大跨徑預應力連續(xù)剛構橋施工技術

汪金磊

（中鐵十六局集團第一工程有限公司，北京市101300）

0 引言

預應力連續(xù)剛構橋是在連續(xù)梁橋、T型剛構橋的基礎上發(fā)展起來的，具有施工簡單、結構可靠、受力性能良好等諸多優(yōu)勢，順應了我國現(xiàn)代橋梁建設的發(fā)展需要?；诖?，加強大跨徑預應力連續(xù)剛構橋施工技術的相關研究分析，對于促進我國橋梁事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1 大跨徑預應力連續(xù)剛構橋優(yōu)越性分析

站在結構體系的角度上來看，預應力連續(xù)剛構橋可以歸為連續(xù)梁橋的一種，而連續(xù)梁橋?qū)儆谑且环N古老橋梁型式，具有結構剛度好、伸縮縫少、養(yǎng)護簡單等諸多優(yōu)勢。早期受限于施工工法，在20世紀60年代以前的連續(xù)梁跨徑均未能大于100m。隨著懸澆、懸拼施工技術的發(fā)展，產(chǎn)生了T型剛構，20世紀 60年代，聯(lián)邦德國本道夫橋的修建已經(jīng)展現(xiàn)了T型剛構與連續(xù)梁體系結合的趨勢，連續(xù)剛構橋梁逐步發(fā)展、成熟[1]。

連續(xù)剛構橋集成了T形剛架、連續(xù)梁的優(yōu)點。T形剛架厚墩變薄形成柔性墩。主梁為連續(xù)梁，墩梁為固結梁。上述三種橋梁的優(yōu)缺點情況具體見表1所列。

目前，我國在建的主跨100m～250m的橋梁基本都是采用的連續(xù)剛構體系。隨著高強混凝土、鋼材，以及大噸位張拉錨固體系的發(fā)展，為預應力連續(xù)剛構橋的應用提供了支撐，不斷增強其大跨、高墩能力；同時，更加省料、省工、省時。由此，受到了各大施工單位的廣泛青睞[2]。

表1 三種橋梁體系的優(yōu)缺點一覽表

2 大跨徑預應力連續(xù)剛構橋施工技術

懸臂施工法是我國大跨徑預應力連續(xù)剛構中的主要施工技術。其以橋墩為中心、朝著兩岸進行逐節(jié)懸臂接長施工，分有兩種工藝方法。

2.1 懸臂澆筑施工技術

懸臂澆筑主要是以移動式掛籃為施工機械，在墩頂兩側對稱、逐段地開展混凝土澆筑、預應力張拉等工作。完成一個梁段施工后，繼續(xù)移動掛籃展開下一節(jié)段的施工，直至跨中合攏。各梁段懸臂澆筑施工流程如下：安裝底模→安裝底板、腹板鋼筋→安裝側模、頂模、腹板內(nèi)預留管道→安裝頂板內(nèi)鋼筋、預留管道→澆筑混凝土→拆?！謇眍A留管道→穿束與張拉→管道壓漿。

懸臂澆筑施工要點如下：（1）在墩頂處利用預埋構件設置臨時支架，搭建好0#塊施工平臺；（2）按規(guī)范開展掛籃制作、拼裝等工作，保證懸臂澆筑作業(yè)的順利實施；（3）邊跨合攏施工時，主要是在支架上澆筑邊跨現(xiàn)澆段，同時利用掛籃澆筑至邊跨合攏段的前一節(jié)段，上述工序均完成后進行邊跨合攏；（4）在確?；炷翉姸冗_標后，方可開展預應力張拉施工，做好實時監(jiān)測工作，保證施工作業(yè)符合要求。

2.2 懸臂拼裝施工技術

懸臂拼裝施工的基本工序如下：梁段預制成型→位移、存放→梁段運輸→梁段拼裝→體系轉換→合攏段施工。與懸臂現(xiàn)澆相比，懸臂拼裝施工的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在施工方便、速度快、氣化后條件影響小、制節(jié)段質(zhì)量易控制等方面。但是，其也存在不足之處，如對起重、運輸設備要求高、對節(jié)段尺寸精度要求高等等。

