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（貴陽建筑勘察設(shè)計(jì)有限公司 貴陽 550081）

1 概述

貴陽市南明區(qū)五里沖片區(qū)市政路網(wǎng)建設(shè)工程中山中路改茶A匝道橋第二聯(lián)設(shè)計(jì)為（20+30+20）m連續(xù)鋼箱梁，本聯(lián)鋼箱梁平面第一跨和第二跨位于半徑為60m的圓曲線及緩和曲線上，第三跨位于直線上，橋梁縱坡7.735%，橫坡為單向2%。

箱梁中線處梁高1.7m，箱梁底板水平，通過左右腹板高度不同形成2%橫坡。箱梁頂板寬7.5m，底板寬5.5m，單箱雙室。箱梁橫向設(shè)置2個(gè)JQZ（Ⅱ）系列球形鋼支座，支座間距5.1m（見圖1、圖2）。

圖1 箱梁平面

圖2 箱梁斷面

改茶A匝道第二聯(lián)鋼箱梁采用工廠分段（全聯(lián)共分為5段）加工預(yù)制、運(yùn)輸，采用大型吊車在橋位處分段吊裝就位后焊接成型。全聯(lián)鋼箱梁吊裝就位后發(fā)現(xiàn)部分支座出現(xiàn)不同程度的脫空，支座最大脫空高度25cm，橋面縱坡和橫坡有偏離原設(shè)計(jì)狀態(tài)的現(xiàn)象。

2 原因分析

由于箱梁平面處于小半徑曲線上，且縱坡7.735%，設(shè)計(jì)線位于箱梁中線，箱梁內(nèi)、外弧長(zhǎng)度與箱梁中線長(zhǎng)度不一致，要達(dá)到線路的設(shè)計(jì)縱坡，箱梁曲線外側(cè)的縱坡應(yīng)小于設(shè)計(jì)縱坡，曲線內(nèi)側(cè)的縱坡應(yīng)大于設(shè)計(jì)縱坡，箱梁需進(jìn)行空間扭轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)雖然交代鋼箱梁各節(jié)段需在工廠內(nèi)按梁體所在的實(shí)際道平、縱線型和橫坡放樣制造，但未將箱梁斷面加密給出各斷面的空間坐標(biāo)，施工單位未按實(shí)際平、縱放樣，僅在水平狀態(tài)下進(jìn)行制作，預(yù)制好的鋼箱梁不能實(shí)現(xiàn)空間扭轉(zhuǎn)，在拼裝成整體后各支座處的標(biāo)高與按空間扭曲狀態(tài)確定的標(biāo)高不一致，導(dǎo)致支座脫空。各支座實(shí)際脫空高度與理論計(jì)算應(yīng)脫空高度基本一致。

由于箱梁梁長(zhǎng)較長(zhǎng)，支座脫空后，鋼箱梁在自重狀態(tài)發(fā)生彈性和非彈性扭曲，橋面縱坡和橫坡均偏離了原設(shè)計(jì)；支座脫空會(huì)改變結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，使鋼箱梁、支座和橋墩基礎(chǔ)實(shí)際的受力狀態(tài)偏離原設(shè)計(jì)狀態(tài)，為橋梁后期運(yùn)營(yíng)埋下安全隱患。因此必須對(duì)支座脫空及橋面縱、橫進(jìn)行處理。

3 處理方案

第一步：通過4臺(tái)160t汽車吊將該聯(lián)鋼箱梁重新吊起，調(diào)整箱梁平面就位。鋼箱梁平面就位后臨時(shí)固定，限制平面。起吊過程中通過吊車承受的重量，確保4臺(tái)吊車同時(shí)起吊，吊點(diǎn)設(shè)置在各墩支點(diǎn)附近。

第二步：由專業(yè)支座更換班組在每個(gè)支撐位置附近設(shè)置液壓千斤頂，將本聯(lián)梁鋼箱梁完全受力于千斤頂上，安置千斤頂時(shí)將支座位置預(yù)留出來。箱梁完全受力于千斤頂后卸除汽車吊，根據(jù)各支座的脫空高度和橋梁縱、橫坡的情況，調(diào)整千斤頂高度，將箱梁外側(cè)頂高，通過箱梁剛體轉(zhuǎn)動(dòng)使脫空較高的支座脫空高度降低，并適當(dāng)調(diào)整橋梁縱、橫坡，使縱、橫坡達(dá)到可以接受的狀態(tài)。

調(diào)整過程隨時(shí)查看各千斤頂油表的讀數(shù)，使各支座處所受的支反力不要偏離設(shè)計(jì)支反力過多，確保鋼箱梁不致產(chǎn)生太大的內(nèi)應(yīng)力。

