桥梁建设１０６ ２０１６年第４６卷第６期（总第２４１期） Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏ１．４６，Ｎｏ．６，２０１６（Ｔｏｔａｌｌｙ Ｎｏ．２４１） 文章编号：１００３—４７２２（２０１６）０６—０１０６一Ｏ６ 短线法简支转连续刚构桥合龙方案比选 方淑君，余 豪 （中南大学，湖南长沙４１００７５） 摘 要：广州市轨道交通二十一号线某高架桥为四跨一联简支转连续刚构桥［跨径（３８＋４Ｏ＋ ４Ｏ＋３８）ｍ］，主梁采用短线法预制节段箱梁，采用架桥机先逐跨拼装成简支梁段，再各跨合龙形成 连续刚构体系。针对实际施工中可能出现的３种合龙方案：简支转中墩ｎ型连续刚构，再转全桥 刚构的２次体系转换施工（方案１）；简支转Ｔ构，再转Ⅱ型连续刚构，最后转全桥刚构的３次体系 转换施工（方案２）；简支梁转全桥刚构的１次体系转换施工（方案３），采用ＭＩＤＡＳ ＣｉｖｉＩ软件建立 全桥有限元模型，分析３种方案的结构内力及变形，并从适用性、施工周期等方面进行综合比选，该 桥选择方案２施工。采用方案２施３－．成桥后，墩身位移及主梁挠度均控制较好，全桥结构满足城市 轨道交通的运营设计要求。 关键词：刚构桥；短线法；合龙方案；有限元法；施工分析；方案比选；桥梁施工 中图分类号：Ｕ４４８．２３；Ｕ４４５．４ 文献标志码：Ａ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｌｏｓｕｒｅ Ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ａ Ｓｉｍｐｌｙ。－Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｔｏ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｉｇｉｄ－－Ｆｒａｍｅ Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｅｃａｓｔ ｂｙ Ｓｈｏｒｔ Ｌｉｎｅ Ｍａｔｃｈ Ｍｅｔｈｏｄ ＦＡＮＧ Ｓｈｕ－ｊｕｎ，ＹＵ Ｈａｏ （Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００７５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｖｉａｄｕｃｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｒａｉ１ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｌｉｎｅ Ｔｗｅｎｔｙ—Ｏｎｅ ｉｎ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｉｔｙ ｉＳ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｉｇｉｄ—ｆｒａｍｅ ｂｒｉｄｇｅ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｆｏｕｒ ｓｐａｎｓ ｏｆ（３８＋４０十４０＋３８）ｍ ａｒｒａｎｇｅｄ ｉｎ ｏｎｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｕｎｉｔ ａｎｄ ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｉｍｐｌｙ—ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｅａｍ ｂｒｉｄｇｅ Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｅａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ｔｈｅ ｓｅｇｍｅｎｔａｌ ｂｏｘ ｂｅａｍ ｔｈａｔ ｗａｓ ｐｒｅｃａｓｔ ｂｙ ｔｈｅ ｓｈｏｒｔ ｌｉｎｅ ｍａｔｃｈ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｓｅｇ— ｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅａｍ ｗｅｒｅ ｆｉｒｓｔｌｙ ａｓｓｅｍｂｌｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｓｉｍｐｌｙ～ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｅａｍ ｓｅｇｍｅｎｔｓ ｓｐａｎ ｂｙ ｓｐａｎ ｂｙ ｔｈｅ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｇａｎｔｒｙ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｂｅａｍ ｓｅｇｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｐａｎｓ ｗｅｒｅ ｃｌｏｓｅｄ ｔｏ ｆｉｎａｌｌｙ ｆｏｒｍ ａ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｉｇｉｄ—ｆｒａｍｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅ ３ ｃｌｏｓｕｒｅ ｓｃｈｅｍｅｓ ｍｉｇｈｔ ｂｅ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａ１ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ２－ｔｉｍｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｒｓｔｌｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｍｐｌｙ—ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｅａｍ ｓｅｇｍｅｎｔｓ ｔｏ ｔｈｅ ｎ—ｓｈａｐｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｉｇｉｄ ｆｒａｍｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｐｉｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ ｒｉｇｉｄ ｆｒａｍｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｂｒｉｄｇｅ（ｓｃｈｅｍｅ １）： ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ３－ｔｉｍｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｒｓｔｌｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｍｐｌｙ—ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｅａｍ ｓｅｇｍｅｎｔｓ ｔｏ ｔｈｅ Ｔ—ｓｈａｐｅ ｆｒａｍｅｓ，ｔｈｅｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ Ｔ—ｓｈａｐｅ ｆｒａｍｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ＩＩ—ｓｈａｐｅ ｃｏｎｔｉｎｕＯｕｓ ｒｉｇｉｄ ｆｒａｍｅｓ ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ ｒｉｇｉｄ ｆｒａｍｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｂｒｉｄｇｅ（ｓｃｈｅｍｅ ２）ａｎｄ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ １－ｔｉｍｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｍｐｌｙ—ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｅａｍ ｓｅｇｍｅｎｔｓ ｔｏ ｔｈｅ ｒｉｇｉｄ ｆｒａｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｂｒｉｄｇｅ（ｓｃｈｅｍｅ ３），ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ＭＩＤＡＳ Ｃｉｖｉｌ ｗａＳ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｅｔ ｕｐ ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｂｒｉｄｇｅ，ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｏｒｃｅｓ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ 收稿日期：２０１６…０４ １８ 基金项目：国家自然科学基金项目（５１３７８５０４） Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ０ｆ Ｃｈｉｎａ（５１ ３７８５０４） 作者简介：方淑君，副教授，Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｂｙｕｊｕｎ＠ｃｓｕ．