徐善中

摘 要：本文以一幅城市寬幅預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋頂升施工為例，介紹了一種人工控制寬幅預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁頂升施工方案，并對(duì)頂升方案實(shí)施過程中的應(yīng)力變形監(jiān)測(cè)成果、施工主要控制環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和總結(jié)，為類似橋梁頂升施工以及設(shè)計(jì)優(yōu)化提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：連續(xù)箱梁橋；頂升施工；方案；參考

1 工程概況

某橋梁屬于跨越高速公路城市寬幅橋梁，橋梁總寬50.5m，上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用花瓶墩，樁柱式臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。其中一幅需要頂升施工橋梁為3×25m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，該部分橋梁處于線路2.49%的縱坡上，橋面布置為24m機(jī)動(dòng)車道。為滿足橋下高速公路凈空需求，需要對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)按照預(yù)設(shè)線形進(jìn)行頂升施工。

2 頂升方案與監(jiān)測(cè)方案

2.1 模擬計(jì)算及控制值設(shè)定

該連續(xù)箱梁采用部分預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本次頂升施工應(yīng)力計(jì)算由有限元分析軟件MIDAS/Civil模擬完成。經(jīng)計(jì)算并考慮一定的結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備，本次頂升施工將箱梁支點(diǎn)相對(duì)強(qiáng)迫位移控制值設(shè)定為1.6cm。

2.2頂升方案及千斤頂選擇

本橋箱梁頂升施工采用人工控制頂升系統(tǒng)的方式進(jìn)行，墩頂用黃沙薄層整平后設(shè)置一塊2cm厚鋼板，在鋼板上布置千斤頂，邊、中墩頂千斤頂布置如圖1～圖3所示，千斤頂頂升總重量按照不小于計(jì)算承重的1.5倍考慮。頂升施工用臨時(shí)支撐設(shè)置在千斤頂附近，同一個(gè)墩頂千斤頂采用同一個(gè)油路系統(tǒng)由專人負(fù)責(zé)同步頂升操作，配置頂升施工指令員1名，負(fù)責(zé)發(fā)布所有頂升施工指令，每個(gè)墩配置1名負(fù)責(zé)人傳遞指令員下達(dá)的指令和監(jiān)督指令執(zhí)行?？紤]到墩頂操作空間等因素，千斤頂?shù)暮穸冉?jīng)廠家專門定制為20cm，單個(gè)頂升能力均為200t，單個(gè)千斤頂最大行程均定制為1.6cm。箱梁縱橫向位移控制主要通過在墩頂防落梁擋塊、梁端伸縮縫位置設(shè)置限位裝置等來實(shí)現(xiàn)。

2.3 頂升監(jiān)測(cè)

在箱梁中墩頂支點(diǎn)截面底板、腹板、頂板布設(shè)應(yīng)力傳感器，用于監(jiān)測(cè)箱梁中墩支點(diǎn)截面在頂升施工過程中的應(yīng)力變化情況，箱梁中、邊墩支點(diǎn)處頂升高度監(jiān)測(cè)，采用在墩頂設(shè)置固定參考點(diǎn)使用百分表結(jié)合直鋼尺進(jìn)行測(cè)量控制。

3 頂升施工監(jiān)測(cè)

3.1 頂升高度控制

每個(gè)墩頂?shù)那Ы镯旐斏鳂I(yè)由同一個(gè)單獨(dú)的油路系統(tǒng)控制完成，單次頂升高度嚴(yán)格按照預(yù)定值控制，預(yù)定值的設(shè)置必須滿足箱梁支點(diǎn)相對(duì)強(qiáng)迫位移值，每一輪頂升時(shí)每個(gè)墩頂同時(shí)進(jìn)行，頂升高度由百分表結(jié)合鋼尺測(cè)量控制。

3.2 應(yīng)力監(jiān)測(cè)成果

在箱梁整體頂升施工過程中，應(yīng)力變化監(jiān)測(cè)成果可以反映結(jié)構(gòu)在頂升施工過程中的應(yīng)力變化情況，以箱梁8#墩（中墩）支點(diǎn)截面8-1#～8-9#測(cè)點(diǎn)應(yīng)力變化監(jiān)測(cè)成果為例，箱梁頂升施工過程該截面應(yīng)力變化監(jiān)測(cè)成果如圖4～圖6所示。

從以上中墩支點(diǎn)截面應(yīng)力變化監(jiān)測(cè)成果可以看出，在頂升施工過程中，中支點(diǎn)截面應(yīng)力變化較小，箱梁8#墩（中墩）支點(diǎn)截面測(cè)點(diǎn)應(yīng)力變化累計(jì)值（壓應(yīng)力變小為正，變大為負(fù)）8-1#測(cè)點(diǎn)為0.09MPa，8-2#測(cè)點(diǎn)為0.39MPa，8-3#測(cè)點(diǎn)為-0.07MPa，8-4#測(cè)點(diǎn)為0.35MPa，8-5#測(cè)點(diǎn)為-0.45MPa，8-6#測(cè)點(diǎn)為-0.64MPa，8-7#測(cè)點(diǎn)為-0.57MPa，8-8#測(cè)點(diǎn)為-0.29MPa，8-1#測(cè)點(diǎn)為-0.67MPa。

4 結(jié)論與建議

從本次人工控制寬幅預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋頂升施工過程可以看出：

（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)屬于超靜定結(jié)構(gòu)，頂升施工過程中，正確設(shè)定箱梁在支點(diǎn)位置的強(qiáng)迫位移控制值非常關(guān)鍵，可確保箱梁在頂升過程中應(yīng)力、變形均處于正常受控狀態(tài)[1]；

（2）結(jié)合強(qiáng)迫位移值和每次頂升高度，采用最大行程小于強(qiáng)迫位移值的千斤頂進(jìn)行頂升施工有利于結(jié)構(gòu)安全；

（3）一般情況下，頂升施工受到空間不足的影響，限制了大噸位大行程千斤頂?shù)氖褂?，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，廠家定制滿足現(xiàn)場(chǎng)要求的千斤頂可以作為一種非常有效的解決途徑；

（4）墩頂空間不能滿足布置千斤頂、臨時(shí)支撐的要求，將會(huì)給連續(xù)梁頂升施工帶來諸多不便，非常有必要在設(shè)計(jì)階段適當(dāng)綜合考慮后期管養(yǎng)維護(hù)的類似特殊需要；

（5）人工控制同步頂升施工過程中，是否能夠?qū)崿F(xiàn)真正同步頂升非常關(guān)鍵，可以通過考慮增加頂升循環(huán)次數(shù)、減小單次頂升量的方法來降低結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)，另外，橫橋向的位置控制也很關(guān)鍵；

（6）連續(xù)箱梁頂升施工過程中，有必要開展結(jié)構(gòu)應(yīng)力、位移監(jiān)測(cè)工作，實(shí)現(xiàn)施工預(yù)警、指導(dǎo)等服務(wù)功能。

5 結(jié)語

連續(xù)箱梁橋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，頂升施工質(zhì)量不但受到結(jié)構(gòu)本身結(jié)構(gòu)狀況的制約，同時(shí)受到空間不夠、頂升工具受限等多種外部因素影響。通過結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取一定的控制措施，人工控制完成寬幅預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋頂升施工是完全可以實(shí)現(xiàn)的，這種方法同樣適用于其他超靜定結(jié)構(gòu)頂升施工，可以為類似施工提供借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 葛耀君.分段施工橋梁分析與控制.北京：人民交通出版社，2003.5，6-26.