大溪大橋8～9號墩為112 m提籃拱，采用尼爾森體系，梁長116.0 m，計算跨度112.0 m。系梁按整體箱形梁布置，采用單箱三室預應力混凝土箱形截面，橋面中部梁寬17.8 m，端部18.8 m，梁高2.5 m。底板在3．0 m范圍內上抬0.50 m以減少風阻力，吊點處設橫梁，橫梁厚度為40～60 cm;拱肋平面內矢高f=22.4 m，矢跨比為f／l=1/5，拱軸采用懸鏈線，線型系數m=1. 347，拱肋在橫橋向內傾90，拱頂拱肋中心距離為9. 19m，拱肋采用2根直徑1 200 mm鋼管組成的啞鈴型截面，高3 m;吊桿采用127根直徑7 mm平行鋼絲索組成，吊桿間距8m，兩拱肋間設5道鋼結構橫撐，其中拱頂處設一字撐并用斜桿連接，其余均為K型撐。

1  系梁支架設計及施工情況

    系梁支架體系采用“鉆孔樁十埋入式鋼管立柱十貝雷片桁梁結構”，共設9排臨時墩（從小里程往大里程分別為L1～L9）。

    L1和L9各排采用1×4根直徑920 mm×壁厚12 mm鋼管形式，橫橋向間距為5.5 m+5 m+5.5 m。底部直接支撐于拱腳兩端的承臺上，與承臺表面的預埋鋼板焊接，緊靠墩身放置。在墩身中部設置2道連接桿與墩身連接固定，保證鋼管的穩定性。

    L2～L 8每排采用1×4根直徑920 mm X壁厚16 mm鋼管形式，橫橋向間距為5.5 m+5 m+5.5m，順橋向間距為15 m，底部嵌固于直徑2．0 m鉆孔樁內。立柱鋼管之間聯結系采用直徑325 m m X6 mm鋼管與立柱鋼管焊接牢固，焊縫高8 mm，按上下對應設置2排，鋼管中對中間距6.8 m，上下層水平連接系交叉桿相互錯開布置。

2  系梁施工情況

    系梁混凝土分3段澆筑，在支架受洪水沖毀前已全部澆筑完畢。系梁預應力索第1批張拉中，縱向張拉已按設計完成張拉并壓漿；橫向張拉已完成總量的60%，目前在張拉剩余橫向鋼束，拱肋部分還未施工。

3  系梁支架受災情況及監測情況

3.1  受災原因及系梁支架受損情況說明

    因本地區連降大暴雨，平均雨量達到192.3mm，導致甌江干流持續高水位并不斷增高達到1998年以來最高洪水位，流量達到50年一遇洪水標準，接近100年一遇。上、下游同步開閘泄洪導致甌江河流洪水流量、流速驟增，洪峰最大時大溪大橋橋址處洪水水位為52.1 m。最終由于棧橋沖毀以及上游沖下的漂浮物如鐵船、油罐、板房等撞擊系梁支架，導致上游方向迎水面的第1排8根鋼管及縱向聯系損毀。  系梁支架具體受損情況如下：①L1，L9支架鋼管無明顯變形，目測無明顯受損；②L2～L8靠上游側（即主橋右側）第1根鋼管均被沖毀或脫落支架橫梁；L7靠上游第2根鋼管被沖落；③L1～L9間系梁支架各縱向聯系水平桁全部沖斷。

3.2  系梁監測情況

    系梁受災后，經多次監測和檢查，沒有發現明顯裂縫或過大變形。系梁面監測情況：左側梁面監測點最大變化值為下沉6 mm;右側梁面監測點最大變化值為下沉18 mm。橫向位移監測數據反映最大值為4 mm，往下游方向偏曲；但支座處梁面橫向位移為0 mm。

    系梁支架橫梁監測情況：左側梁面監測點最大變化值為下沉6 mm;右側梁面監測點最大變化值為下沉47 mm（由于右側最外側1根鋼管已脫落造成橫梁懸挑過大）。橫向位移監測數據反映最大值為6 mm，往下游方向偏曲；但L1，L9處橫梁的橫向位移為0 mm。受損支架示意見圖1，系梁監測點示意圖見圖2。

4設計結構形式及主要材料

4.1結構形式

    (1)系梁。采用單箱三室預應力混凝土箱形截面，橋面箱寬17.8 m，梁高2.5 m，底板厚度為30 cm，頂板厚度為30 cm，邊腹板厚度為35 cm，中腹板厚度為30 cm。底板在3.0 m范圍內上抬0. 50 m以減少風阻力，吊點處設橫梁，橫梁厚度為40～60 cm。

    (2)支架。支架體系采用“鉆孔樁十埋入式鋼管立柱十貝雷片桁梁結構”，共設9排臨時墩。

4.2主要材料

混凝土：系梁采用C50混凝土。C50混凝土

4.3設計荷載

    系梁自重：y取26.0 k N／m³。

    拱腳重量：換算成荷載加到系梁上。

    荷載組合：自重十預應力十收縮徐變。

5  系梁有限元模型

5.1  有限元模型建立

    采用通用有限元分析軟件Midas Fea建立空間梁單元模型對系梁當前受力狀態進行模擬，通過分析系梁在部分支架受損狀態下的內力情況從而判斷系梁是否安全。模型建立中的相關假定：①恒載。在實際工程中，部分拱腳混凝土和系梁同時澆筑，本次建模僅考慮系梁，除系梁自重外，假定拱腳混凝土作為荷載加到系梁的相應位置；②約束。系梁約束分2種，一種是橋墩處支座提供的約束，另一種是系梁下部未破壞支架提供的豎向向上約束。本次建模用約束中的單向受壓單元模擬支架提供的豎向約束，約束的范圍以右側未破壞鋼管柱為界，左側系梁底面全部約束；③強迫位移。系梁右側部分支架損壞后，導致系梁右側產生不同程度的下沉，為使模擬更接近真實狀態，假定系梁變形和實測一致，在系梁右側相關節點處加載強迫位移，使系梁變形更接近真實情況。系梁單元劃分見圖3。

5.2計算結果

    圖4為將實際測量下沉值作為強迫位移加載到系梁后的位移情況。

系梁單元應力結果見圖5。

由圖5可見，除支座附近和預應力鋼束耦合處由于應力集中，應力值比較大之外，其余位置應力值均滿足規范要求。部分監測點處的應力值見表1。

    結果均滿足規范要求。系梁抗裂安全系數最小為1. 72。綜上結果，系梁在上述支架部分損壞的情況下能滿足受力要求。

6結語

    通過對在支架部分破壞條件下系梁受力狀態進行有限元分析，系梁能滿足受力要求，但為確保結構的安全以及后續施工的順利進行，提出如下建議：

    (1)現場應加強監測，密切觀察系梁的變形情況，一旦發現產生較大變形或混凝土開裂現象需立即采取應急措施，防止變形的進一步發展。

    (2)施工單位需抓緊組織對破壞支架的修復工作，確保系梁結構的安全。

    (3)支架修復完成后方可進行剩余橫向預應力索的張拉和拱肋、吊索部分的施工。