混合梁斜拉橋塔梁同步施工可行性分析

1、    混合梁斜拉橋塔梁同步施工可行性分析    蘇軼杰摘 要：塔梁同步施工技術(shù)在現(xiàn)有城市橋梁工程建設(shè)環(huán)境中已經(jīng)極為普遍，其本身因具備多方面統(tǒng)籌和同步施工的條件，針對(duì)相應(yīng)施工工期和質(zhì)量的把控更偏于科學(xué)化，促使現(xiàn)有城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)效率有明顯提升，并為后續(xù)工程的使用提供了扎實(shí)且穩(wěn)定的技術(shù)型平臺(tái)，特別是針對(duì)傳統(tǒng)混合梁斜拉橋這種大型工程，若能有效開(kāi)展施工融合，成效收益將更加明顯。本文依據(jù)混合梁斜拉橋塔梁同步施工技術(shù)的特性展開(kāi)可行性分析，確定相應(yīng)混合重點(diǎn)同時(shí)，確定相應(yīng)修整條件與索力結(jié)合關(guān)鍵點(diǎn)，期望為后續(xù)工程施工提供更加全面且具備參照條件的憑據(jù)。關(guān)鍵詞：混合梁；斜拉橋；

2、同步施工；可行性分析1 探究混合梁斜拉橋塔梁同步施工的意義塔梁同步施工技術(shù)因其自身具備縮短工期和降低成本的工程優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)有橋梁工程等工程施工技術(shù)中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，并在此斜拉橋上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)環(huán)境中取得了明顯的經(jīng)濟(jì)成效，從而完善了現(xiàn)有城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的總體需求。與此同時(shí)，在大跨距橋梁中，針對(duì)混合梁的功能使用也早已到了需要技術(shù)革新的情況，針對(duì)現(xiàn)有橋型在工程效率和質(zhì)量方面的需求，采取有效的技術(shù)方法與塔梁施工進(jìn)行同步，已經(jīng)成為大跨距混合梁斜拉橋施工技術(shù)在未來(lái)功能性建設(shè)的熱點(diǎn)。大跨距混合梁斜拉橋在結(jié)構(gòu)體系中處于超靜定柔性結(jié)構(gòu)，在實(shí)際功能的使用中能夠具備多種環(huán)境的適應(yīng)性，確保交通環(huán)境和橋面剛性之間的有效統(tǒng)籌同時(shí)，

3、更能夠依據(jù)結(jié)構(gòu)體系的特性將荷載進(jìn)行有效傳導(dǎo)，以促進(jìn)整體橋身的功能穩(wěn)定性。根據(jù)以上橋身?xiàng)l件，可見(jiàn)針對(duì)荷載傳導(dǎo)過(guò)程中的橋身狀態(tài)和結(jié)構(gòu)施工技術(shù)條件有直接影響關(guān)系，只有采取有效的技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)籌，并通過(guò)先進(jìn)的塔梁同步施工理念貫徹，才能夠在橋梁環(huán)境中提供更全面的施工空間，并賦予新型材料和經(jīng)濟(jì)型結(jié)構(gòu)體系的貫徹。其中，針對(duì)塔梁工程的貫徹主要以預(yù)應(yīng)力混凝土、結(jié)合梁與鋼桁架梁為主要滲透對(duì)象，在確定斜拉梁環(huán)境中的重要性之后，才能夠依據(jù)相應(yīng)理論計(jì)算開(kāi)展后續(xù)工作的探討。故而，針對(duì)實(shí)際工程狀況分析大跨距混合梁斜拉橋塔梁同步施工的可能性，在現(xiàn)有橋梁工程環(huán)境中具備一定滲透的意義。2 施工可行性分析2.1 合理施工索力對(duì)比分析斜

4、拉橋工程在后期的可調(diào)控性賦予了整體索力荷載傳導(dǎo)與狀態(tài)控制的核心，確保新型施工技術(shù)能夠有效貫徹入現(xiàn)有的施工環(huán)境中，需要依據(jù)相應(yīng)索力極限進(jìn)行合理分析，以整體橋梁功能滿足實(shí)際工程需要為主要底線，將大跨距斜拉橋的非線性效應(yīng)系數(shù)進(jìn)行消除計(jì)算，確保相應(yīng)橋索力滿足荷載傳導(dǎo)的需求，并在正裝迭代法環(huán)境中確定矩陣索力，以便后續(xù)整體斜拉橋工程力矩控制，將穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的施工技術(shù)有效貫徹。為考慮非線性影響，混凝土梁段計(jì)入收縮、徐變效應(yīng)，而斜拉索采用索單元模擬以計(jì)入幾何非線性。以合理成橋索力t0f為目標(biāo)，利用正裝迭代與影響矩陣相結(jié)合的方法計(jì)算塔梁同步施工和先塔后梁施工的合理施工索力值t20和t10。如表1所示，2種施工方法