ｅｄｕ．ｅＩｌ。研究方向：桥梁结构空间分析与极限承载力。 短线法简支转连续刚构桥合龙方案比选 方淑君，余豪 １Ｏ７ ３ ｓｃｈｅｍｅｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐｒｅ— ｈｅｎｓｉｖｅｌｙ ｃｏｍｐａｒｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ２ ｗａｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｓｃｈｅｍｅ ２，ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｅａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｂｒｉｄｇｅ ｗｅｒｅ ａｌｌ ｗｅｌｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｕｌｄ ｆｕｌｆｉｌｌ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｌｉｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｉｇｉｄ—ｆｒａｍｅ ｂｒｉｄｇｅ；ｓｈｏｒｔ ｌｉｎｅ ｍａｔｃｈ ｍｅｔｈｏｄ；ｃｌｏｓｕｒｅ ｓｃｈｅｍｅ；ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈ— ｏｄ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｃｈｅｍｅ；ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ １概述 用Ｃ６０混凝土，普通钢筋为ＨＰＢ３００、ＨＲＢ４００ ２ 广州市轨道交通二十一号线某高架桥为四跨一 种。主梁纵向预应力筋采用抗拉强度标准值为 联短线法简支转连续刚构桥，跨径（３８＋４０＋４０＋ １ ８６０ ＭＰａ的钢绞线，纵向预应力筋分为简支预应 ３８）ｍ（图１）。该桥设计运营荷载为双线轻轨活载， 力筋、连续预应力筋和底板通长预应力筋３种。桥 设计二期恒载为９０ ｋＮ／ｍ。主梁采用单箱单室等 墩为矩形变截面，采用Ｃ５０混凝土，墩高均为１２ ｍ， 高度箱梁，梁高２．０ ｍ，箱梁顶、底板宽度分别为 中墩及次中墩顺桥向厚１．２ ｍ；边墩采用柔性设计， １０．０ ｍ、２．４ ｍ，主梁截面如图２所示。预制箱梁采 顺桥向厚０．７５ ｍ。 固结后浇带 湿接缝 湿接缝 湿接缝 固结后浇带 预制节段箱梁 ｜ 、０号块 、０号块 、０号块 地面线 边墩 次中墩 中墩 次中墩 边墩 ３８ ４０ ④ 。 ⑤ 单位：ｍ 图１某刚构桥全桥立面 Ｆｉｇ．１ Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｈｏｌｅ Ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ ａ Ｒｉｇｉｄ－Ｆｒａｍｅ Ｂｒｉｄｇｅ １／２标准梁截面 １／２湿接缝截面 该高架桥为全桥无支座连续刚构体系，采用短 线法节段预制拼装技术施工。短线法预制梁所需场 １０ ０００／２ 吊孔 地较小，可标准化生产，桥梁的线形可通过调整匹配 梁段的相对位置来实现，适应性较好，能有效缩短施 工周期，并减少施工对城市交通及环境的影响【８ 。 ２ ｉ００．１ ７００．ｌ！墅 １ ２００ｌ１｛ 望 但主梁在施工中存在多次结构体系转换，对其结构 ２００．１ ７００． ２ １００ 变形及内力的控制比一般的连续刚构桥梁复杂很 单位：ｍ 多口 。 。针对实际施工过程中可能出现的合龙情 图２主梁截面 况，本文提出了３种合龙方案：简支转中墩Ⅱ型连 Ｆｉｇ．２ Ｓｅｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｍａｉｎ Ｂｅａｍ 续刚构，再转全桥刚构的２次体系转换施工方案（方 该桥桥墩及墩顶０号块采用现浇施工，主梁采 案１）；简支转Ｔ构，再Ｔ构转兀型连续刚构，最后 用短线法节段预制技术，即将主梁纵向分节，在工厂 转全桥刚构的３次体系转换施工方案（方案２）；简 内分段预制成形；预制梁通过节段间设置的剪力键 支梁转全桥刚构的１次体系转换施工方案（方案 来传递剪力，主梁施工时通过在各节段梁间涂抹环 ３）。为选择合理的合龙方案，采用有限元法，从墩身 氧树脂及预应力张拉将各节段梁拼装形成整体 。］。 变形、结构受力、主梁线形及施工周期等方面对３种 主梁施工时采用架桥机先逐跨拼装形成简支梁段， 方案进行综合比选。 