連續(xù)剛構(gòu)橋施工技術(shù)初探

付海明

一、前言

橋梁是公路、鐵路線路的重要組成部分，大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)形式變化多樣，連續(xù)剛構(gòu)橋的橋墩縱向剛度較小，在豎向荷載作用下，基本上屬于一種無推力結(jié)構(gòu)，而上部結(jié)構(gòu)具有連續(xù)梁施工的一般特點(diǎn)，因此，有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的迅速發(fā)展使連續(xù)剛構(gòu)橋得到了較快發(fā)展，因而連續(xù)剛構(gòu)橋以其優(yōu)良的性能在橋梁建設(shè)中占有重要的地位。因此，連續(xù)剛構(gòu)橋的施工對(duì)橋梁建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要意義。

二、連續(xù)剛構(gòu)橋的特點(diǎn)

橋梁上部結(jié)構(gòu)和橋墩整體剛性連接，在豎向荷載作用下，主梁在墩頂截面產(chǎn)生負(fù)彎矩，橋墩也承受彎矩作用，這種橋型即為連續(xù)剛構(gòu)橋，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋是連續(xù)梁橋與T形剛構(gòu)橋的組合體系，也稱墩梁固結(jié)的連續(xù)梁橋。

連續(xù)剛構(gòu)橋的梁體連續(xù)，墩、梁、基礎(chǔ)三者固結(jié)為一個(gè)整體共同受力，這使得連續(xù)剛構(gòu)橋有著突出的優(yōu)點(diǎn)。墩梁固結(jié)省去了橋梁支座，不必像簡(jiǎn)支梁橋或連續(xù)梁橋那樣對(duì)支座進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、養(yǎng)護(hù)和更換，因而節(jié)省了相關(guān)的費(fèi)用；連續(xù)剛構(gòu)橋，可以僅在橋梁兩端設(shè)置伸縮縫，因而相對(duì)簡(jiǎn)支梁橋而言，連續(xù)剛構(gòu)橋整體性及行車舒適性好；恒載作用下的連續(xù)剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋的跨中彎矩及豎向位移基本一致，連續(xù)鋼構(gòu)橋中雙肢薄壁墩使墩頂截面的恒載負(fù)彎矩小于相同跨徑連續(xù)梁橋，同時(shí)，墩梁固結(jié)使得墩梁共同參與工作，連續(xù)剛構(gòu)橋由活載引起的跨中正彎矩較連續(xù)梁要小，因而可以降低跨中區(qū)域的梁高，并使恒載內(nèi)力進(jìn)一步降低，因此，連續(xù)剛構(gòu)橋的主跨徑可以比連續(xù)梁橋的大些，所以連續(xù)剛構(gòu)橋跨度較大，這樣就減少了橋墩的數(shù)量，一定程度上降低了橋墩造價(jià)；墩梁固結(jié)使各個(gè)橋墩可參與承受水平地震力的作用，而在一般的連續(xù)梁橋中，需要設(shè)制動(dòng)墩并且需要采用價(jià)格較貴的抗震支座，因而，連續(xù)剛構(gòu)橋相對(duì)連續(xù)梁橋而言，抗震性能較好；墩梁固結(jié)使得便于采用懸臂澆筑法施工，就不必像一般的連續(xù)梁橋那樣在施工過程中進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換時(shí)需要采用臨時(shí)固結(jié)，在一定程度上，施工過程得到一定的簡(jiǎn)化；由于閉合箱形截面抗扭剛度非常大，同時(shí)因其頂板和底板都具有較大的截面面積，能夠有效地抵抗較大的正負(fù)彎矩，因而連續(xù)剛構(gòu)橋的主梁大多采用箱形截面，因此順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度很大，可以滿足大跨徑橋梁受力要求，同時(shí)薄壁墩順橋向抗推剛度小，從而能有效地減小溫度、混凝土收縮徐變和地震的影響。

三、連續(xù)剛構(gòu)橋的施工方法

連續(xù)鋼構(gòu)橋的施工方法包括支架施工和懸臂施工。支架施工是在支架上現(xiàn)澆混凝土，因而施工時(shí)需要大量支架，一般在連續(xù)剛構(gòu)橋的直線段用支架施工，懸臂法施工用于連續(xù)剛構(gòu)橋的T構(gòu)段施工，尤其適用于深水、大跨、高墩的情況，工序較簡(jiǎn)單。懸臂法施工是連續(xù)剛構(gòu)橋施工的核心問題，下面重點(diǎn)闡述懸臂施工方法。懸臂施工法又包括懸臂拼裝和懸臂澆筑，前者是將預(yù)制塊拼裝在一起，后者是利用掛籃現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土。相對(duì)而言，懸臂澆筑施工法利用泵送混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑，不需要占地很大的預(yù)制場(chǎng)地，逐段澆筑使得梁段的位置易于調(diào)整和控制，懸臂澆筑后的結(jié)構(gòu)整體性好，懸臂澆筑不需要大型機(jī)械設(shè)備，各段施工屬于嚴(yán)密的重復(fù)作業(yè)，需要施工人員少，工作效率高。因此，懸臂澆筑施工的方法在連續(xù)剛構(gòu)橋施工中有著廣泛的應(yīng)用。

