中铁贵州工程有限公司561113
摘要：钢箱梁桥兼具箱形截面和钢结构的优点，具有强度高、自重轻、抗震性能好、抗扭刚度大、耐久性好等显著特点。对于主跨在50～300m的桥梁而言，钢箱梁桥具有较强的竞争力。以往大跨度连续钢箱梁桥在国内建成较少，主要原因是该桥型的施工控制要求较高。随着钢结构桥梁数量的增加和跨度不断地发展，设计、制作、施工的经验不断累积，相继建成了一批设计新颖、结构复杂、外形美观的大跨度桥梁。本文将分析大跨连续钢箱梁桥的施工控制技术。
关键词：连续钢箱梁桥；大跨度；制造线形；安装线形；全过程控制；研究
中图分类号：U445文献标识码：A
1车田河大桥地质概况
1.1地形、地貌
场区地貌类型主要为溶蚀残丘，桥梁测设基线通过段地面高程为1216.5～1227.5m之间，相对高差11.0m，两岸桥台位斜坡处，桥区主要分布旱地。桥区覆盖层为第四系人工堆积层（Qme）杂填土、残坡积层（Qel+dl）红粘土，下伏基岩为三叠系下统安顺组第三段（T1a3）中厚层状白云岩偶夹薄层状泥质白云岩。桥区位于贵安新区湖潮乡下坝村附近，有天河潭大道至桥位附近，交通方便。
1.2水文、气候
项目区地处南明河花溪水库和松柏山水库的上游，属长江流域乌江水系，地表径流不发育。场区属于亚热带湿润温和型气候，年平均气温为14.6℃，年极端最高温度34.4℃，年极端最低温度为-7.8℃，其中，最热的七月下旬，平均气温为24.3℃，最冷的一月上旬，平均气温是4.4℃。年平均总降雨量为1223.7mm，最大降雨量1656.7mm，最小降雨量720.4mm，最大日降雨量266.2mm（1991年7月9日）。
1.3地层岩性
场区覆盖层为第四系人工堆积层（Qme）杂填土、残坡积层（Qel+dl）红粘土，下伏基岩为三叠系下统安顺组第三段（T1a3）薄～中厚层状白云岩夹泥质白云岩。
2钢箱梁施工常用方法
大跨度钢箱梁桥的施工方法很多，根据结构特点，现场条件以及施工技术，常用的吊装方法主要有分段吊装法、整体吊装法、顶推法、整体提升法、整体顶升法、悬臂拼装法、高空滑移法等采用何种安装方法，应根据结构特点、场地要求、施工水平、工程进度要求、经济性等方面综合考虑再进行确定。本桥主要采用龙门吊分段吊装法施工。
3施工技术的问题与难点
施工阶段受力状态复杂。连续梁桥大单元节段吊装施工中，各个施工阶段受力既相互独立又相互影响，还有各种次内力，施工过程中会发生多次简支变连续的体系变化，各种因素影响使得受力较难掌控。同时，钢箱梁宽度较大，空间受力特性较为明显，需很好地分析讨论。线形控制难度大。根据工厂预制、大单元节段吊装的施工方案，需要控制多种线形，施工控制影响因素较多，误差控制难度大。大单元节段吊装施工过程中，将受到各种因素的影响，如材料弹性模量、梁重、施工临时荷载、温度等参数的误差，加上施工中的测量、施工误差，均会引起桥梁施工状态与理想状态的偏差。这些偏差的累计将会影响桥梁的内力和线形，影响大单元节段的连接，造成超宽焊缝或者焊接前的大节段梁端转角过大，导致合拢困难，也可能导致桥面标高达不到预期要求，桥面铺装厚薄不一，影响工程质量、铺装质量。温度变化对钢箱梁变形、应力影响较大。施工过程中，温度并不是恒定不变的，温度的变化会引起钢箱梁的变形和应力的变化，需要进行分析。
4大跨连续钢箱梁桥的施工控制技术
4.1结构几何线形控制
