摘要：文章主要针对工程实例，对桥梁主梁施工方法进行了详细阐述，希望能够给相关人士提供参考价值。
关键词：桥梁；自锚式独塔悬索；斜拉协作体系桥梁；主梁；施工方法
引言：以某地区自锚式独塔悬索-斜拉协作体系桥梁为例，根据其工程地质条件，确定主梁施工方案和支架验算方法，利用桥梁通用软件验算桥梁各部位的结构是否满足规范及安全稳定性要求，并对主梁施工流程进行分析!为桥梁施工方法选择提供参考。
1.工程概况
某地区跨江大桥主桥采用38m+126m+76m自锚式独塔悬索一斜拉协作体系，全长240m，其中靠近立交的部分选用斜拉式结构.临近市区道路的区域选用悬索结构.结构布置见图1。为使结构受力合理，设计中主梁采用钢、硷混合材料，结构形式为58.5m硷梁段+85m钢箱梁十96.5m硷梁段。钢箱梁采用工厂制作，6m一段在工地以先锚接后焊接的方式完成拼装，拼装时设置临时支架墩，节段重量为22.4-47.598t。该桥处于城市II级主干道上，路线设计行车速度40km/h。按照六车道布置，桥面宽度36m，设计荷载为城一A级。主航道通航净空为86mX8m，属于单孔双向航道。场区构造简单，无滑坡、坍塌、泥石流等不良地质现象，下覆基岩为燕山早期打鼓寨花岗岩，无岩溶洞穴。基岩裂隙水主要分布在岩石强风化带.但强风化岩层的裂隙易被泥质充填，透水性一般，基岩裂隙水水量匾乏。桥区位于冲积平原，两侧桥台均位于平原，地形平缓，地表多改造为旱田，地表植被较发育。地面高程230.5-259.03m，交通便利，通视条件较好。根据《中国地震动峰值加速度区划图》和《湖南省地震参数区划工作用图》，桥区段动峰值加速度小于0.05g，为地震烈度小于VI度区域，地壳稳定性较好。
2.主梁施工方案确定
中国桥梁施工方法主要有预制简支梁法、支架现浇法、悬拼法、挂篮施工法、顶推法、转体法、缆索吊装法等，其中最常见的有悬臂施工法及顶推法。悬臂施工法指硷梁由墩顶节段开始逐渐向两侧增加节段形成，已完成的节段承受下一个节段及施工机具重量，在每一节段达到设计强度时施加预应力使之与前一节段连成整体，然后施工下一个节段。顶推法是沿桥纵轴方向的台后开辟预制场地，分节段预制硷梁身，并用纵向预应力筋连成整体，然后通过水平液压千斤顶施力，借助由不锈钢板与聚四氟乙烯模压板特制的滑动装置将梁逐段向对岸顶进，就位后落架，更换正式支座完成桥梁施工。根据地质勘察资料，该桥所在区域地形总体起伏不大，通视条件较好，上覆第四系全新统砾砂层等，下伏基岩为燕山早期打鼓寨花岗岩，基岩裂隙稍发育，中风化基岩面起伏不大，桥梁基础可采用嵌岩桩或摩擦桩，嵌岩桩尖嵌人完整稳定的中风化泥质粉砂岩中。场区地震烈度小于VI度.可考虑简易抗震设防。
2.1支架的选择
结合桥梁形式、当地情况采用固定支架施工。支架形式一般包括梁柱式、梁式和支柱式。其中：支柱式构造简单，施工方便，常用于陆地或不通航的河道中，在城市立交中也被广泛采用；梁式支架可采用工字钢、钢板梁、钢析梁等作为承重梁；梁柱式支架可在大跨径桥上使用，梁支承在临时墩上而成为多跨连续支架。该桥为大型桥梁，第四系覆盖层层厚较小，且承载力较低.不宜直接作为桥基明挖扩大基础的持力岩层；强风化层承载力相对较高，但层厚较小，不推荐作为桩基持力层；中风化燕山早期打鼓寨花岗岩强度高，可作为桩基持力岩层。该桥江面较宽，水位较深，其中常水位标高为61.85m，支架设计洪水标高为73m，设计最大流速6m/s。此外，施工期间需保证桥下通航净宽40m。综合考虑，采用支柱式支架最合适.可有效减少施工难度，加快施工工期。
2.2下部构造施工方案