再各跨合龙形成连续刚构体系桥梁。预制节段与墩 顶现浇段间设置３０ ｃｍ后浇湿接缝，中墩通过湿接 ２简支转连续刚构桥合龙方案 缝及连续预应力张拉形成墩梁固结，边墩通过固结 根据全桥结构及预应力体系的对称特性，本文 后浇带浇筑及桥墩竖向预应力张拉形成墩梁固结。 所讨论的合龙方案均为对称施工。 １０８ 桥梁建设Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ２．１方案１ 方案１的施工步骤为：①施工基础、承台、桥墩 和２～４号墩墩顶０号块，搭建各墩临时支撑；②移 动架桥机至第１跨，运梁车喂梁，依次吊装全部预制 节段（预留涂环氧树脂的空间）；调整线形及临时固 定边墩墩顶段位置；依次涂抹节间环氧树脂，张拉临 时紧固装置；③张拉梁段内边跨简支预应力钢束， 并及时压浆；利用架桥机两边的吊杆落梁至临时支 撑上，并微调梁体标高线形；④重复②、③施工步 骤，依次完成４跨吊装简支梁施工；⑤浇筑２～４号 墩墩顶湿接缝，对称张拉墩顶连续预应力筋及底板 通长筋，形成连续刚构体系（简支转Ⅱ型连续体 系）；⑥浇筑边墩固结后浇带，张拉边墩竖向预应力 筋，并锚固形成全桥固结刚构体系；⑦桥面铺装。 ２．２方案２ 方案２的施工步骤为：①一④施工步骤与方案 １相同；⑤浇筑２号、４号墩各墩顶湿接缝，并张拉 相应墩顶连续预应力筋（简支转Ｔ型刚构体系）；⑥ 浇筑３号墩墩顶湿接缝，并张拉相应墩顶连续预应 力筋，再张拉底板通长筋（Ｔ型刚构转Ⅱ型转连续 刚构体系）；⑦浇筑边墩固结后浇带，张拉边墩竖向 预应力筋，并锚固形成全桥固结刚构体系；⑧桥面 铺装。 ２．３方案３ 方案３的施工步骤为：①一④施工步骤与方案 １相同；⑤浇筑２～４号墩墩顶湿接缝与１号、５号 墩固结后浇带，并张拉边墩竖向预应力筋；⑥张拉 各墩顶连续预应力筋及底板通长束，并封锚（简支转 全桥连续刚构体系）；⑦桥面铺装。 ３有限元模型 为分析不同合龙方案对结构内力及变形的影 响，本文采用有限元软件ＭＩＤＡＳ Ｃｉｖｉｌ建立全桥结 构模型（图３）。模型中，桥墩及主梁结构采用梁单 元模拟，临时钢管支架采用弹性支撑模拟，承台底采 用固结处理。根据边跨、中跨预制节段长度进行有 限元划分，分别为１４个预制节段。全桥共１２９个节 点，１２８个单元。桥墩及墩顶０号块施工周期为３Ｏ ｄ，预制节段梁考虑３０ ｄ混凝土龄期，湿接缝及固结 后浇带梁段为现浇混凝土，分析时假定简支梁段吊 装就位，并通过紧固装置拼装。 ３．１ 材料参数 （１）主梁采用Ｃ６０混凝土，其弹性模量为３．６５× １０ ＭＰａ，轴心抗压强度４０ ＭＰａ、轴心抗拉强度３．５ 图３某刚构桥全桥有限元模型 Ｆｉｇ．３ Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ Ｗｈｏｌｅ Ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ Ｒｉｇｉｄ－Ｆｒａｍｅ Ｂｒｉｄｇｅ ＭＰａ。 （２）桥墩采用Ｃ５ｏ混凝土，其弹性模量为３．５５ ×１０ ＭＰａ，轴心抗压强度３３．５ ＭＰａ、轴心抗拉强 度３．１ ＭＰａ。 （３）预应力钢绞线规格为乒 １５．２ ｍｍ，其弹性 模量为１．９５×１０ ＭＰａ，管道摩擦系数０．１７，管道偏 差系数０．００１ ５，钢绞线松弛率２．５ ９／６，锚固变形、钢 绞线回缩变形值６ ｍｍ，张拉锚下控制应力ｌ ３０２ ＭＰａ ３．２计算荷载 （１）结构自重：主梁自重计算考虑普通钢筋影 响，计算容重２６ ｋＮ／ｍ。。 （２）运营活载：桥梁运营荷载为双线轻轨活载。 （３）预应力：张拉锚下控制应力１ ３０２ ＭＰａ。 （４）二期恒载：９０ ｋＮ／ｍ。 （５）收缩徐变：采用ＣＥＢ—ＦＩＰ模式规范（混凝 土结构，ＭＣ９０）＿１ ，计算至二期恒载施工后１ ０００ ｄ。 （６）升、降温：整体升、降温２０℃，温度梯度按 规范设置。 （７）荷载组合：①恒载（自重＋预应力＋收缩 徐变）；②恒载＋活载；③恒载＋降温；④恒载＋活 载＋降温；⑤收缩徐变。 ４合龙方案比选 ４．１ 墩身变形 墩身变形是连续刚构桥施工控制的关键因素， 由于３种合龙方案时结构均为对称施工，可取一半 结构进行变形分析。计算得到在成桥３年后、５种 荷载组合作用下３种合龙方案的墩顶位移，结果如 表１所示。 由表１可知： （１）方案３的墩顶位移较方案１和方案２的墩 顶位移明显偏大（偏大约２～３倍），这对桥墩结构受 力和施工控制非常不利。 （２）方案１和方案２的１号墩墩顶位移基本相 短线法简支转连续刚构桥合龙方案比选 方淑君，余豪 １０９ 表１ ３种合龙方案的墩顶位移 （３）在成桥阶段，方案１和方案２的１号边墩 Ｔａｂ．