橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)研究

張劉曉

（浙江明康工程咨詢有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于橋梁工程提出了更高的要求，橋梁工程也隨著技術(shù)創(chuàng)新迎來了新時(shí)代。大跨徑連續(xù)橋梁施工已經(jīng)逐漸普及，且擁有極高的穩(wěn)定性與可靠性。深入研究各項(xiàng)大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，能夠提升施工水平與施工質(zhì)量。

1 橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的特點(diǎn)

大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)應(yīng)用廣泛，由于其跨徑幅度較大，因此施工中各項(xiàng)因素都會(huì)對(duì)橋梁整體的穩(wěn)定性造成影響。深水承臺(tái)、地下連續(xù)墻、大型沉井等都是施工中的必備環(huán)節(jié)。其中，深水承臺(tái)常被水覆蓋，需要經(jīng)受水流的沖刷，且承臺(tái)的設(shè)計(jì)尺寸也會(huì)增加施工難度。因此，對(duì)于承臺(tái)的安裝應(yīng)結(jié)合鋼套箱與鋼吊箱等設(shè)備，通過吊裝的方式完成安裝。在水流的影響下，對(duì)其放置位置也應(yīng)做好設(shè)計(jì)與勘察。橋梁施工普遍具有工期較長(zhǎng)、流程較多且涉及范圍較廣等特點(diǎn)，各項(xiàng)工作都需要注意施工的振動(dòng)與噪聲對(duì)周圍環(huán)境的影響，還應(yīng)選擇較好的剛性材料與抗?jié)B性材料作為基礎(chǔ)材料，提高橋梁建設(shè)的整體質(zhì)量。

2 橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工的技術(shù)種類

2.1 地基與模板

地基施工作為大跨徑橋梁的首要工作，需要承受橋梁整體的荷載，直接影響著橋梁的穩(wěn)定性與安全性，因此發(fā)揮著極大的作用。為了確保橋梁的建設(shè)質(zhì)量在后續(xù)使用中滿足各項(xiàng)規(guī)定要求，建設(shè)單位就應(yīng)認(rèn)識(shí)到地基施工的重要性，提高勘察數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，并讓施工人員通過夯實(shí)法、振搗結(jié)合法等提高地基施工的堅(jiān)實(shí)度與平整度。

而模板在施工中的支設(shè)作用也可以直接對(duì)橋梁的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，特別是在大跨徑連續(xù)橋梁施工中。模板應(yīng)與橋梁的邊線保持垂直，確保橋梁的穩(wěn)定性。同時(shí)還應(yīng)對(duì)模板的平整度與光滑度等進(jìn)行把控，保證模板拼接過程中的精準(zhǔn)性，且施工結(jié)束后還應(yīng)做好其他關(guān)于裂縫的防護(hù)措施。

2.2 張拉預(yù)應(yīng)力筋

在大跨徑連續(xù)橋梁施工中，隨著橋梁跨度的持續(xù)增大，為了確保橋梁的穩(wěn)定性，還應(yīng)對(duì)橋梁的張拉預(yù)應(yīng)力做好把控。不僅應(yīng)按照各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)施工流程進(jìn)行施工，確保各項(xiàng)張拉設(shè)備的工作狀態(tài)，還應(yīng)在橋梁張拉預(yù)應(yīng)力筋工作前，對(duì)混凝土進(jìn)行多次澆筑以及科學(xué)的養(yǎng)護(hù)，提高混凝土材料的強(qiáng)度，滿足橋梁張拉預(yù)應(yīng)力的要求。且在張拉預(yù)應(yīng)力筋的過程中，還應(yīng)保證橋梁的鋼筋伸長(zhǎng)量符合橋梁建設(shè)的需求。而對(duì)于擁有相同梁體的鋼筋施工，拉伸作業(yè)之后還可對(duì)鋼筋進(jìn)行編號(hào)，并預(yù)留出各項(xiàng)后續(xù)工作空間，為各項(xiàng)檢查工作與質(zhì)量檢驗(yàn)工作提供便利，確保各項(xiàng)工作得以有效開展。另外，如果在張拉的狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力筋突然發(fā)生斷裂，應(yīng)立刻停止施工，并做好修復(fù)與各項(xiàng)應(yīng)急措施。