懸臂拼裝施工要點如下：（1）由于需要使用吊機吊裝梁體，故而對地形有一定要求；（2）預制各節(jié)段主梁，必須做到尺寸精確、預留預應力孔道定位準確，從而保證后續(xù)施工的順利開展；（3）在拼裝施工時，做到吊裝定位精確，按規(guī)范開展環(huán)氧膠粘貼、穿束張拉等工作，保證橋梁整體質(zhì)量滿足要求[3]。

3 實例分析

3.1 工程概況

某項目為國道G104五河淮河特大橋及其接線工程，全長38.413km，五河淮河特大橋工程起、訖點樁號為K22+322～K24+252，橋梁寬32m，分左右幅，跨徑布置為：（16×30）m+（35+60+35）m+（4×40）m+（100+170+100）m+（9×40）m+（35+60+35）m+（10×30）m=1930m（不含橋臺），兩側橋臺長各3.5m。其中，跨淮河主橋為（100+170+100）m連續(xù)剛構橋方案；跨淮北大堤及香浮規(guī)劃大堤為（35+60+35）m懸臂變截面預應力混凝土連續(xù)梁橋；堤內(nèi)、外引橋分別為40m、30m先簡支后連續(xù)組合T梁。

3.2 大跨徑預應力連續(xù)剛構橋施工

3.2.1 施工方案

某標段重難點為淮河特大橋主橋施工。其跨越通航河道淮河，為不影響航道的正常通航，決定采用連續(xù)箱梁懸灌施工方案：先施工0#和1#梁段，根據(jù)具體情況選擇支架展開作業(yè)；在完成澆筑的0#、1#梁段頂面拼裝掛籃，利用掛籃展開懸臂澆筑；邊跨直線段利用支架進行現(xiàn)澆；合攏時，先合攏邊跨、后合攏中跨合攏段，合攏前兩端需做好均衡壓重工作。在整個橋梁工程作業(yè)中，全面做好施工控制工作，及時反饋懸灌梁標高、線形等。

3.2.2 施工技術要點

該項目淮河特大橋主橋（大跨徑預應力連續(xù)剛構橋）采用掛籃懸臂澆筑施工方法，下面介紹具體技術要點。

3.2.2.1 墩頂現(xiàn)澆段施工

完成橋墩施工后在墩旁支架上現(xiàn)澆0#塊、1#塊，0#梁段施工采用兩次灌注完成的方法，分界面放在底板以上4～5m的位置，其它梁段采用一次灌注混凝土成型的施工方法。

3.2.2.2 懸灌梁段施工

懸灌梁段施工流程如下：安裝掛籃→掛籃預壓、中線調(diào)整→安裝底、腹板鋼筋→安裝底、腹板波紋管與豎向預應力→安裝內(nèi)模就位→安裝頂板鋼筋、縱向波紋管→澆筑梁體混凝土→混凝土養(yǎng)護→拆端?！饍?nèi)模、松外?！v向預應力筋張拉→孔道壓漿→前移掛籃→張拉已灌注梁端的豎向預應力。

該項目采用輕型特制菱形掛籃，各個構件運至現(xiàn)場后，通過吊車在已澆筑完成的0#、1#梁段頂面進行拼裝，做好預壓工作，切實將非彈性變形消除掉。

在前一梁段施工完畢后，掛籃前移至下一梁段位置，并進行中線、高程測量、定位，調(diào)整標高，經(jīng)過檢查無誤后全面錨固；完成梁段模板、普通鋼筋、預應力筋安裝后，均要做好檢查工作，確保其位置精確，與規(guī)范要求相符；每節(jié)梁段混凝土一次澆筑成型，在澆筑時嚴格遵循“由端部至根部”的順序，根部的混凝土必須與前段混凝土實現(xiàn)良好連接，在整個澆筑過程中實時調(diào)整撓度，防止混凝土出現(xiàn)裂縫；采用智能張拉方式，要求“左右對稱、兩端同時”，做好實時檢查、記錄[4]。

