中铁七局集团西安铁路工程有限公司 陕西西安 710036
摘要：后围寨立交尚航路主桥上部结构为大宽高比预应力混凝土箱梁，结合箱梁宽度大、横向支座多及纵向坡度大等特点，顶推就位后，采用两阶段控制落梁。下落阶段采用小位移、分步骤、逐墩循环下落，位移同步，集中控制；支反力精调阶段，采用逐墩、逐顶反复调整。落梁成桥指标优于规范要求，箱梁标高、应力分布更合理。
关键词：大宽高比 混凝土箱梁 两阶段 落梁
导言
顶推法施工是指沿桥纵轴方向，在障碍物以外设置预制顶推平台，预制浇筑梁段，达到设计强度后，施加预应力，向前顶推至设计位置，落梁成桥。
落梁是顶推桥施工控制的重要环节，直接关系到顶推的质量及成桥受力条件是否满足设计要求，但是一直以来却没有得到足够的重视，对这方面的分析很少，特别是大宽高比预应力混凝土箱梁；实际施工中宽体箱梁横向受力差异较大，必须对其着重分析，制定合理的技术方案和控制措施。本文结合后围寨立交尚航路主桥顶推落梁施工，具体介绍宽体箱梁落梁控制技术。
1工程概况
后围寨立交尚航路主桥位于陕西省西咸新区后围寨村，主桥起于32#墩、止于34#墩，为（34+35）m两跨预应力砼连续箱梁，上跨陇海铁路、三桥动车走行线及西安车辆厂存车厂等既有铁路共计9股道，主桥位于直线上，线路纵坡为20.47‰，主桥与铁路交角为83.87°。
主桥顶推过程中梁底面高于支座顶面67mm（起梁5mm+30mm调平钢楔块+32mm滑道板+30mm滑块-30mm干硬砂浆），梁体需下落67mm高度；在32#、34#墩每个支座中心旁100cm处布置1个500t、33#墩每个支座中心旁100cm处布置2个500t，共20个落梁千斤顶（如图1、图2）。
图3 大纵坡各墩支反力变化示意图
（3）根据ANSYS实体模型仿真分析，由于箱梁宽度较大，每个墩顶横向的5个支点反力存在差异（如图4、表1），各个千斤顶间的支点反力也必然随之调整，需要对横向每个顶采取差异化控制，减小各个支点反力的偏差，从而使箱梁内力分布达到设计要求。
图4 墩顶横向各个支点反力示意图
鉴于上述控制难点，经过详细分析和反复研究，建立ANSYS实体仿真模型，通过落梁方案理论计算，以落梁方案中结构响应以及稳定性为出发点，深入研究了大纵坡宽体连续箱梁的落梁技术方案，为落梁提供了充分的技术指导，提高了落梁的精度；通过分阶段、分步骤控制，循环落梁，大大降低了同步控制的难度，提高了落梁的就位精度，高质量高效的完成了落梁工作。
3落梁施工技术
（1）总体施工技术
目前，顶推施工连续梁落梁起落方法主要有如下两种：
①全桥同步起落梁方法，在施工过程中，采用全桥起顶的落梁方法时，桥梁整体同步均匀下降，结构产生的附加弯矩少，受力合理（见表2）。
②分段落梁方法，同时工作的只有1个或者2个桥墩上的千斤顶。即起顶某几个墩，取出滑板后，然后对其中一部分墩进行落梁，待这一部分墩落到位后，再将落好的千斤顶移至下一批墩上，如此循环，直到落梁完成。
（2）细部施工技术
根据尚航路主桥实际情况，结合理论模拟分析，确定采用小位移、分步骤、循环落梁施工技术；并对先固定边墩（34#）和先固定中墩（33#）两个技术方案进行对比分析。
①技术方案一，先固定中墩（33#）：
第一步，对32#、34#墩落5mm；第二步，对33#墩落梁10mm；第三步，对32#、34#墩落5mm，完成一个循环；如此循环直至落梁到位。其落梁步骤如图6。
图7 方案二落梁步骤示意图
③对两个技术方案进行对比分析，见表3；同时，分别对两个技术方案的落梁前、第一步及第二步的跨中和33#墩处进行仿真模拟（见图8～图11），受力计算结果见表4。
图10 33#墩处主梁应力示意图 图11 35m梁跨中应力示意图
图12 落梁基本循环流程图
4设备选取
根据确定的落梁施工技术，选取以位移控制为主的同步顶升设备，每个墩配置一台多接口液压泵站，集中控制；同时根据大纵坡的特点，从厂家定制高精度（0.1mm）、高灵敏度及大转角（3°）的低高度千斤顶，保证了落梁时箱梁正常转动，千斤顶始终与梁底全面接触，支反力的传递顺利合理，避免由于梁底与千斤顶不贴合而导致千斤顶受力条件变化，从而增大梁体内的应力。
5过程控制
由于箱梁纵向、横向各个支点反力均不相同，为了降低各个支点反力的偏差，确定采用两阶段落梁控制措施，提高了落梁的精确性。
两阶段落梁控制原理是把落梁分成两个阶段，即位移控制阶段和支点反力调整阶段，两个阶段控制的目的不同。位移控制阶段为落梁的主要阶段，落梁设备控制箱梁底面下落至设计标高，以位移控制为主，支反力控制为辅助；这一阶段重点控制箱梁纵向各个墩位置处的落梁位移差和横桥向位移差。在支点反力调整阶段，以支反力控制为主，位移控制为辅；这一阶段重点控制各个支点位置的支反力，锁定其它千斤顶，单个控制，逐顶调整，反复多次调节各个顶的支反力，确保各个支点反力与计算值偏差不大于2%。通过两阶段落梁控制措施，最终保证宽体箱梁永久支座锚固时的支座顶标高和支座反力均满足设计要求。
6结束语
尚航路主桥上跨陇海铁路顶推施工于2015年11月10日落梁就位，落梁完成后各个支点反力与计算值偏差不大于2%，优于规范要求的偏差不大于10%，其技术方案合理、控制措施效果良好，对其他落梁施工具有一定的参考价值。
参考文献
[1]桂业昆 邱式中，《桥梁施工专项技术手册》，2005年人民交通出版社出版。
论文作者:唐明江
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/19
标签：支点论文; 位移论文; 阶段论文; 千斤顶论文; 支座论文; 航路论文; 预应力论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;