１ Ｐｉｅｒ Ｔｏｐ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ３ Ｃｌｏｓｕｒｅ Ｓｃｈｅｍｅｓ 荷载 １号墩墩顶位移／ｍｍ ２号墩墩顶位移／ｍｍ 在主力（荷载组合①、②）作用下约产生２０ １Ｔｉｍ的纵 组合 方案１ 方案２ 方案３ 方案１ 方案２ 方案３ 向位移，在主力＋附加力（荷载组合③、④）作用下，１ ① Ｚ０．８ ２０．４ ６７．７ １９．８ １７．６ ５２．０ 号墩墩顶纵向位移超过３５ ｍｉｔｔ（其中温度作用下的 ② ２１．６ ２１．２ ６９．１ ２０．８ １８．１ ５３．６ ③ ３６．１ ３５．７ ８３．７ ２７．９ ２５．６ ６０．９ 桥墩变形约１５ ｍｍ）。 ④ ３６．９ ３６．５ ８３．９ ２８．４ ２６．１ ６１．２ ４．２墩身内力 ⑤ Ｚ３．０ ２２．６ ２５．９ １３．８ １３．３ １４．２ 该桥边墩采用柔性设计，边墩截面尺寸小，抗 同；方案２的２号墩墩顶位移较方案１的２号墩墩 弯、抗剪能力较弱，边墩受力是该桥的关键控制因 顶位移略小。这是由于方案２采用３次体系转换施 素。成桥后，对５种荷载组合下３种合龙方案的１ 工，２号墩受３号中墩预应力施工的影响较小。因 号墩墩身内力进行分析，得到其墩顶、底弯矩和墩顶 此，采用方案２施工时各墩偏移量均最小。 顺桥向剪力，结果如表２所示。 表２ ３种合龙方案的１号墩内力 Ｔａｂ．２ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｆｏｒｃｅｓ ｏｆ Ｐｉｅｒ Ｎｏ．１ Ｏｆ ３ Ｃｌｏｓｕｒｅ Ｓｃｈｅｍｅｓ 目 丑ｉ丰叵醐 州 由表２可知： ３的主梁边、中跨挠度相差较多，主梁线形不均匀度 （１）在３种合龙方案中，方案２的１号墩各部 较大。由于不同的合龙方案及不同结构体系转化过 位内力均较小；方案３的墩身内力最大，这是由于方 程对桥梁结构的成桥线形会造成一定影响，在实际 案３的桥墩墩顶位移过大，从而造成其墩身内力也 施工前应根据施工计划合理选择合龙方案，并根据 普遍偏大。 合龙方案调整预制拼装梁的预拱度设置。 （２）与方案１和方案２相比，方案３的１号墩 墩顶、底弯矩分别增大约１ ３００ ｋＮ・ｍ、１ ４００ ｋＮ・ｍ；在最不利荷载（荷载组合④）作用下，方案３ 较方案１的墩顶、底弯矩和墩顶剪力分别增大约 ４７ 、３８ 、３８ ；方案３较方案２的墩顶、底弯矩和 墩顶剪力分别增大约４９．７ 、３９．９ 、３８ 。在方 案３中，由于桥墩过早参与主梁变形受力，从而造成 墩顶、底弯矩和墩顶剪力都偏大；同时其收缩徐变内 力也较方案１和方案２偏大颇多。因此，方案３可 ３ ４ 桥墩／号 能会造成桥墩的墩顶固结后浇带出现开裂破坏。 ４．３主梁成桥线形 图４成桥主梁竖向挠度 Ｆｉｇ．４ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａｉｎ 成桥３年后，３种合龙方案的主梁竖向挠度如 Ｂｅａｍ ｏｆ Ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ Ｂｒｉｄｇｅ 图４所示。由图４可知：施工成桥３年后，３种方案 主梁的挠度均为向上。方案１的边跨挠度约为３Ｏ ４．４综合比选 １Ｔｉｍ，且边跨跨中挠度大于中跨跨中挠度；方案２的 从工法适用性、结构受力安全性、主梁线形平顺 边跨挠度与方案１的边跨挠度相近，其中跨跨中挠 度及施工周期等方面对３种合龙方案进行综合分析 度较方案１的中跨跨中挠度略大，且主梁各跨挠度 比选，得到以下结论： 基本相同；方案３的中跨跨中挠度较方案１和方案 （１）方案３只有１次体系转换，在湿接缝混凝 ２的中跨跨中挠度均偏大较多，其边跨跨中挠度则 土浇筑及预应力筋张拉时耗时较短，施工工期最短， 比方案１和方案２的边跨跨中挠度偏小，同时方案 但成桥后，墩身结构变形及受力均较为不利，且中跨 １ｌＯ 桥梁建设Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ６３—７５．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ２０１６，４６（６） 与边跨的主梁成桥挠度相差较多，成桥线形差。在 方案３施工中，需设置各墩的初始预偏“后仰量”并 ［３］ 孙峻岭．无支座体系桥梁节段预制的制造方法：ＣＮ 逐跨精调主梁预拱度，施工过程较为复杂且可靠度 １０２４９３３４５ Ｂ［Ｐ］．２０１４—０３—２６． （ＳＵＮ Ｊ ｕｎ－ｌｉｎｇ．Ｓｅｇｍｅｎｔａｌ Ｐｒｅｃａｓｔｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｂｒｉｄｇｅｓ Ｎｏｔ Ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｗｉｔｈ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ：Ｃｈｉｎａ， 低。因此，在实际施工中不推荐使用方案３。 （２）方案２采用３次结构体系转换（３次浇筑混 凝土），由于湿接缝混凝土龄期的影响，其施工周期 ＣＮ１０２４９３３４５Ｂ［Ｐ］．２０１４—０３—２６．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［４３ 吴楠，杨晖，林洁君．５×７０ ｍ连续刚构箱梁短线 较方案１（２次结构体系转换）相对略长，但方案２的 桥墩变形及墩身内力较方案１均偏小，且主梁成桥 线形也最为均匀。采用３次体系转换，施工中先独 立完成各桥墩Ｔ构的湿接缝浇筑及预应力张拉，各 Ｔ构施工互不干扰，可精确控制全桥对称施工。因 此，方案２的施工便捷性较方案１好。在实际施工 中，若工期相对宽松则推荐方案２，若工期紧张时可 采用方案１。 根据对３个合龙方案的结构受力、墩身变形、主 梁挠度和施工周期的综合比选，同时结合工期安排， 该桥最终选用方案２进行各跨主梁合龙施工。 ５ 结 语 广州市轨道交通二十一号线某高架桥采用短线 法预制节段拼装技术，在该桥简支转连续刚构施工 中，结构体系转换是该桥施工的关键控制因素。在 各跨合龙顺序选择时，通过合龙方案比选，该桥采用 先次中墩合龙形成Ｔ构，再中墩合龙形成兀型连续 刚构，最后边墩合龙形成全桥固结连续刚构桥的方 案，该方案全桥墩身变形、受力及主梁线形均较好， 结构安全性高、工法适用性好。该桥采用该方案施 工成桥后，桥墩墩身位移及主梁挠度均控制得较好， 全桥结构满足城市轨道交通的运营设计要求。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１］ 刘钊，武焕陵，种艾秀，等．南京长江第四大桥节段 预制拼装箱梁足尺模型试验［Ｊ］．桥梁建设，２０１１（３）： ９一ｌ２． （ＬＩＵ Ｚｈａｏ，ＷＵ Ｈｕａｎ－ｌｉｎｇ，ＣＨＯＮＧ Ａｉ－ｘｉｕ，ｅｔ ａ１． Ｆｕｌｌ——Ｓｃａｌｅ Ｍｏｄｅｌ Ｔｅｓｔ ｆｏｒ Ｐｒｅｃａｓｔ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｓｅｇ—＿ ｍｅｎｔａｌ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｏｕｒｔｈ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ Ｂｒｉｄｇｅ［Ｊ］．Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，２０１１（３）：９— １２．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［２］ 张立青．节段预制拼装法建造桥梁技术综述Ｉ－Ｊ］．铁道 标准设计，２０１４，５８（１２）：６３—７５． （ＺＨＡＮＧ Ｌｉ—ｑｉｎｇ． Ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｂｒｉｄｇｅｓ，Ｕｓｉｎｇ Ｓｅｇｍｅｎｔａｌ Ｐｒｅｃａｓｔ Ｅｒｅｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｓｉｇｎ，２０１４，５８（１２）： 匹配法预制施工技术［Ｊ］．桥梁建设，２０１０（ｓ１）：７４ ～７８． （ＷＵ Ｎａｎ，ＹＡＮＧ Ｈｕｉ，ＬＩＮ Ｊｉｅ—ｊｕｎ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｐｒｅｃａｓｔｉｎｇ ５×７０一ｍ Ｓｐａｎ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒｓ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｉｇｉｄ—Ｆｒａｍｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｂｙ Ｓｈｏｒｔ Ｌｉｎｅ Ｍａｔｃｈ Ｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，２０１０（Ｓ１）： ７４—７８ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［５］ 何旭辉，马 广．预应力混凝土箱梁短线法节段预制 线形控制Ｉ－Ｊ］．桥梁建设，２００９（５）：６４—６７． （ＨＥ Ｘｕ－ｈｕｉ。ＭＡ Ｇｕａｎｇ．Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｓｈａｐｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｐｒｅｃａｓｔｉｎｇ ｏｆ ＰＣ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒ Ｓｅｇｍｅｎｔｓ ｂｙ Ｓｈｏｒｔ Ｌｉｎｅ Ｍａｔｃｈ Ｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，２００９（５）：６４ —６７．