懸臂澆筑施工可分為0號(hào)塊托架施工和以后各塊的掛籃施工兩個(gè)階段。0號(hào)塊位于墩的正上方，可以利用托架澆筑混凝土。在墩頂托架上澆筑0號(hào)塊并實(shí)施墩梁固結(jié)系統(tǒng)，當(dāng)托架施工為掛籃施工提供了足夠的起步長(zhǎng)度后，可以拼裝掛籃進(jìn)而應(yīng)用掛籃進(jìn)行懸臂澆筑施工。掛籃懸臂澆筑可以分為以下幾個(gè)步驟：掛籃拼裝與立模、綁筋、管道安裝、混凝土澆筑與養(yǎng)生、預(yù)應(yīng)力筋的張拉、壓漿，接下來移動(dòng)掛籃進(jìn)行下一階段的懸臂澆筑。在懸臂澆筑過程中，需要注意以下四個(gè)問題：

（一）混凝土的澆筑與養(yǎng)生

懸臂澆筑一般采用泵送混凝土，混凝土澆筑，原則上是一次澆筑，一般先澆筑底板，然后分別對(duì)稱澆筑兩側(cè)腹板，澆筑過程中應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土澆筑質(zhì)量?；炷翝仓?，應(yīng)派專人進(jìn)行養(yǎng)生，以確?；炷了不^程中不出現(xiàn)較大裂縫，從而保證施工質(zhì)量。

（二）預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時(shí)的混凝土強(qiáng)度

只有當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定要求時(shí)才能進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉，否則就有可能會(huì)在張拉時(shí)引起混凝土崩裂或者橋梁的受力性能不能達(dá)到設(shè)計(jì)中的預(yù)定目標(biāo)。混凝土強(qiáng)度可采用標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸為150mm×150mm×150mm的立方體試塊測(cè)定，根據(jù)養(yǎng)生方法的不同可以分為實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生和同體養(yǎng)生。根據(jù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間的不同可以分為7d和28d。

（三）立模標(biāo)高的確定

溫度變化對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的受力與變形影響很大，這種影響程度隨溫度的改變而改變，在不同時(shí)刻對(duì)結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力進(jìn)行量測(cè)，結(jié)果不同，尤其是懸臂較長(zhǎng)的階段，懸臂受力及變形受溫度變化影響更加顯著，如果施工過程中忽略了該項(xiàng)因素，就難以保證施工質(zhì)量。

一般來說若在上午6～8時(shí)測(cè)定立模標(biāo)高，可不進(jìn)行修正，在其它時(shí)間測(cè)定立模標(biāo)高時(shí)，均應(yīng)進(jìn)行日照溫差影響的修正。對(duì)于陰雨天氣應(yīng)視具體情況分析，也可不作修正，立模標(biāo)高修正值可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)而定。

（四）跨中合攏段施工中應(yīng)注意的問題

懸臂澆筑進(jìn)行到跨中合攏段，是懸臂澆筑施工過程中懸臂處于最長(zhǎng)的時(shí)候，此時(shí)，懸臂的受力和變形較之前些階段受溫差的影響最大，所以此時(shí)更應(yīng)該考慮到溫差的影響。因而，跨中合攏段澆筑一般宜選在夜間進(jìn)行。為了保證混凝土澆筑過程中跨中合攏段的穩(wěn)定，可以在兩側(cè)懸臂端部配重，配重方式宜用水池蓄水做平衡重，同時(shí)應(yīng)注意，為確保平衡重不使懸臂發(fā)生扭轉(zhuǎn)，要保證將水池沿橋梁的中軸線對(duì)稱砌筑，在施工過程中，宜一邊澆筑混凝土一邊放掉水箱中的水。

四、結(jié)語

連續(xù)剛構(gòu)橋由于自身的優(yōu)點(diǎn)在大跨度橋梁建設(shè)中占據(jù)重要的地位，施工過程中，施工質(zhì)量的控制對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋的使用性能有至關(guān)重要的作用，只有在施工中全面的考慮影響施工質(zhì)量的因素，保證施工質(zhì)量，才能使橋梁在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮重要作用。