组合梁桥顶升过程施工技术研究

组合梁桥顶升过程施工技术研究组合梁桥顶升过程施工技术研究组合梁;顶升1 概述钢箱―混凝土梁是一种能有效地推迟或避免受压区钢板局部屈曲以充分利用钢材强度，又能发挥和改善混凝土受压性能的新型组合截面梁?。

钢梁形式包括工字钢、槽钢以及箱形钢梁。

混凝土与钢梁之间用剪切连接件连接，使混凝土板与钢梁组合在一起，整体共同工作形成组合梁。

在桥梁建设中，组合梁由于其力学性能优越，经济效果明显，施工方便，在各种桥型中被广泛运用。

组合梁桥之所以有良好的受力性能，就是因为把抗拉能力强的钢材放在截面下缘，把抗压能力强的混凝土放在上缘。

但是在连续组合桥中，在中间支座附近，产生负弯矩，即结构的上翼缘受拉，若上翼缘的混凝土板受到的拉应力超过某一限值，桥面板开裂，将严重影响结构的使用寿命。

这样，在连续组合梁桥中，支座附近的混凝土就必须要做处理，以减小支座处负弯矩，即减小甚至抵消支座附近处混凝土的拉应力。

2 钢-混凝土组合梁桥负弯矩区处理方法组合梁桥设计中的难点之一是混凝土不得已处于组合构件或混合结构的受拉区时，如何降低混凝土的拉应力作用。

组合结构在支座附近负弯矩段的控制方法，按照对结构的作用主要分为调整施工顺序、施加作用措施、释放作用措施和加强抗力措施，其中施加作用措施可分为墩上钢梁起顶、预加静载法和配置预应力筋。

1 调整施工顺序图1 调整混凝土浇筑顺序改善负弯矩截面内力通过调整混凝土浇筑顺序来改善截面受力如图1所示，此种方法比较适用于中、小跨径的钢-混凝土组合梁桥，且恒载所占比重较大，活载等级较低的情况。

桥面板混凝土浇筑顺序如图1所示:首先浇筑3#、1#、5#混凝土，即中跨跨中和边跨跨中及边支点区段的混凝土;再浇筑中支点负弯矩区的桥面板混凝土2#和4#。

这样做可以使负弯矩区的桥面板混凝土只承担桥面铺装层和活荷载产生的负弯矩，使其拉应力有所减小。

各区段混凝土的分界点可以选在恒载弯矩零点附近。

但是该方法也有其不足之处:施工简单，但对活载较大的桥梁，难以从根本上解决负弯矩引起的开裂问题。

2 预加配重法预加配重法是在调整混凝土浇筑顺序法的基础上，进一步发展完善而来的。

预加配重法简单地说就是在调整混凝土浇筑顺序法中，当浇筑完中跨跨中和边跨跨中及边支点区段的混凝土后，待浇筑的混凝土凝结硬化后，在上面预加配重，再浇筑负弯矩区段混凝土，待负弯矩区段混凝土凝结硬化后，再卸除配重荷载。

在卸除配重荷载的过程中，相当于给支座附近负弯矩区混凝土施加了预压力。

对于中小跨径的桥梁，该方法效果比较明显，但是对于大跨度桥梁，需要施加的配重过大。

3 桥面板混凝土配置预应力钢束对于大跨度钢-混凝土组合梁桥，采用之前两种方法对降低桥面板负弯矩效果不明显，这时可以采用在负弯矩附近配置预应力钢束，此时，预应力钢束提供给负弯矩区段正弯矩，与产生的负弯矩可以抵消一部分，而且预应力产生的弯矩可以抵消任何阶段的负弯矩，不管是恒载产生的还是活载产生的负弯矩，都可以用预应力抵消一部分，故其适用性较广。

4 强迫位移法该方法的思路是待钢-混凝土组合箱梁的钢主梁部分架设完毕并连成整体后，在组合负弯矩区段混凝土桥面板时，顶升待浇筑(组合)桥面板支座，然后浇筑混凝土桥面板，待混凝土达到规定强度后再落梁，这样就给负弯矩区段桥面板一个预压力。

