大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)

舒 豐

(中交第四公路工程局有限公司，北京 100022)

1 分析受力特點(diǎn)及施工技術(shù)特征

1.1 受力特征分析

連續(xù)鋼構(gòu)橋是大跨徑連續(xù)橋梁的核心部位，為一種梁體和橋墩固結(jié)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，這種橋梁結(jié)構(gòu)是在連續(xù)梁基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，連續(xù)梁是連續(xù)剛結(jié)構(gòu)的主梁，橋墩和梁體直接固結(jié)到一起，所以，此橋梁的受力特征就成為了箱型鋼構(gòu)橋和連續(xù)梁的綜合體現(xiàn)，例如高墩大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁，它的受力特點(diǎn)較多，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面優(yōu)點(diǎn)：橋墩和梁體直接固結(jié)，令橋梁上下結(jié)構(gòu)可以一同承受荷載，從而將墩頂?shù)呢?fù)彎矩減小；施工期間，對柔性墩進(jìn)行應(yīng)用，不管有多大的變化，橋梁都能夠承擔(dān)，進(jìn)而保證了橋梁的可靠性和安全性；大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁受力結(jié)構(gòu)較為均勻，所以，在結(jié)構(gòu)整體性、抗扭性和抗震性性能方面都非常的優(yōu)越。

缺點(diǎn)：多次超靜定結(jié)構(gòu)體系是大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的主要特征，在墩臺不均勻沉降、預(yù)應(yīng)力作用下、溫度和混泥土收縮影響下會導(dǎo)致附加應(yīng)力問題出現(xiàn)，進(jìn)而就會影響到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1.2 施工技術(shù)特征分析

(1)基礎(chǔ)部位施工

大型沉井施工、地下連續(xù)墻施工和深水承臺施工是基礎(chǔ)施工的三個(gè)重要方面。作為大跨徑橋梁建設(shè)的基礎(chǔ)，地下連續(xù)墻施工工序較為復(fù)雜和繁瑣，主要涵蓋街頭工程、混凝土澆筑、鉆孔成槽，連續(xù)墻部位能夠發(fā)揮防噪音、防滲、防磨、防振動的作用；剛吊箱與鋼套箱時(shí)承臺施工的兩種重要形式；在具體施工中，需要進(jìn)行定位和測量，以確保深井施工能夠穩(wěn)定、安全的被完成。

(2)施工索塔部位

索塔施工是大跨徑連續(xù)橋梁中非常重要的一個(gè)施工環(huán)節(jié)，分為泥土索塔施工和鋼索塔施工兩部分，在施工泥索塔時(shí)，需要配置電梯和塔吊，目的是將塔柱的承受能力增強(qiáng)，將索塔的安全系數(shù)提升。在施工鋼索塔時(shí)，需要按照具體情況科學(xué)的選取塔吊，通常在加工完成了鋼索塔的所需材料后，再往施工現(xiàn)場中運(yùn)送。

(3)施工上部結(jié)構(gòu)

梁段與斜拉橋拉索為上部結(jié)構(gòu)的兩個(gè)重要組成部分。在承受牽引力時(shí)，斜拉橋拉索會支撐很多的點(diǎn)，所以，在施工時(shí)經(jīng)常會選擇應(yīng)用梁段牽引或者張拉的方法；對應(yīng)的，在澆筑橋梁現(xiàn)澆段時(shí)，可以選擇應(yīng)用的施工方法較多，例如懸臂施工法、頂推施工法和逐孔施工方法等。然而，在施工建設(shè)大跨徑連續(xù)橋梁時(shí)，主要對懸臂施工法進(jìn)行應(yīng)用。

