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摘要：建立汉江大桥的施工控制的有限元模型，观测不同施工阶段的变形及应力并与有限元计算结果进行分析比较。通过计算分析，对先边跨后中跨合龙，先中跨后边跨合龙以及全桥一次合龙的三种不同的合龙方案对全桥合龙阶段主梁竖向位移和主梁上下缘应力进行了详细对比分析，最终选择了较合理的合龙方案，为汉江大桥的的顺利合龙提供了参考。
关键词:连续梁桥；合龙方案；优化比较
Abstract: the establishment of hanjiang bridge construction control of finite element model, observation different construction stage of deformation and stress and with the finite element result was analyzed. Through the analysis and calculation of the first across the cross after closure, the first across the bridge across the closure and behind a closure of three different closure plan of the whole bridge girder closure phase vertical displacement and inferior to the main stress in the detailed analysis, finally chose the more reasonable closure plan, for the hanjiang bridge sucessfully provides the reference.
Keywords: continuous girder bridge; Closure plan; Optimization is
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1 概述
合龙段施工是连续梁施工和体系转换的一个重要环节，合龙段施工必须满足受力状态的设计要求和保持梁体线性，控制合龙段施工误差。利用连续梁成桥设计的负弯矩预应力筋为支撑是连续梁桥分段悬臂浇注施工方法的受力特点。悬臂浇注过程中各独立的T构的梁体处于负弯矩受力状态，随着各T构的逐渐合龙，各个墩顶的临时固结的依次拆除，梁体一逐渐转化为不同的结构受力状态，直到连续梁的成桥状态，这个转化就是连续梁的体系转化过程[2]。
合龙顺序在连续梁桥施工过程中至关重要。首先，合龙顺序是施工控制的敏感因素，不同的合龙顺序，施工的难易程度，工期还有结构误差累积的就有所不同；其次，合龙改变了合龙段所在跨的静定性质，随着合龙跨数的增多结构超静定次数也增多，结构也越来越复杂，结构将产生与施工关联较大的次内力以及结构内力重分布，这些对成桥后结构的位移和内力状态都有很大影响；再者，合龙顺序直接关系到各跨的施工进度安排，对工期和成本都有极大影响。目前常见的合龙顺序有三种：一是先边跨再中跨合龙；二是先中跨再边跨合龙；全桥一次性合龙。
2 连续梁桥合龙段的一般构造
连续梁桥的合龙段分中跨合龙段和边跨合龙段。在设计上，一般中跨合龙段和边跨合龙段的构造完全相同，施工工艺也基本相似。合龙是连续梁主梁施工箱梁浇筑的最后一个关键环节，在合龙过程中，由于受温差、砼的收缩及水化热、结构体系转换、已完成梁段砼的徐变及施工荷载等因素影响。合龙截面会产生挠度差和角变位，合龙施工前，悬臂端在温度变化、风力和日照等影响下，会发生水平向偏移变形、轴向伸缩及竖向挠曲。为保证合龙段的质量，需采取必要措施。在预应力钢筋张拉之前，尤其是混凝土浇筑早期强度较低，这些变形都有可能导致合龙段混凝土开裂，为了消除变形对合龙段混凝土的影响，实际施工中一般对合龙段通过增加刚性连接来进行临时锁定，使合龙段能传递剪力、轴力和弯矩。刚性连接一般有两种形式[1]：
(1)在合龙处以劲性钢管代替预应力波纹管道，合龙施工前，先张拉钢管中的临时预应力束来达到刚性连接效果；
(2)在合龙段两端相邻梁体预埋钢板，合龙施工前用型钢或砼压柱顶在预埋钢板上，张拉临时预应力束，达到刚性连接效果。
3 合龙方案
悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续箱梁桥有多种合龙顺序,如:边跨至中跨的顺序合龙、中跨至边跨的顺序合龙、全桥一次性合龙等。一般认为只要该方案能满足合龙的设计内力、施工技术要求,就认为该方案是可行的。因按照不同的合龙顺序合龙,成桥时梁体初始恒载(广义恒载) 内力是有差别的,并且在体系转换的过程中由徐变引起的内力重分布的数值亦不同,因此可以通过优化合龙顺序来使梁体成桥时受力状态更合理。但是一般连续梁桥在设计时,施工合龙方案已先确定。即结构设计计算与施工方案设计、验算是互相制约、互相配合的,设计必须考虑施工阶段的应力与应变值,而施工方法、工艺的选择也必须符合设计要求。在施工上不存在合龙顺序的优化,但可以在设计范围内,来优化合龙顺序,以缩短桥梁的工期[3]。目前,国内一般从施工工艺、合龙工期等方面来分析这个问题,而从梁体受力、变形方面比较分析很少。不同的合龙顺序对结构成桥状态的影响是非常明显的，本文通过有限元计算模型详细计算分析不同合龙顺序的位移及应力。为了找出最优合龙方案以及不同合龙方案对主桥成桥后位移和应力的影响规律，给出以下三种方案。
（1）先边跨、后中跨合龙方案
（2）先中跨、后边跨合龙方案
（3）全桥一次性合龙方案
4 不同合龍方案实例计算比较分析
连续梁桥的施工，要经过几次结构体系转换的过程。随着施工阶段的推进，桥梁的结构形式、支承约束条件和荷载作用方式等都在不断发生变化。因此连续桥梁结构最终恒载内力与施工合龙的顺序有关，不同的施工合龙顺序，由于其初始恒载内力不同，在体系转换的过程中，由收缩徐变引起的内力重分布也不同，因此选择正确的合龙方案至关重要，而且合理的合龙方案也关系到施工的安全和经济等。下面对汉江大桥不同合龙方案的重点控制断面进行位移及内力分析。
5 结论
针对汉江大桥，对不同合龙方案下结构主梁的位移和应力进行了比较分析，得出以下结论：
（1）在合龙施工过程中，位移极值随合龙顺序的改变而改变，而极值点一般不随合龙次序的改变而改变，但单跨最值和全桥最值点的位置因合龙次序不同而有所差异，桥梁线型受合龙次序影响也较为明显。
（2）在合龙施工过程中，应力极值及极值点随合龙顺序的改变而改变，因此建议对桥梁上部结构进行施工组织设计时，对合龙次序给予足够重视。
（3）通过本章节对各个不同方案的综合对比，采用从边跨到中跨合龙方案受力和变形最理想。
参考文献：
[1] 李中贤. 多跨连续梁桥合龙方案优化研究[D]. 长安大学, 2011
[2] 何军. 大跨连续刚构桥施工控制及合龙方案研究[D]. 长安大学, 2011
[3] 颜建敏. 连续刚构桥合龙工艺研究[J]. 山西科技, 2009
[4] 朱世峰. 多跨连续刚构桥结构线形控制与合龙技术研究[D]. 重庆交通大学,2008
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:连续梁桥；合龙方案；优化比较
Abstract: the establishment of hanjiang bridge construction control of finite element model, observation different construction stage of deformation and stress and with the finite element result was analyzed. Through the analysis and calculation of the first across the cross after closure, the first across the bridge across the closure and behind a closure of three different closure plan of the whole bridge girder closure phase vertical displacement and inferior to the main stress in the detailed analysis, finally chose the more reasonable closure plan, for the hanjiang bridge sucessfully provides the reference.
Keywords: continuous girder bridge; Closure plan; Optimization is
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1 概述
合龙段施工是连续梁施工和体系转换的一个重要环节，合龙段施工必须满足受力状态的设计要求和保持梁体线性，控制合龙段施工误差。利用连续梁成桥设计的负弯矩预应力筋为支撑是连续梁桥分段悬臂浇注施工方法的受力特点。悬臂浇注过程中各独立的T构的梁体处于负弯矩受力状态，随着各T构的逐渐合龙，各个墩顶的临时固结的依次拆除，梁体一逐渐转化为不同的结构受力状态，直到连续梁的成桥状态，这个转化就是连续梁的体系转化过程[2]。