但是此施工工艺对顶升量要求严格，若偏小，达不到预期的要求，但是如果偏大，对跨中钢主梁以及桥面板损害都较大。

3 某桥梁采用顶升施工工艺进行内力调整3.1、工程概述港珠澳大桥起自香港大屿山石散石湾，止于珠海澳门口岸人工岛，总长约35.6km。

CB05合同段起点里程K29+237，终点里程K35+890，主线设计总长度6653m。

浅水区非通航孔桥采用85m连续组合梁，5,6孔一联，全长5440m。

主梁采用开口钢主梁+混凝土桥面板的组合结构。

单片组合梁最大重量约1846t。

主梁采用开口钢主梁+混凝土桥面板的组合结构。

施工方法采用先整孔吊装，再通过主梁焊接、桥面板混凝土湿接成五孔或六孔一联的连续梁桥。

在负弯矩区段桥面板组合过程中，采用施加预应力和顶升两种方法并用消除支座附近负弯矩。

图1 组合梁标准断面图3.2 施工技术每个墩顶单幅顶落梁施工由8台600t竖向千斤顶完成，顶梁或落梁作业时，每2台千斤顶通过1台油泵串联，千斤顶和支座顶面采用600mm 400mm 20mm钢板抄垫，平均每个墩顶需钢板约640块。

千斤顶上的钢板中心与梁底垫板中心对齐，支座上的抄垫钢板(用于倒顶)与横隔板对齐，千斤顶下抄垫1100mm 500mm 20mm铁板。

顶梁施工以钢梁应力控制为主，顶升量控制为辅。

采用分级起顶的方式保证顶梁施工的同步性，以顶升高度控制，顶升作业时，每顶升5m即停止顶升，抄垫梁底与支座顶面钢板，抄垫完成后再继续顶升，每顶升5m高度时记录一次数据，如油表读数、尺读数和实际顶升高度等。

顶升桥梁施工顺序主要分为以下几个步骤:墩顶布置，解除支座与梁底连接;量取支点梁底至墩顶初始读数;开启油泵顶升5m，关闭油泵，抄垫钢板;开启油泵，顶升5m，累计高度为5m，关闭油泵，抄垫钢板，记录实际油表读数、钢尺读数、实际累计顶升高度等;开启油泵顶升5m，累计高度为7.5m，关闭油泵，抄垫钢板;开启油泵，顶升5m，累计高度为10m，关闭油泵，抄垫钢板，记录实际油表读数、钢尺读数、实际累计顶升高度等;重复以上顶梁步骤，直至顶升至设计高度，关闭油泵，锁死千斤顶。

由于千斤顶行程为200mm，不能一次顶升至设计高度，因此需进行倒顶，通过在梁底与支座顶面抄垫钢板实现倒顶，千斤顶顶升约150mm时进行倒顶。

3.3、顶升阶段施工质量控制在顶升过程中，应保证每台千斤顶的顶升量同步，这样就需要在顶升的时候，每台千斤顶都需要一个工作人员时时观测顶升量并报告结果，当顶升量有差异的时候，通过调整油泵来调节各千斤顶的顶升高度。

由监理和监控单位对油泵的读数和千斤顶读数进行时时记录。

另外在顶升过程中，钢箱梁顶升附近的拉应力很大，通过有限元软件计算得到顶升过程中应力最大点，顶升前安装应力传感器，在顶升过程中，由工作人员带上专业装备，时时观测顶升过程中钢主梁的应力，并与计算值对比，保证误差控制在5%之内，当实际应力值大于理论应力值5%时，应立即停止施工，查明原因后再继续施工。

通过观测顶升过程中钢主梁控制截面的应力和理论值对比，其结果比较接近，且都远远小于其极限承载力。

4 结论在连续大跨度钢-混凝土组合梁桥中，支座附近的负弯矩区混凝土因长期处于受拉状态，且随着混凝土的收缩徐变，拉应力进一步增加，这对结构的使用寿命和使用周期都提出了很大的挑战。