1.2 在幾種橋梁施工中的應(yīng)用分析

(1)應(yīng)用于懸索橋梁施工中

在懸索橋施工時(shí)應(yīng)用大跨徑連續(xù)橋梁的步驟為：第一，吊裝施工。在吊裝期間，需要嚴(yán)格的按照施工標(biāo)準(zhǔn)去做，施工時(shí)，最好從跨徑的中心向兩端進(jìn)行。在吊裝過程中，對索塔的位移情況必須要一直進(jìn)行監(jiān)控，之后依據(jù)塔頂?shù)奈灰魄闆r適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。第二，架設(shè)錨固面。在施工架設(shè)錨固面時(shí)，對錨索兩側(cè)的水平情況進(jìn)行觀察是首要任務(wù)，在確保它的水平力同有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符合后，在對下一個(gè)工序進(jìn)行施工。第三，調(diào)整索力，需要按照工程設(shè)計(jì)要求調(diào)整索力數(shù)值，應(yīng)該按照工程具體情況進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，在準(zhǔn)備和澆筑混凝土?xí)r，也應(yīng)該保證其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)該按照以下標(biāo)準(zhǔn)控制其距離?？刂坪脻仓炷粮鱾€(gè)位置距離。在1.5 m或者以上控制腹板位置，在1.5 m或者以上控制上層和下層澆筑距離，在30～40 m之間控制混凝土分層厚度。這樣能夠?qū)⒒炷翝仓姆€(wěn)定性、連續(xù)性和可靠性提升。

(2)應(yīng)用于斜拉橋中

斜拉橋這種橋梁結(jié)構(gòu)比較特殊，不同于其它橋梁。這種橋是利用主梁將很多拉鎖直接安裝到橋塔上面，其整體由斜拉索、主梁和索塔構(gòu)成。這種橋梁的支墩由拉鎖取代。因?yàn)橛休^大的牽引力被作用到斜拉橋斜拉索上面，那么，為了保證其符合要求，就應(yīng)該通過梁段的牽引與張拉進(jìn)行調(diào)整控制。而且還需要注意，在施工期間，要保證斜拉索鋼絲的科學(xué)性，防止出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)情況，這樣才可以保證有足夠的索長距離。但是，就斜拉橋而言，最主要的工作就是對主梁誤差的控制。這對整個(gè)橋梁工程的施工質(zhì)量都會帶來影響。可以參照以下數(shù)據(jù)控制斜拉橋施工期間的主梁誤差值。在懸澆施工主梁時(shí)，在-10～10之間控制軸線偏位的誤差限值，在-30～30之間控制合龍高差，在-40～40之間控制線型。主梁懸拼部位：在-20～20之間控制撓度，在-10～10之間控制軸線偏位，在-10～10之間控制拼接高程，在-30～30之間控制合龍高差。

(3)應(yīng)用于拱橋中

拱橋這種橋梁修建歷史非常久遠(yuǎn)，在現(xiàn)階段的橋梁建設(shè)中，拱橋的地位仍然較高。中承式、下承式和上承式為三種重要的拱橋形式。通過建筑材料，有可以將其分為混凝土拱橋與石拱橋。近年來，在拱橋工程施工中，大跨徑連續(xù)梁施工技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，對比普通橋梁，在選擇地基時(shí)，對其有著更為嚴(yán)格的要求，它的支座需要承擔(dān)自身重量和水的力。所以，在拱橋工程施工中應(yīng)用大跨徑連續(xù)梁施工技術(shù)，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)橋梁和選擇地基，從而保證橋梁施工能夠順利完成。

2 控制施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 控制預(yù)應(yīng)力

收縮應(yīng)力、混凝土徐變、施工荷載應(yīng)力、溫度應(yīng)力和結(jié)構(gòu)預(yù)加應(yīng)力等為橋梁中的主要應(yīng)力?？刂茦蛄簯?yīng)力主要指的是對橋梁結(jié)構(gòu)在施工期間及其施工完畢后的受力狀況進(jìn)行控制。確保按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)保準(zhǔn)控制其結(jié)構(gòu)，在具體的施工期間，通常利用橋梁結(jié)構(gòu)的斷面當(dāng)作控制截面，進(jìn)而控制其應(yīng)力。首先，通過預(yù)埋應(yīng)力對元件進(jìn)行測試分析，測試結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)力分布情況，對橋梁結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)力情況有個(gè)全方位的了解和掌握。其次，如果覺察到有較大的偏差值存在于理論計(jì)算值和橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)力中，需要將引起偏差的原因立刻找出來，并通過合理的對策立刻進(jìn)行調(diào)整，確保在允許的范圍內(nèi)控制二者之間的偏差值。