5、的各索合理施工索力基本吻合一致，其中2種施工方法的s1索索力最大差值僅40kn，其相對(duì)差值為1.29%。由于采用先梁后塔法施工獲得的斜拉橋合理成橋索力值較準(zhǔn)確，說(shuō)明了塔梁同步施工對(duì)大跨混合梁斜拉橋的合理施工索力影響較小。2.2 成橋狀態(tài)對(duì)比分析斜拉橋的成橋狀態(tài)與施工方法密切相關(guān)，為研究塔梁同步施工的可行性，分析其對(duì)大跨混凝土斜拉橋成橋索力、主梁受力及橋塔偏位這些關(guān)鍵因素的影響。采用上節(jié)計(jì)算的2組合理施工索力對(duì)數(shù)值模型進(jìn)行非線性正裝計(jì)算，對(duì)比分析2種施工方法對(duì)該大跨混合梁斜拉橋成橋狀態(tài)的影響。為確保施工安全與質(zhì)量，對(duì)該橋進(jìn)行了施工跟蹤控制，并測(cè)量工安全與質(zhì)量，對(duì)該橋進(jìn)行了施工跟蹤控制，并測(cè)量了竣

6、工橋梁的成橋索力和橋塔偏位。2.2.1 成橋索力對(duì)比根據(jù)計(jì)算得知，塔梁同步施工與先塔后梁施工的成橋索力計(jì)算值很吻合。其中，s1索成橋索力計(jì)算值分別為3177.6 kn和3217.2kn，其差值最大，為39.6kn；而m1索的計(jì)算值分別為2068.2kn和2101.3kn，相對(duì)差值最大，為1.58%。說(shuō)明，塔梁同步施工對(duì)大跨混合梁斜拉橋的成橋索力影響很小。與實(shí)測(cè)值相比，各斜拉索成橋索力計(jì)算值的相對(duì)偏差基本在6%以內(nèi)。其中，sl、m1索出現(xiàn)了6.75%和12.2%的較大偏差率，這是由于頻譜法測(cè)量短索索力準(zhǔn)確度較低，從而導(dǎo)致實(shí)測(cè)值誤差較大；而在實(shí)際施工過(guò)程中，該橋南岸側(cè)glg8鋼主梁拼裝支架下沉較大

7、，為保證合理成橋線形，適當(dāng)調(diào)大了m8和m9索的索力以抬高g8和g9節(jié)段標(biāo)高，從而導(dǎo)致這2根斜拉索成橋索力計(jì)算值和實(shí)測(cè)值相對(duì)差值較大的原因。各斜拉索成橋索力的計(jì)算值和各斜拉索成橋索力的計(jì)算值和實(shí)測(cè)值基本吻合，說(shuō)明有限元數(shù)值模型可較準(zhǔn)確地模擬該橋塔梁同步施工過(guò)程。不僅驗(yàn)證了基于影響矩陣的索力確定法計(jì)算合理施工索力的準(zhǔn)確性，而且也說(shuō)明采用塔梁同步施工的大跨混合梁斜拉橋索力可達(dá)到合理成橋索力。2.2.2 成橋橋塔偏位對(duì)比采用塔梁同步施工時(shí)，計(jì)算該橋南、北岸橋塔塔頂向岸側(cè)的偏位值分別為4.9mm和5mm；而采用先塔后梁法施工的相應(yīng)計(jì)算值為2mm和2.3mm。由于塔梁同步施工過(guò)程中，橋塔剛度隨橋塔升高而減

8、小，導(dǎo)致成橋橋塔塔頂偏位大于先塔后梁法施工的相應(yīng)值，但兩者相差不大，說(shuō)明塔梁同步施工對(duì)橋塔受力影響較小。成橋后，用全站儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得兩橋塔塔頂分別向岸側(cè)偏位19mm和16mm，該實(shí)測(cè)值大于計(jì)算值，但均小于塔柱偏位限值30mm，所以采用塔梁同步施工的大跨混合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)。3 結(jié)束語(yǔ)本文依據(jù)成橋索力的計(jì)算數(shù)值得出相應(yīng)可行性的數(shù)據(jù)，通過(guò)有效的計(jì)算可得出：先塔后量施工在大跨距混合梁斜拉橋環(huán)境中處于可行狀態(tài)；其次塔梁同步施工在相應(yīng)索力、主梁和橋塔方面的受力影響教學(xué)奧，能夠確保相應(yīng)施技術(shù)有效貫徹入塔梁施工中，并確保相應(yīng)施工環(huán)境具備穩(wěn)定性。故而，只要成橋偏位和線性條件能夠有效掌控，確保相應(yīng)材料和塔梁受力條件合理，關(guān)于塔梁同步施工技術(shù)便具備可行性。參考文獻(xiàn)1顧箭峰，曾祥紅.混合梁斜拉橋塔梁同步施工可行性分析j.橋梁建設(shè)，2016，46