桥跨布置遵循桥梁结构合理、轻盈美观、无盖梁、行车舒适及造价经济的原则，结合地形地貌和工程地质特点，尽可能采用多跨组合的等高度连续箱梁结构形式。桥孔的高跨比控制在1：2-1：4或更大一些，桥墩立柱的长细比控制在1：4-1：7，既可增加桥下使用空间，又能使桥下视野开阔。除满足所跨道路或铁路、河道等的净空要求外，还需根据相邻匝道的位置尽量使相邻桥墩位布置在相应横断面上，以减少下部结构工程量。宜把墩位布置在上部结构的分岔处。变宽段异形桥采用现浇普通钢筋硷箱梁结构，通过调整箱梁底板宽度和腹板间距满足立交的线形要求。综上，该桥下部基础钢梁跨采用双排桩，主塔加强段跨采用3排钢管桩，以形成立体稳定结构[1]。保持自身稳定性。在水中打双排直径为800mm的钢管柱，嵌人岩层3m；钢管柱之间采用112工字钢联系；每个桩顶均采用3根145b工字钢作为分配梁；其上搭设双排单层加强型“321”军用贝雷梁作为承重梁，贝雷梁用反口装置锁定；在贝雷梁与型钢相接触的位置设置挡块，防止滑落。
3.结构计算
3.1主跨上部构造验算贝雷梁承载能力
采用桥梁博士V3.0.2和G创S9.3，按规范要求对主桥主梁结构强度、刚度和应力进行验算。主桥上部结构施工阶段计算中，按照梁段划分施工顺序及工艺，对每一梁段均考虑挂篮移动就位、浇筑硷、张拉预应力3个施工过程。设计中主桥按先边跨合龙、后次中跨合龙、最后中跨合龙的顺序考虑，合龙温度控制在15^-20℃。箱梁横向按框架和简支板考虑固端影响两种模式进行计算，按最不利工况进行控制。计算结果表明应力、强度和刚度等指标均满足规范要求。
3.2钢管桩及联系梁结构验算
根据经验和规范，钢管桩横桥向间距以4-6m为宜，贝雷梁横向布置为1.35m，使纵横梁传力较明确；顺桥向钢管桩间距取3m，桩群之间采用112工字钢联系，从顶部以下2m开始，每隔5m设置一道水平联系；同时各排钢管之间设置X形横撑以抵抗水平向流水压力及分力等[2]。钢管桩底部嵌入岩层3m。钢管桩横断面布置见图1，桩群承受的荷载主要有墩顶竖向力、上部结构自重、施工荷载等。经由纵横梁传递流水压力，因主桥与水流方向斜交180，既有横桥向和顺桥向的流水压力按照设计最大流速6m/s、水深17m呈倒三角形近似线性荷载分布。连续支架每个墩位处钢管桩桩群共同工作，计算中将桩群作为一个整体进行空间受力分析，采用MIDAS结构分析软件对钢管桩及联系梁结构内力进行验算。
图1.钢管桩横断面布置：
结论：
该桥施工中.主塔梁段、主梁及市区一侧施工支架建议采用分段搭设梁柱式连续支架，在水中打双排直径800mm钢管桩作为临时支墩，每个桩顶采用3根145b工字钢作为横梁；横梁上搭设双排单层加强型“321”军用贝雷梁作为承重梁：在不对地基进行处理的情况下，可通过加大桩底支撑面积增大单桩承载力。主桥上部结构挂篮悬臂施工周期长，施工工序多，施工工艺繁琐，尤其是平纵面线形、硷施工质量和结构安全等方面的控制要求严，给施工提出了较高要求，施工中需严格按工艺流程规范操作[3]。
参考文献：
[1]罗祖靠.采用5M1E分析法进行预应力桥梁施工质量管控〔J].公路与汽运，2018（4）.
[2]蒋超，许红胜，颜东煌，等.篆于响应面法的斜拉桥施工过程参数识别[月.公路与汽运.2018（3）.
[3]李竞.刘永健.自锚式钢箱梁悬索桥施工控制技术[A].钢结构工程研究（六）：中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2016年学术交流会论文集[C」.2016.
论文作者:于洺欢
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/3
标签：结构论文; 支架论文; 桥梁论文; 钢管论文; 基岩论文; 岩层论文; 工字钢论文; 《基层建设》2019年第10期论文;