顶推监测方案

顶推过程中对主墩应力、合龙口位置、墩顶位移、支座偏位进行监测，如出现异常情况立即停止顶推进行问题分析处理后再进行下一步施工。为及时准确地获取数据，在S35#节段前端（中跨最大悬臂节段）、0#节段中心、S37’#节段（边跨伸缩缝位置）布置线形测点，主墩的应力测点布置墩底附近布置监测断面，具体测点布置如图2 所示，左、右副测点布置一样，线形测点在S35#节段测试断面布置2 个测点，其他断面布置一个测点。

图2 顶推监测断面布置图

监测方法：线形监测采用高精度全站仪进行，采用后方交汇，应力监测采用应力综合测试仪人工监测。

监测频率：（1）顶推前初始数据采集；（2）每次分级顶推后；（3）顶推完成后。

4 顶推监测结果

4.1 线形监测结果

中跨合龙顶推时（顶推力2 500 kN）对合龙口高程、合龙口水平位移、墩顶偏位及支座偏位进行了监测，其中，合龙高程实测变化平均值左幅占计算值的70%，右幅占计算值的64%；合龙口水平位实测变化平均值左幅占计算值的63%，右幅占计算值的60%；墩顶偏位实测变化值平均值左幅占计算值的58%，右幅占计算值的59%；支座偏位变化平均值左幅占计算值的51%，右幅占计算值的54%[3]。具体值见表1～表3。

表1 溪特大桥中跨顶推左幅中跨合龙口竖向位移监测

表2 甘溪特大桥中跨顶推左幅中跨合龙口水平位移监测

表3 甘溪特大桥中跨顶推左幅水平位移监测

4.2 应力监测结果

中跨合龙顶推时（顶推力2 500 kN）对主墩应力测点进行了监测，由于数据较多只出加载50%和100%的数据，加载50%时应变实测占比42%，加载100%时应变实测占比55%，实测应变平均占比49%，如表4 所示。

表4 甘溪特大桥中跨合龙应力实测

4.3 监测结果分析

从顶推时线形和应变监测结果来看，顶推过程监测实测值没有超过计算值，顶推过程安全。实测和计算有一定差别，差别的主要原因是大桥的整体实际刚度和计算有一定的差别，在仿真计算过程中完全取用实际刚度是较复杂的、较难的，较好的修正方法是在施工过程根据监测数据对计算模型逐步修正。

在顶推控制过程中以实际顶推力为主，顶推位移为辅。在边跨支座预偏时注意修正，根据以往经验一般取理论计算值的50%～70%。

5 结论

随着桥梁事业的不断发展，越来越多的大、高、难、新型桥梁拔地而起，施工难度越来越大，合龙顶推监测技术的应用将会越来越广泛，通过既有文献及现场实际操作数据，甘溪特大桥合龙顶推监测得出以下结论：（1）中跨合龙顶推过程是安全可控的；（2）顶推过程控制中以顶推力为主，顶推位移为辅；（3）仿真计算过程要注意整体刚度的修正；（4）在支座预偏时注意刚度修正，一般取理论计算值的50%～70%。