第三步：實(shí)際量測(cè)各支座脫空高度，加工支座墊高鋼板和鍥型鋼板（見圖 3）。

圖3 支座墊高示意圖

第四步：將鋼板焊接固定在支座上鋼板上，千斤頂油泵同時(shí)同步回油放下鋼箱梁就位。焊接鋼板墊高支座前應(yīng)將每個(gè)千斤頂統(tǒng)一頂高2cm，便于鋼板的焊接固定。

第五步：檢查各支座均落實(shí)受力后固定支座，設(shè)置永久平面限位措施。

第六步：檢查橋梁縱坡和橫坡。由于本橋橋面鋪裝只有7cm厚的瀝青混凝土，對(duì)縱、橫坡不滿足要求或不在可接受范圍內(nèi)的情況采取在現(xiàn)橋面鋼板上加焊鋼板的方法調(diào)整橋梁縱坡和橫坡。對(duì)于橋面調(diào)高高度超過5cm以上的采用鋼板焊接成空間格構(gòu)進(jìn)行加高。

4 設(shè)計(jì)和施工注意要點(diǎn)

（1）在大縱坡、小半徑曲線同時(shí)出現(xiàn)的情況下，不宜采用預(yù)制吊裝鋼箱梁，宜采用鋼筋混凝土箱梁。鋼箱梁在工廠加工預(yù)制時(shí)較難實(shí)現(xiàn)箱梁空間扭曲的狀態(tài)。

（2）在總體布跨設(shè)計(jì)時(shí)盡量減小跨徑，減小每聯(lián)的聯(lián)長(zhǎng)。每聯(lián)長(zhǎng)度越大，因箱梁加工時(shí)未實(shí)現(xiàn)空間扭曲的累積誤差越大，支座脫空高度也會(huì)越大。

（3）設(shè)計(jì)時(shí)除采用空間有限元計(jì)算軟件建立空間模型計(jì)算清楚箱梁內(nèi)力及支反力的情況外，還應(yīng)將箱梁的空間坐標(biāo)關(guān)系加密斷面表達(dá)清楚，指導(dǎo)施工單位加工預(yù)制。

（4）施工單位加工預(yù)制前需復(fù)核箱梁的空間坐標(biāo)關(guān)系，確認(rèn)無誤后再進(jìn)行下料加工、焊接。

（5）鋼箱梁的加工焊接應(yīng)在工廠內(nèi)準(zhǔn)確的按道路縱坡、橫坡和平曲線模擬大樣，形成與實(shí)際一樣的平面、縱斷面預(yù)制拼裝平臺(tái)，確保箱梁預(yù)制節(jié)段尺寸完全符合實(shí)際道路線型。

（6）箱梁各節(jié)段預(yù)制加工好后應(yīng)在工廠進(jìn)行預(yù)拼，預(yù)拼無誤后運(yùn)輸至工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝拼接。

（7）為避免鋼箱梁的加工預(yù)制誤差及誤差累積造成支座可能出現(xiàn)的少量脫空，造成鋼箱梁的內(nèi)力分布與設(shè)計(jì)偏離，建議采用可調(diào)高調(diào)平支座，鋼箱梁吊裝拼接成整體后通過支座調(diào)高來解決少量的支座脫空問題。

5 結(jié)束語

貴陽市南明區(qū)五里沖片區(qū)市政路網(wǎng)建設(shè)工程中山中路改茶A匝道橋鋼箱梁在吊裝就位后出現(xiàn)支座脫空現(xiàn)象，通過原因分析可知，加工單位未考慮到由于彎曲和縱坡影響，鋼箱梁結(jié)構(gòu)的形狀應(yīng)為空間扭曲形狀，只是按圖紙中的縱、橫剖面，在一個(gè)水平面內(nèi)進(jìn)行下料加工，最終導(dǎo)致箱梁實(shí)際形狀與設(shè)計(jì)不一致，即設(shè)計(jì)的螺旋式圓曲線被加工成平面圓曲線，是造成支座脫空的原因。根據(jù)支座脫空原因，提出支座脫空處理方案，對(duì)鋼箱梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體旋轉(zhuǎn)和支座墊高，重新確定箱梁的空間狀態(tài)和支座標(biāo)高，使各支座支反力達(dá)到設(shè)計(jì)容許值。施工中采取鋼箱梁整體同步頂升的施工技術(shù)使各支座落實(shí)。該工程已于2016年3月通過竣工驗(yàn)收并通車運(yùn)營(yíng)。

本文提出的通過整體頂升、旋轉(zhuǎn)、墊高鋼箱梁重新確定箱梁空間坐標(biāo)，使脫空支座落實(shí)的處理方法，可供類似工程借鑒，同時(shí)也給類似工程提出在設(shè)計(jì)和施工過程中需要特別注意的事項(xiàng)和要點(diǎn)。