合龙顺序在连续梁桥施工过程中至关重要。首先，合龙顺序是施工控制的敏感因素，不同的合龙顺序，施工的难易程度，工期还有结构误差累积的就有所不同；其次，合龙改变了合龙段所在跨的静定性质，随着合龙跨数的增多结构超静定次数也增多，结构也越来越复杂，结构将产生与施工关联较大的次内力以及结构内力重分布，这些对成桥后结构的位移和内力状态都有很大影响；再者，合龙顺序直接关系到各跨的施工进度安排，对工期和成本都有极大影响。目前常见的合龙顺序有三种：一是先边跨再中跨合龙；二是先中跨再边跨合龙；全桥一次性合龙。
2 连续梁桥合龙段的一般构造
连续梁桥的合龙段分中跨合龙段和边跨合龙段。在设计上，一般中跨合龙段和边跨合龙段的构造完全相同，施工工艺也基本相似。合龙是连续梁主梁施工箱梁浇筑的最后一个关键环节，在合龙过程中，由于受温差、砼的收缩及水化热、结构体系转换、已完成梁段砼的徐变及施工荷载等因素影响。合龙截面会产生挠度差和角变位，合龙施工前，悬臂端在温度变化、风力和日照等影响下，会发生水平向偏移变形、轴向伸缩及竖向挠曲。为保证合龙段的质量，需采取必要措施。在预应力钢筋张拉之前，尤其是混凝土浇筑早期强度较低，这些变形都有可能导致合龙段混凝土开裂，为了消除变形对合龙段混凝土的影响，实际施工中一般对合龙段通过增加刚性连接来进行临时锁定，使合龙段能传递剪力、轴力和弯矩。刚性连接一般有两种形式[1]：
(1)在合龙处以劲性钢管代替预应力波纹管道，合龙施工前，先张拉钢管中的临时预应力束来达到刚性连接效果；
(2)在合龙段两端相邻梁体预埋钢板，合龙施工前用型钢或砼压柱顶在预埋钢板上，张拉临时预应力束，达到刚性连接效果。
3 合龙方案
悬臂浇筑施工的预应力混凝土连续箱梁桥有多种合龙顺序,如:边跨至中跨的顺序合龙、中跨至边跨的顺序合龙、全桥一次性合龙等。一般认为只要该方案能满足合龙的设计内力、施工技术要求,就认为该方案是可行的。因按照不同的合龙顺序合龙,成桥时梁体初始恒载(广义恒载) 内力是有差别的,并且在体系转换的过程中由徐变引起的内力重分布的数值亦不同,因此可以通过优化合龙顺序来使梁体成桥时受力状态更合理。但是一般连续梁桥在设计时,施工合龙方案已先确定。即结构设计计算与施工方案设计、验算是互相制约、互相配合的,设计必须考虑施工阶段的应力与应变值,而施工方法、工艺的选择也必须符合设计要求。在施工上不存在合龙顺序的优化,但可以在设计范围内,来优化合龙顺序,以缩短桥梁的工期[3]。目前,国内一般从施工工艺、合龙工期等方面来分析这个问题,而从梁体受力、变形方面比较分析很少。不同的合龙顺序对结构成桥状态的影响是非常明显的，本文通过有限元计算模型详细计算分析不同合龙顺序的位移及应力。为了找出最优合龙方案以及不同合龙方案对主桥成桥后位移和应力的影响规律，给出以下三种方案。
（1）先边跨、后中跨合龙方案
（2）先中跨、后边跨合龙方案
（3）全桥一次性合龙方案
4 不同合龍方案实例计算比较分析
连续梁桥的施工，要经过几次结构体系转换的过程。随着施工阶段的推进，桥梁的结构形式、支承约束条件和荷载作用方式等都在不断发生变化。因此连续桥梁结构最终恒载内力与施工合龙的顺序有关，不同的施工合龙顺序，由于其初始恒载内力不同，在体系转换的过程中，由收缩徐变引起的内力重分布也不同，因此选择正确的合龙方案至关重要，而且合理的合龙方案也关系到施工的安全和经济等。下面对汉江大桥不同合龙方案的重点控制断面进行位移及内力分析。
5 结论
针对汉江大桥，对不同合龙方案下结构主梁的位移和应力进行了比较分析，得出以下结论：
（1）在合龙施工过程中，位移极值随合龙顺序的改变而改变，而极值点一般不随合龙次序的改变而改变，但单跨最值和全桥最值点的位置因合龙次序不同而有所差异，桥梁线型受合龙次序影响也较为明显。
（2）在合龙施工过程中，应力极值及极值点随合龙顺序的改变而改变，因此建议对桥梁上部结构进行施工组织设计时，对合龙次序给予足够重视。
（3）通过本章节对各个不同方案的综合对比，采用从边跨到中跨合龙方案受力和变形最理想。
参考文献：
[1] 李中贤. 多跨连续梁桥合龙方案优化研究[D]. 长安大学, 2011
[2] 何军. 大跨连续刚构桥施工控制及合龙方案研究[D]. 长安大学, 2011
[3] 颜建敏. 连续刚构桥合龙工艺研究[J]. 山西科技, 2009
[4] 朱世峰. 多跨连续刚构桥结构线形控制与合龙技术研究[D]. 重庆交通大学,2008
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。