2.2 控制穩(wěn)定性

就現(xiàn)階段的形勢而言，我國將越來越多的大跨徑連續(xù)橋梁修建了出來，此外，橋梁的跨徑也在不斷增多，這造成荷載所帶來的橋梁穩(wěn)定性缺失問題也不斷增多和加重。而橋梁結(jié)構(gòu)是否具有良好的穩(wěn)定性，對橋梁工程的施工質(zhì)量會帶來直接的影響。所以，控制好橋梁工程的穩(wěn)定性意義非常重大。在施工期間，需要認(rèn)真的收集整理橋梁結(jié)構(gòu)的具體剛度、變形情況、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、臨時(shí)永久支撐情況。之后通過安全、穩(wěn)定的系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算。認(rèn)真、細(xì)致的評估橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，按照評估結(jié)構(gòu)，選擇應(yīng)用合理的控制措施。

2.3 控制線型

在施工建設(shè)橋梁工程項(xiàng)目時(shí)，橋梁扭曲變形是一種常見的施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。分析具體的施工情況得知，橋梁扭曲變形是由很多因素共同造成的。因?yàn)檫@些因素的存在，造成橋梁結(jié)構(gòu)在以前的部位出現(xiàn)了不同程度的位移，導(dǎo)致無法正常合攏橋梁結(jié)構(gòu)，或者在橋梁施工完成后，永久性對相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求很難給予滿足。在橋梁扭曲變形問題的基礎(chǔ)上，在施工建設(shè)大跨徑連續(xù)橋梁時(shí)，對線形控制進(jìn)行強(qiáng)化意義非常重大。其一，對大跨徑連續(xù)橋梁施工的控制規(guī)范要嚴(yán)格的予以遵循；其二，在控制循環(huán)施工部位時(shí)，尤其是要控制好主梁的應(yīng)力和標(biāo)高，可以利用資料分析仿真模擬系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在分析處理了數(shù)據(jù)資料后，將下一個(gè)施工階段的參數(shù)確定出來；其三，利用全站儀測量系統(tǒng)、線形監(jiān)理輪計(jì)算、校核計(jì)算軟件和精密水準(zhǔn)儀器系統(tǒng)等將橋梁線型監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建起來。利用監(jiān)控系統(tǒng)，同算法優(yōu)化措施相結(jié)合，有效的調(diào)整施工期間的線形施工誤差。

2.4 控制施工安全

在施工建設(shè)橋梁工程時(shí)，因?yàn)樗嬖诘姆N種風(fēng)險(xiǎn)因素，嚴(yán)重的威脅著施工安全性，加之我國職工安全教育與安全生產(chǎn)管理的力度不夠，造成橋梁工程安全事故發(fā)生幾率較多。為了打造高質(zhì)量、安全的橋梁工程，降低和防控安全事故的發(fā)生，在整個(gè)施工期間，一定要做好安全控制工作，在具體的應(yīng)用大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)該同《安全生產(chǎn)法》、《安全條例》等充分的結(jié)合起來，控制好各個(gè)工序的安全，進(jìn)而將橋梁工程項(xiàng)目的安全控制水平提升，降低安全事故的發(fā)生。

3 結(jié) 語

進(jìn)入21世紀(jì)以來，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的推動下，我國道路橋梁工程建設(shè)速度不斷加快，有效的滿足發(fā)展的需要。在橋梁工程施工中，將大跨徑連續(xù)梁施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)去，很好的提升了工程的施工質(zhì)量。那么，為了更好的掌握該項(xiàng)施工技術(shù)。