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［６］ 申兆繁．广州地铁４号线节段拼装梁设计Ｉ－Ｊ］．铁道标 准设计，２００８（８）：４６—４９． （ＳＨＥＮ Ｚｈａｏ—ｆａｎ．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｓｅｇｍｅｎｔａｌ Ｐｒｅｅａｓｔ Ｇｉｒｄ— ｅｒｓ ｆｏｒ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｍｅｔｒｏ Ｌｉｎｅ ４ｒＪ］．Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｓｉｇｎ，２００８（８）：４６—４９．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［７］ 刘 斌．香港东区立交工程短线法节段梁施工技术 ＿Ｊ］．世界桥梁，２０１５，４３（２）：２５—２８． （ＬＩＵ Ｂｉｎ．Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ Ｓｅｇｍｅｎｔａｌ Ｇｉｒｄｅｒｓ Ｃｏｎｓｔｒｕｃ— ｔｅｄ ｂｙ Ｓｈｏｒｔ—ｌ ｉｎｅ Ｍａｔｃｈ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ Ｐｒｏ— ｊｅｃｔｓ ｉｎ Ｅａｓｔｅｒｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｈｏｎｇｋｏｎｇ［Ｊ］．Ｗｏｒｌｄ Ｂｒｉｄｇ— ｅｓ，２０１５，４３（２）：２５—２８．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［８］ 高昌明．铁路节段预制胶接拼装简支箱梁的技术特点 和优势［Ｊ］．铁道建筑，２０１５（１０）：６０—６３． （ＧＡＯ Ｍｉｎｇ—ｃｈａｎｇ．Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ａｄｖａｎｔａ ｇｅｓ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｅｇｍｅｎｔａｌ Ｐｒｅｃａｓｔ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｓｉｍ— ｐｌｙ－Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒｓ ｗｉｔｈ Ｅｐｏｘｙ Ｒｅｓｉｎ Ｊｏｉｎｔｓ ［Ｊ］．Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５（１０）：６０—６３．ｉｎ Ｃｈｉ— ｎｅｓｅ） ［９］ 王殿伟．ＰＣ箱梁短线法节段预制施工技术［Ｊ］．世界 桥梁，２０１６，４４（３）：２５—２９． （ＷＡＮＧ Ｄｉａｎ—ｗｅｉ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ＰＣ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒ Ｓｅｇｍｅｎｔｓ Ｐｒｅｅａｓｔ ｂｙ Ｓｈｏｒｔ Ｌｉｎｅ Ｍａｔｃｈ Ｍｅｔｈｏｄ［，Ｊ］．Ｗｏｒｌｄ Ｂｒｉｄｇｅｓ，２０１６，４４（３）：２５—２９．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［１０３ 梅秀道，李亚民，李 志．预制节段逐跨拼装架设施 工吊挂系统受力分析［Ｊ］．桥梁建设，２０１３，４３（１）： ４２—４６． （ＭＥＩ Ｘｉｕ—ｄａｏ，Ｌ１ Ｙａ—ｍｉｎ，ＬＩ Ｚｈｉ．Ｆｏｒｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ 短线法简支转连续刚构桥合龙方案比选 方淑君，余豪 １１１ ［１４］ＴＢ １０００２．３—２００５，铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混 Ｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｓｐａｎ－ｂｙ—Ｓｐａｎ Ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ ａｎｄ Ｅｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｒｅｃａｓｔ Ｓｅｇｍｅｎｔｓ ＥＪ］．Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃ— ｔｉｏｎ，２Ｏ１３，４３（１）：４２—４６．