1．准备阶段（1）根据桥梁结构设计参数及施工流程进行施工全过程仿真分析，从而得到桥梁结构的关键施工阶段。类似昆山亭林大桥这样的多跨连续钢箱梁桥的关键施工阶段为：预拼装阶段、拆除拱上支架和拆除拱下支架阶段。（2）通过对结构仿真分析识别在预拼装阶段对几何线形控制最不利的结构参数。即以仿真分析为基础进行参数敏感性分析，量化各参数误差对桥梁结构几何线形的影响效应，确定安装阶段的关键控制参数：顶、底板温差、焊缝不均匀收缩和各梁段自重。2．预拼装阶段由于现场钢箱梁接缝施工多，采用螺栓连接和焊接连接，调整能力很有限，因此将几何线形控制作为控制的首选项。（1）预拼装阶段的制作过程中每个梁段的重量对后期吊装和成桥内力均有重要影响，应精确称重。（2）钢结构预拼装阶段的焊接变形会改变桥梁整体的线形，因此在预拼装阶段对焊缝收缩量进行测量。（3）钢箱梁顶底板温差会改变桥梁整体的线形较敏感，因此预拼装阶段需要严格控制顶底板温差，确保几何线形。3．吊装架设阶段对在关键施工阶段即拆除拱上支架和拱下支架两个阶段的关键断面，以几何线形控制为主、应力监测为辅，确定桥梁的成桥状态。4．成桥荷载试验（1）通过最不利荷载工况下的承载能力，判定桥梁施工质量。（2）对荷载作用下关键截面的几何线形监测，验证桥梁施工监控方法对成桥几何线形控制的有效性。
4.2吊装监测
对于本桥三跨连续钢箱梁吊装过程的应力监测截面选择为：每单元节段的跨中截面、吊点截面及主要位置的斜撑。在现场实时吊装监测中对以上不利部位采用数码应变表面传感器进行应力实时监测，测试结果以无线传输方式上传到计算机。吊装过程安装未出现异常现象，采用临时剪刀撑的加固方案能够满足大跨度钢箱梁的吊装控制要求.
4.3结构应力的监测
4.3.1结构应力的监测内容
结构截面的应力监测是非通航孔桥施工监控的主要内容之一，它是施工过程的安全预警系统。随着非通航孔桥施工的推进，结构的应力值是不断变化的。某一时刻的应力值是否与分析预测值一样，是否处于安全范围是施工控制关心的问题。因此，非通航孔桥施工监控中需对关键截面进行应力监测，一旦发现异常情况，立即查明原因并及时处理。针对非通航孔桥的结构特点及大单元节段吊装施工方法，施工控制中的应力监测的内容主要包括：钢箱梁跨中截面的正应力监测；钢箱梁顶截面的正应力监测；钢箱梁吊点处的剪应力；钢箱梁纵向两吊点跨中截面的正应力。
4.3.2应力测点布置
钢箱梁的应力测试分为一般测试和重点测试。一般测试的测点从梁厂钢箱梁制作开始埋设，一直到全桥施工完成；重点测试的测点从梁厂开始布设，主要测量钢箱梁吊装过程中的应力，吊装就位后该测点传感器随即拆除。以下就应力测试工作进行阐述。一般应力测试在各个施工阶段都需进行应力测试，钢箱梁在胎架上组拼处于无应力状态，为了对后续钢箱梁安装提供初始应力状态，首先需对钢箱梁下胎前进行结构的初始应力监测，之后测得的应力均以初始应力状态为基准。
总之，近年来，由于结构上临时施工荷载的存在及其大小和作用位置的随机性，以及各梁段混凝土重量的施工误差、混凝土收缩徐变和温度等因素的影响，使这些受控变量的量值在不同的施工阶段但会出现不同的随机值，所以就需要我们针对不同的情况采取针对性的措施，以保证结构达到设计预期的线性和受力特征，避免在正常运营期间出现不必要的病害。
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