大跨径连续刚构桥非同步施工控制研究

郑会玺

邢台路桥建设总公司

关键词：非同步施工;反向错位;连续刚构桥;

悬臂浇筑法是连续刚构桥所采用的普遍方法，该种施工方法对地形要求较低，因此在地形较为复杂的山区里为跨越障碍物常采用该种施工方法。在设计时，连续刚构桥一般均会将T构按照节段进行划分编 并要求同种编 的节段同步施工，以使得成桥后的T构在运营时的状态较为理想。但实际施工时，鉴于施工场地的限制等情况，容易导致施工方为确保工期等原因而对其中某个T构进行施工，该种情况将会导致施工偏离设计，使得成桥后的状态发生改变。

1 工程概况

图1 桥梁总体布置图 下载原图

2 连续刚构桥非同步施工

2.1 连续刚构桥非同步施工原因分析

(1)自然原因

自然原因主要包括:地形以及地质的原因。

地形的原因主要是由于桥址选择时导致的，若桥址选定在地形较为复杂的地区，那么对于T构同步施工的设计位置将较为不利。如跨越某条河流时，若材料难以大量跨越到对岸，将会导致一侧的施工延后。

地质的原因主要为施工时有不可预见的山洪等自然灾害，导致现场施工环境遭到破坏，无法按预期施工组织进行T构的施工，只能施工其余T构。

(2)人为原因

人为原因包括较多方面，如施工材料无法及时到位以及部分人为因素导致的施工中断等，在该种情况下，施工对容易为节约时间开始对余下T构按预定时间继续施工，导致先行施工的T构与后行施工的T构出现节段差，也就形成了了连续刚构桥的非同步施工。

若将施工方法中的优先施工T构先于后施工T构的错位节段当作是“正向错位”的方法。那么在T构施工到一定程度之后，再延缓其余部分的施工，以使后行施工的T构进度能赶上的方法既可看出“反向错位”的施工方法。从混凝土收缩徐变的时间进行考虑，可发现该种施工方法能使T先前施工的T构徐变减缓，并且由于其承受更小的荷载而使徐变也更小。因此，在非同步施工中容易产生的增加了中跨合龙高差的问题能够采用该种方法进行较好的调节，“反向错位”施工方法的目的在于降低先行施工的T构的混凝土徐变以降低中跨在合龙时的高差。该种方法可作为非同步施工中的补救措施，由于其降低了徐变差等，因此对于结构的长期使用效应也有较大的帮助。“反向错位”的施工方法在实际应用时的步骤为在先行T构施工到一定进度时，再延缓施工其余阶段，但其余因素，如延缓时间等尚且需要联系实际加以确定。

2.2 模型及假定

(1)将模型所得中跨合龙高差值限定为10mm以下;

(2)假定T构右侧施工快于左侧;

(3)假定T构仅施工一个节段，并且后续T构的施工在0#块开始。

图2 连续刚构桥非同步施工合龙高差 下载原图

从图2可知，在连续刚构桥中，若先前未设置预拱度，将会导致13个节段在非同步施工时的高差随着节段数的差值增加量不断上升，并且不同的增加量与各个节段施工时间等有关。在12-13 节段中有较为平缓的增加量，并且在13-16的节段差中有稍微降低的合龙高差，导致该种情况产生的原因主要与有限元软件计算过程有关。在有限元的计算中，在1-11节段中主梁竖向位移的发展情况是不断向下的，12-16节段时向上挠曲的。导致该种现象出现的原因在于模拟施工的过程中，由于混凝土的徐变是使所施工的节段往下挠曲的，且在先行施工节段的基础上才开始后行节段的施工，因此桥梁端部在预应力的作用下有向上抬高的趋势。当节段相差为13时，合龙后的相对高差值有显著降低的现象。出现当相差的节段在14-16时合龙高差有降低趋势的原因，本人认为主要的原因在设计方面，而其余连续刚构桥是否存在一样的规律还需考证。

在上述假定中，限定模拟结果存在的高差小于10mm。根据模拟结果可知，跨中部位的合龙高差在全部工况下均能够满足要求，其中先后施工间距时间最大的情况下，合龙的高差也仅有9.6mm。因此，可确定的是在连续刚构桥的非同步施工中，徐变的时效差对其合龙仅有较小影响。但本人认为，鉴于施工现场的多变化，模拟结果仅能提供参考作用而无法完全代替现场，在查阅资料等发现，随着混凝土强度的增加，混凝土徐变呈现出不断降低的趋势，并且由于随着时间的改变，混凝土的强度也在不断变化，并且在实际工程中张拉预应力也存在一定的损失，因此在施工中应增大控制的范围。所以在此，本人认为在未对预拱度值进行调整的前提下，应将施工的控制范围增大。在施工连续刚构桥时不宜随意采用相差节段在10个及以上的非同步施工。

3 降低合龙高差措施

表1 连续刚构桥非同步施工减小合龙高差调整 下载原图

从表1中可知，调整先行施工的T构对于连续刚构桥非同步施工中的最后几个节段的施工时间能够较为有效的降低因非同步施工所导致的中跨合龙端的相对高差，甚至可使后期施工的T构端低于先行施工的T构。对于实验结果中同时浇筑3 14块与2 9块，3 15块与2 12块的工况，可使得合龙时的两端相对高差降低至最小，仅有0.030mm，降低了几乎98%，是当相差节段为7个时的连续刚构桥在非同步施工中降低合龙高差的最好方案。

将“反向错位”法所得到的相差节段在7个时的模型成桥10年后的内力与在该种方法下所得到的最佳工况下的标准模型进行比较，得到结果如图3所示:

图3 反向错位内力差值对比示意图 下载原图

从图3可知，相比于没有采用“反向错位”的方法，采用了该种方法后的桥梁内力差值变化规律几乎相同，大部分内力值变化并不明显，但对于采用了“反向错位”的方法进行调整之后的跨中合龙端两端的内力值能够得到较为显著的下降，降低的值约为205.5KN，所占据百分比约为61.5%。

4 结语

参考文献

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