塔梁固结混合梁斜拉桥超高支架整体计算分析与监测技术研究

塔梁固结混合梁斜拉桥超高支架整体计算分析与监测技术研究

发表时间：2019-07-24T09:40:41.727Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：黄玉凡陈康[导读] 摘要：满堂支架法通常适用于整体现浇单跨跨径不大的连续箱梁及连续刚构桥，对于大跨径斜拉桥主梁采用满堂支架法架设不多见。

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摘要：满堂支架法通常适用于整体现浇单跨跨径不大的连续箱梁及连续刚构桥，对于大跨径斜拉桥主梁采用满堂支架法架设不多见。长门特大桥主桥为主跨550m的塔梁固结体系混合梁斜拉桥，边跨与主墩处主梁采用满堂支架和超高、倾斜钢管支架施工。通过支架优化设计、受力检算和施工监测等技术进行施工与控制，确保了主梁施工期间的安全与线形，施工效果良好。

关键词：斜拉桥；混合梁；塔梁固结；超高倾斜支架；有限元计算；监测 0 引言

在桥梁混凝土连续梁及连续刚构施工中，满堂支架法因其适应性强、安装方便、成熟可靠，且形成梁体结构整体性好等优点，应用最为普遍 [1-2]。但采用满堂支架法施工时，施工过程的安全和混凝土结构的质量首先取决于支架系统的整体性、稳定性和承载力。一旦计算分析考虑不恰当、监控安全预警不到位，以致未采取有效处理措施，可能导致混凝土梁开裂、支架体系局部失稳甚至整体垮塌等严重质量安全事故[3]。特别是对于结构形式复杂、现场条件特殊和支架超高的情况，对混凝土结构施工全过程下的满堂支架系统进行计算分析和监测尤为重要[4]。

在另一方面，由于桥梁满堂支架法大多应用于大中跨度现浇连续箱梁施工，在超大跨径斜拉桥主梁架设中并不多见，塔梁固结体系混合梁斜拉桥混凝土主梁和塔梁固结段采用超高、倾斜支架的更是未见报道。因此，已有的满堂支架系统计算分析也基本都是针对混凝土连续箱梁施工，支架系统计算和监测复杂程度有限[5-6]。

本文针对一大跨度塔梁固结体系混合梁斜拉桥边跨与主墩处主梁满堂支架及超高、倾斜钢支架，首先建立有限元模型计算分析其在支架模板自重、混凝土结构自重、施工荷载及风荷载等荷载组合下的变形和应力，再根据计算结果选取测点布置监测，将理论计算值与实际监控测量数据进行对比分析，验证支架系统的合理性，为施工安全提供依据。 1工程概况及支架布置

1.1工程概况

长门特大桥是福州绕城高速公路东南段工程项目中重要的控制性工程，大桥在闽江下游跨越闽江，桥址区频临闽江的入海口，东临东海，北接琯头镇长门村，南接琅岐岛凤窝村。主桥起终点桩号分别为K23+654和K24+502，全长848m，结构形式为（35+44+66）m+550m+（66+44+35）m七跨双塔双索面对称混合梁斜拉桥，塔高185.2m和184.2m，如图1所示。大桥设计行车速度100km/h，公路等级为双向六车道高速公路。

图 1 长门特大桥效果图

1.2支架布置

大桥边跨侧采用混凝土箱梁，施工方法为分阶段支架现浇，钢-混结合段也采用满堂支架施工。主梁按照对称均衡的原则施工，洋门侧近塔跨支架高度从46.7m变化到58.4m，青口侧近塔跨支架从19.3m变化到57.6m，为了控制高支架在浇筑过程中倾覆的风险，自梁端开始箱梁分14个施工段，每个施工段一次浇筑完成，纵向最大现浇段长度为16.45m，最大混凝土方量控制在1100m3以下，近塔第一根索区范围内由于支架较高划分为两个施工段。施工段自岸侧至江侧顺序其长度依次为15.41m、14m、14m、14.5m、14.55m、3.0m、16.45m、15m、15m、8.5m、7.95m、12.6m、12.7m、8.5m，依次为H11→H0→H1’ 结合段，其中H6为边跨合龙段。支架及现浇箱梁分段见下图所示。

图 2主1~主4支架立面布置图（洋门侧）

图 3主5~主7支架立面布置图（青口侧）

洋门侧远塔辅助墩至索塔范围内，青口侧近塔辅助墩至索塔范围内，地面至箱梁底面普遍超过30m，靠近索塔局部区域达到58.4m，因此以辅助墩（主2、主6）为界，江侧区域采用临时钢管支架，岸侧区域采用满堂支架。在箱梁浇筑前，对钢管支架进行110%箱梁自重预压，以绝对消除支架弹性变形，确保支架的零沉降。支架立柱采用φ800×16mm 钢管，平联采用φ400×6mm钢管，交叉杆采用□300×6mm方钢，顶部横梁采用2HN700×300×24×13mm型钢，支架钢材均为Q235。