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［１１３ 于政权，张嫱，陈剑波．５×７０ ｍ连续刚构节段箱梁 悬拼架设［Ｊ］．桥梁建设，２０１０（Ｓ１）：７９—８３． （ＹＵ Ｚｈｅｎｇ—ｑｕａｒｔ，ＺＨＡＮＧ Ｑｉａｎｇ，ＣＨＥＮ Ｊｉａｎ—ｂｏ． Ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ Ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ ａｎｄ Ｅｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ５×７０一ｍ Ｓｐａｎ Ｓｅｇｍｅｎｔａｌ Ｂｏｘ Ｇｉｒｄｅｒｓ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｉｇｉ＆Ｆｒａｍｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｊ］．Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，２０１０（ｓ１）：７９～ ８３．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） Ｅ１２］ 杨守梅．预制节段连续刚构桥梁成桥受力过程研究 （硕士学位论文）［Ｄ］．广州：华南理工大学，２０１０． （ＹＡＮＧ Ｓｈｏｕ－ｍｅｉ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｌｏａｄｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ Ｓｅｇｍｅｎｔａｌ Ｐｒｅｃａａｔ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｉｇｉｄ— Ｆｒａｍｅ Ｂｒｉｄｇｅ（Ｍａｓｔｅｒ Ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ）［Ｄ］．Ｇｕａｎｇ— ｚｈｏｕ：Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０． ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） Ｅ１３３ 程 钢，周 剑，刘 钊．节段预制拼装连续刚构桥 合龙方案研究［Ｊ］．世界桥梁，２０１３，４１（５）：７２～７５． （ＣＨＥＮＧ Ｇａｎｇ，ＺＨ０Ｕ Ｊｉａｎ，ＬＩＵ Ｚｈａｏ．Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｃｌｏｓｕｒｅ Ｓｃｈｅｍｅｓ ｆｏｒ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｉｇｉｄ—Ｆｒａｍｅ Ｂｒｉｄｇｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｂｙ Ｓｅｇｍｅｎｔａｌ Ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｓｓｅｍ— ｂｌｙＥＪ］．Ｗｏｒｌｄ Ｂｒｉｄｇｅｓ，２０１３，４１（５）：７２—７５．ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） 凝土结构设计规范［ｓ－Ｉ． （ＴＢ １０００２．３－２００５，Ｃｏｄｅ ｆｏｒ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｎ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ａｎｄ Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙ Ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ Ｃｕｌｖｅｒｔ［Ｓ］．） 方淑君 １９７４一，女，副教授 １９９６年毕业于长沙铁道学院桥梁 工程专业，工学学士，２００２年毕业 于中南大学桥梁与隧道工程专业， 工学硕士。研究方向：桥梁结构空 间分析与极限承载力 Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｂｙｕｊｕｎ＠ＣＳＵ．ｅｄｕ．ｃｎ 余 豪 １９９３一，男，硕士生 ２０１５年毕业于中南大学土木工程 专业，工学学士。研究方向：桥梁结 构空间分析与预应力混凝土 Ｅ－ｍａｉｌ：１９８９４３５２１７＠ｑｑ．ｃｏｒｎ ＹＵ Ｈａｏ （编辑：王娣）