3.2.2.3 邊跨現(xiàn)澆段施工

該項工程邊跨直線段在支架上進行澆筑。支架搭設時，一側設在承臺上，另一側則是通過打入鋼管樁的方式形成樁基礎，其后搭設支架構成支墩，在支墩的頂面設置鋼梁，由此構成支架面。支架拼裝完畢，需按直線段梁體自重的120%～130%荷載進行預壓，切實消除非彈性變形，并檢驗支架的強度、承載力，以及彈性變形等。邊跨現(xiàn)澆段底模和外側模采用大塊定型鋼模，內(nèi)模采用鋼模，由起重機起吊模板施工直線段。

3.2.2.4 合攏段施工與結構體系的轉換

在合攏段施工時，采取“邊跨先合攏、中跨后合攏”的施工方法。邊跨合攏后，墩梁錨固被釋放，結構從雙懸臂轉變?yōu)閱螒冶邸D1為合攏施工示意圖。

圖1 合攏施工示意圖

圖2為懸灌梁中跨合攏施工示意圖。邊跨合攏施工流程如下：懸臂端加平衡重、安裝吊籃→安裝合攏段鋼支撐、張拉臨時束→立模、安裝鋼筋、預應力管道→澆注混凝土→預應力張拉→拆除掛籃、邊跨現(xiàn)澆支架；中跨合攏施工流程如下：安裝吊架、模板（掛籃的底籃與模板系統(tǒng)）→設平衡重→安裝鋼筋、預應力管道→合攏鎖定→解除墩頂臨時固結，切斷臨時支座錨固鋼筋，完成體系轉換→澆注混凝土→預應力張拉→拆除模板、吊架[5]。

圖2 懸灌梁中跨合攏施工示意圖

3.2.3 施工線形控制

在大跨度預應力連續(xù)剛構橋施工時，為了保證橋梁線形、受力狀態(tài)與設計要求相符，必須做好懸臂施工控制，具體包括以下措施：

（1）實時監(jiān)控線形相關參數(shù)，包括掛籃變形值、施工臨時荷載、箱梁混凝土容重和彈性模量、預應力損失、混凝土收縮與徐變、溫度。

（2）精確計算施工預拱度，采取專業(yè)施工控制程序，根據(jù)現(xiàn)場各施工參數(shù)測定值，計算施工預拱度。

（3）懸臂箱梁施工撓度控制：以計算得到的預拱度、設計標高為依據(jù)，嚴格控制懸灌梁段立模標高；在各梁段施工中，做好不同工況下的懸臂撓度變化觀測（4種工況：澆注前、澆筑后、張拉前、張拉后），并繪制出撓度曲線，為撓度控制、調(diào)整提供參考；合攏施工前，合龍段兩側2～3個節(jié)段立模時開展聯(lián)測，確保合攏精度滿足要求。

（4）高程監(jiān)測：采用S1精密水準儀開展高程測量，檢測各個梁段施工撓度、是否出現(xiàn)扭轉變形。

（5）中線控制：完成0#段施工后，以全站儀將箱梁中心點放在0#段上，并對兩墩0#段放置的箱梁中心點展開聯(lián)測，做好中線控制。

4 結語

綜上所述，在我國橋梁工程建設中，連續(xù)剛構橋的應用十分廣泛，其也在逐漸朝著高墩身、大跨度方向發(fā)展。懸臂施工法是大跨徑預應力連續(xù)剛構橋施工的主要技術手段，在實際項目中，施工單位必須科學地組織施工，嚴格按照施工規(guī)范與設計要求等展開每一道工序作業(yè)，做好施工控制工作，切實保證橋梁順利合攏，整體結構受力狀態(tài)與設計要求相符，為橋梁后期的安全運營奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]葉瑞玉.大跨徑高墩預應力連續(xù)剛構橋施工關鍵技術研究[D].重慶：重慶交通大學，2014.

[2]周奧.大跨徑預應力混凝土連續(xù)剛構橋施工裂縫成因分析[D].成都：西南交通大學，2013.

[3]朱衛(wèi)衛(wèi).大跨徑預應力連續(xù)剛構橋箱梁懸臂澆筑施工節(jié)段早期不同養(yǎng)生方法研究[D].重慶：重慶交通大學，2012.

[4]蘭英.大跨徑預應力混凝土連續(xù)剛構橋的施工仿真分析[D].成都：西南石油大學，2009.

[5]楊政武.大跨徑預應力連續(xù)剛構橋施工技術要點[J].交通世界，2017,（30）：88-89.