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摘要：预应力混凝土连续梁采用悬臂施工方法施工时，过程十分复杂，历经较多的施工阶段和施工工序，期间相互影响，必须控制其施工过程，而合龙顺序的不同，将会直接影响连续梁成桥结构及内力变化，投入使用后产生重大的安全质量影响，且无法弥补，因此，连续梁合龙方案的确定就显得至关重要。
关键词：连续梁；合龙方案；施工控制
1概述
挂篮法连续梁现浇指的是桥墩两侧使用支（托）架作为支撑，以灌注的形式获得定长的梁段（0号梁段），并将该梁段作为起点，以桥墩为核心，采用挂篮对称的方式向两端逐段的对砼加以灌注，在砼满足强度要求的情况下，张拉预应力钢束，然后将挂篮移动到下一节段采用同样的工作模式进行循环作业，直到完成合龙为止的施工方案，在该方案的实施过程中，每个节段以3~5米为最佳长度。该实施方案的实施项目主要包含挂篮施工、砼的灌注、合龙段施工等等方面。
针对某些通过悬臂进行施工的项目而言，因为在工程实施过程中，已经形成的结构状态是无法进行随意调整的，为了在合龙之前，进一步保证悬臂的竖向位移及轴线横向位移存在的误差均处于规定范围内，就一定要明确各类施工控制参数，比如：主梁产生的位移等等，并且在项目实施过程中，要采取严格的管理及控制措施，从而为施工过程的安全性提供保障，并且确保项目完成之后，主梁的线性能够满足设计要求。
2工程背景
本文以银西铁路漠谷河1号特大桥（40+64+40）m预应力混凝土连续梁桥为分析案例。该连续梁跨越107省道，为漠谷河1号特大桥的一部分，里程墩号为14#～17#（即DK75+295.83～DK75+441.53），两个主墩柱分别在107省道的两侧，主墩高7m和10m，连续梁跨越公路地段，采用挂篮全封闭法跨越公路，悬臂分节段现浇，但是由于征地拆迁影响，该连续梁的部分工程还无法施工，所以有可能需要改变原有的施工顺序。
该连续梁主梁的施工结构为预应力混凝土连续箱梁，计算的有效跨度是（40+64+40）m，两侧支座中心线到梁端的距离为0.75m，一联整体长度是145.5m。主墩墩顶5.0m范围内梁高相等，在中支点截面中心处的梁高长度为6.05m；跨中直线段的长度大小为2m，边跨直线段的长度大小为14.25m，现浇段的梁高大小为3.05m。梁体使用的是单箱单室、直腹板箱形截面，梁底的曲线方程表现为1.8次抛物线。箱梁的实际参数为：顶宽长度12.6m，底宽长度6.7m，单侧悬臂的长度为2.95m，悬臂端部的厚度为25cm，根部的厚度为65cm。箱梁腹板在箱梁梁体主墩墩顶根部厚85cm，变至跨中及边墩支点附近梁段厚48cm；箱梁底板在箱梁梁体主墩墩顶根部厚80cm，变至跨中及边跨直线段厚40cm；顶板厚40cm，其中箱梁梁体墩顶根部加厚至80cm。箱梁在主墩墩顶及边墩墩顶设置横隔墙，横隔墙设置过人洞，中支点边跨侧底板设置进人孔，一联共设置两处。梁体悬臂段的选择是0号块~7号块，边跨合龙段及中跨合龙段各占8号块2m，两侧的9号块梁段段长大小为7.75m。该梁体的实际上部结构示意图如图1所示。
图1（40+64+40）m连续梁桥上部结构示意图
3有限元模型
有限元法的意义就在于用比较简洁的问题取代实际操作过程中的复杂问题，然后再进行科学求解。该求解过程将求解域视为多个互连子域（有限元），针对每个单元而言，都假设一个较为合适的近似解，并对其进行推导分析满足该域的全部条件，比如：平衡条件等等，从而进一步获得复杂问题的实际结果。该结果不能够将其作为精确解，仅仅只是近似解，因为该求解过程是再简化后的问题基础上获得的，而大部分实际问题都无法获得精确解，并且有限元在求解精度上相对较高，并且能够对多种复杂情况加以适应，所以在工程分析方面能够表现出较为优秀的计算效果。
有限元模型可以计算连续梁的位移，也可以计算内力情况，由于成桥后不同合龙方案下的结构应力基本一致且满足规范要求，因此本课题只针对主梁结构的纵向线形进行讨论研究。
主梁结构相关的分析参数：
针对混凝土而言，其梁体的强度等级参数为C50，自重参数为26.5kN/m3。施工挂篮、机具及人群等按800kN计算。针对预应力而言，梁体结构在纵向、横向两个方面均使用钢绞线，该钢绞线具有高强度低松弛的特征，其公称直径参数为195GPa，抗拉强度参数为1860MPa。针对锚口和喇叭口而言，其损失参数以锚外控制力的6%进行计算，管道摩擦阻力参数为0.23，管道偏差参数为0.0025.连续梁支座结构使用的是球型橡胶支座，在该结构中，边墩为滑动支座（2个：14号墩、17号墩），中墩两个（15号墩、16号墩），其中15号墩为固定支座，16号墩为滑动支座。主桥二期恒载按224kN/m进行计算，其余相关参数均以规范标准为依据，比如：收缩系数、徐变系数等等。
以施工设计图为依据，，对其内容进行细致分析，建立全桥的整体结构能够对有限元模型进行有效反应，在对桥体的正装分析之后，能够获得各个阶段的主梁变形状况。有限元模型以悬臂施工梁段各个控制截面（支点、截面变化点等等）为依据，对全桥主梁进行划分，划分结果为53个结点和52个单元。
（40+64+40）m跨度下的计算模型如图2所示，该图主要对成桥阶段所采用的预应力钢束（纵向）进行描述。
图8 合龙方案2（先中跨后边跨）梁体累计位移对比图
6结语
针对银西铁路漠谷河1号特大桥（40+64+40）m预应力混凝土连续梁，针对两种合龙实施方案所导致的梁体位移进行分析探讨，其中先中跨后边跨（方案2）所产生的梁体累计位移相对较大，特别是在边跨方面，在对其活载变形及挂篮变形进行考虑，其施工预拱度的最大值将在80mm以上，很难在实施过程中保证与理论值保持一致，也会在一定程度上导致施工难度有所增加；先边跨后中跨（方案1）所产生的梁体累计位移相对较小，施工预拱度同样较小，因此能够使得施工控制更加简便。针对大跨度预应力混凝土连续梁而言，明确合龙实施方案是最为关键的环节，合龙方案的差异会导致竖向位移有所不同，并且该位移同样会在挂篮悬臂施工过程中，对每个阶段的立模标高产生较大影响，因此需要进一步选择合适的合龙施工方案，并对合龙施工程序进行严格把控。
参考文献
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论文作者:朱风琴
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/26
标签：预应力论文; 挂篮论文; 悬臂论文; 位移论文; 支座论文; 结构论文; 参数论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;