通过强迫位移法来减小甚至抵消支座附近的负弯矩已经成为工程实践中较为成熟并且运用较广的一种措施，特别是对中大型桥梁，这种方法效果明显且相对经济。

以某大桥施工为实例，通过阐述强迫位移法的施工流程及施工过程中注意的事项，以及应控制的关键参数，为强迫位移法提供了技术支持以及参考价值。

参考文献.莫时旭，钟新谷. 钢箱- 混凝土梁局部屈曲分析与试验研究. 铁道科学与工程学报，201X(2):49-53.周履. 混凝土收缩徐变引起的钢-混凝土结合梁的内力重分配. 桥梁建设，2001(2):1-4..项海帆.高等桥梁结构理论.人民交通出版社，201X.城市地铁施工建设过程中由于对地下原有土层、岩石应力的破坏，为了达到新的平衡，被开挖隧道周边的土层、岩层会发生一定的移动，同时地下水平衡也发生变化，这样会对周边的建筑物、构筑物造成一定的影响，为了安全施工、预防灾害的发生，根据地铁工程的要求，需要做大量的监测任务，监测的内容有: 建筑物的沉降、倾斜、裂缝观测及成因分析;地下水位监测:沿线重要设施，如桥梁、立交桥、人行天桥、铁路、高压铁塔、电视塔等沉降和倾斜监测;道路及地表沉降观测;地下管线沉降监测;车站基坑围护结构变形监测;矿山法施工隧道拱顶下沉和收敛监测;地裂缝监测。

结束语提出了地铁施工测量中存在的一些问题，包括测量技术问题和检测技术问题，并提出了一些技术改进方法，希望能为设计者和施工者提供一些技术依据。

参考文献1.城市轨道交通研究编辑部.我国城市轨道交通发展过程中的若干问题.城市轨道交通研究，201X刘晓光，王莹，赵杨.我国城市轨道交通建设的历程、问题与对策.中国国情国力，201X科学配比而成的，其主要成分是粉碎达到要求的土，在其中掺加水泥、石灰或工业废渣等无机料作为配料。

在配合过程中我们应该注意这几种材料需要按照科学的比例进行混合，然后与适量水进行经过充分搅拌与混合才可以形成。

在使用之前还需要将此混合物质经过压实并且进行7天养生。

如果在此过程之后其抗压强度达到相关要求便是合格的无机结合料。

无机结合料稳定材料的基本特征和其优势所在便是期刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间.大大提高了道路的承重能力，延长了道路的使用寿命。

因此，无机结合料稳定常常作为半刚性材料在道路稳定基层施工中广泛采用。

在我国已建成的高速公路和一级公路中，无机结合料稳定基层的使用频率大大高于其他类型，并且其质量受到了施工单位的普遍认可，其道路质量也经过严峻考验。

二.无机结合料稳定基层的质量控制1.原材料的选择:(1) 土。

土除影响混合料强度等性能外，还对混合料压实产生一定的影响。

在设计过程中对工程土质分析是十分重要的，只有知道了土壤的种类、液限、塑性指数等相关特性，才能决定用什么材料来稳定土，强度才能符合规范要求，达到理想的效果。

一般而言，水泥稳定土中用的土，液限不应超过40，塑性指数不应大于17;石灰稳定土中用的土，塑性指数15-20的粘结土，有机质含量不超过10%。

(2)水泥。

水泥是无机的水硬性胶凝材料，当与水拌和后形成的浆体，经过一系列的物理化学作用后，能很好地在水中硬化并保持强度的发展。

应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥，不应使用快硬水泥、早强水泥以及已受潮变质水泥;宜采用35级的水泥。

(3)粉煤灰。

粉煤灰是无机结合料中最基本的原材料，它在混合料中起填隙、胶结作用。

粉煤灰中SiO2、Fe2O3总和Al2O3总量宜大于70%，700?时烧失量宜小于等于10%，细度应满足90%通过0.3mm筛孔，70%通过0.075mm筛孔，比表面积宜大于2500m2g。

SO3含量不超过3%。

(4)石灰对粉煤灰活性有激发作用的结合料，主要是通过石灰中的活性氧化物(CaO和MgO)来激发粉煤灰的活性。

过火、欠火石灰含量越少越好，粉灰及杂质含量越少越好，一般碎屑状石灰含量不得超过30%，杂质含量小于3%。

一般选用不低于?级的新灰。

石灰在使用前应充分消解。

使用消解不充分的石灰稳定土碾压完成后，在养生工程中，未充分消解的石灰继续吸水消解会引起局部胀松鼓包，影响稳定土结构层的强度和平整度。