大跨连续梁桥单T构悬臂拼装施工力学状态控制技术

摘要

上海轨道交通10号线跨6号线节点桥为(40+75+40)m连续梁桥,主梁采用U形-箱形截面,该桥周边施工环境复杂,采用单T构悬臂拼装工艺施工。施工时T构处于非对称加载状态,两侧的不平衡施工荷载导致T构出现整体稳定和局部构件的强度问题,为满足悬臂施工偏载条件下的结构力学状态控制,基于最大容许控制法和自适应控制法,引入“冗余控制”机制,提出梁式桥T构力学状态的主、被动控制技术。主动控制技术中,采用基于T构两侧抗拉束分级加载与卸载的平衡力矩宽幅调整技术,解决了施工中倾覆力矩引起的T构整体稳定问题;采用基于轴力伺服系统的T构力学状态精准控制技术,在倾覆力矩宽幅变化时实现了T构精准平衡,降低了T构顶缘的拉应力;采用基于桥-机耦合效应的支腿反力按需调整技术,降低了前支腿的荷载,减少了倾覆力矩;采用基于预加应力的桥面结构安全控制技术,解决了架桥机过孔时T构主梁顶面拉应力过大的问题。被动控制技术中,通过设置抗压柱和随动压重,被动承担部分不平衡荷载,即使主动控制技术失效仍能确保T构体系安全。综合运用上述4项主动和2项被动控制技术,节点桥的高程偏差控制在±10 mm内;轴线偏差控制在±5 mm内,满足设计要求。