2.3 壓漿封端施工

在張拉預(yù)應(yīng)力筋工作后，還應(yīng)進(jìn)行壓漿封端施工。相關(guān)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到壓漿密實(shí)度直接關(guān)系著保護(hù)鋼絞線以及橋梁整體結(jié)構(gòu)，會(huì)對(duì)橋梁的使用壽命造成影響，因此應(yīng)對(duì)其加以控制，確保壓漿封端施工的規(guī)范性。壓漿封端施工主要面對(duì)的工作對(duì)象是橋梁結(jié)構(gòu)中的各個(gè)孔道，施工中所采用的壓漿原料一般為性能穩(wěn)定的水泥與硅酸鹽。通過機(jī)械壓漿機(jī)、水泥攪拌機(jī)、漏網(wǎng)等對(duì)漿液原料進(jìn)行攪拌，并注入符合標(biāo)準(zhǔn)的添加劑，如無收縮防腐蝕灌漿劑等，按照標(biāo)準(zhǔn)的壓力設(shè)定進(jìn)行壓漿，確保壓漿工作的效率與質(zhì)量。壓漿工作后，則應(yīng)立即開始封端工作。首先，確保孔內(nèi)壁等施工面沒有任何殘留雜質(zhì)，做好清理工作。其次，應(yīng)對(duì)各項(xiàng)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行防銹處理，如涂刷防腐蝕劑等，并安裝封錨鋼筋，確保連接鋼筋的保護(hù)層可以全部連接到位。最后，為了避免出現(xiàn)工程質(zhì)量問題，應(yīng)確保水泥混凝土的配合比，并做好封端后續(xù)的養(yǎng)護(hù)與修復(fù)工作。

2.4 拆模與落架施工

模板與支架等作為可拆除的結(jié)構(gòu)物，不能貿(mào)然拆除，而是應(yīng)根據(jù)當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與部位強(qiáng)度等確定拆除方式。對(duì)于非承重的結(jié)構(gòu)模板，應(yīng)根據(jù)混凝土性能強(qiáng)度，保證在拆除時(shí)其棱角不會(huì)對(duì)周邊結(jié)構(gòu)造成損壞。 一般拆除時(shí)，混凝土性能應(yīng)保證強(qiáng)度值在2.5MPa 以上方可拆除，并著重檢查支架的牢固情況。在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，應(yīng)確保支架可以穩(wěn)定支撐橋梁的整體結(jié)構(gòu)。而為了避免出現(xiàn)安全性問題，在工作中應(yīng)確保支架的本身穩(wěn)固性。在作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)將支架作為基準(zhǔn)點(diǎn)，從支架開始對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)每一個(gè)部位進(jìn)行仔細(xì)檢查，從外側(cè)到梁底部均應(yīng)起到支撐作用。

3 橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工的工程要點(diǎn)

3.1 預(yù)防箱梁裂縫

在大跨徑連續(xù)橋梁施工中，很容易由于各個(gè)施工流程而出現(xiàn)問題。雖然早期來看并不影響結(jié)構(gòu)安全，但隨著時(shí)間的推移，結(jié)構(gòu)的耐久性與使用壽命就會(huì)開始出現(xiàn)大幅度縮減，或是對(duì)施工人員造成安全隱患，因此應(yīng)采取各項(xiàng)措施避免施工問題。箱梁裂縫主要會(huì)出現(xiàn)在腹板、底板等梁板結(jié)構(gòu)中，其中底板裂縫普遍出現(xiàn)在跨梁的中部或邊跨，主要是由于板面內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剪應(yīng)力、主拉應(yīng)力等相互作用。為應(yīng)對(duì)這種裂縫問題，應(yīng)選用合適的箱梁下緣曲線。由于橋體大多會(huì)采用變截面箱梁，底板下緣曲線通常會(huì)呈現(xiàn)拋物線的形式，而拋物線可以減少梁高與結(jié)構(gòu)自重，克服該區(qū)域的主拉應(yīng)力。

另外，也可增加縱向的預(yù)應(yīng)力下彎束，豎向預(yù)應(yīng)力很難在施工中達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此應(yīng)適當(dāng)增加腹板的下彎束，更容易保持腹板內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主拉應(yīng)力與剪應(yīng)力。同時(shí)也可以在中跨部位設(shè)置橫隔板，提高箱梁的畸變剛度，強(qiáng)化整體的梁受力耐性。

3.2 運(yùn)用橋梁施工控制信息系統(tǒng)

當(dāng)前橋梁建設(shè)單位在進(jìn)行大跨度連續(xù)橋梁施工時(shí)，應(yīng)順應(yīng)時(shí)代要求，積極應(yīng)用信息化設(shè)備與信息系統(tǒng)，增強(qiáng)對(duì)橋梁施工各方面的控制能力。橋梁施工控制系統(tǒng)由計(jì)劃模塊與控制模塊組成：計(jì)劃模塊是指對(duì)施工的流程安排、工期進(jìn)度編制、資金流向管理以及項(xiàng)目資金等各方面進(jìn)行提前預(yù)制，提高對(duì)橋梁項(xiàng)目各個(gè)方面的管理能力；控制模塊則是強(qiáng)化橋梁施工中的信息傳輸與信息接收能力，為管理者更為精確地傳達(dá)各個(gè)設(shè)計(jì)要求、出具設(shè)計(jì)決策等提供依據(jù)，同時(shí)也可以通過橋梁施工進(jìn)度管理，協(xié)調(diào)各部門的合作，提高項(xiàng)目整體的建設(shè)水平。

3.3 強(qiáng)化安全管理

大跨徑連續(xù)橋梁施工各階段得以順利推進(jìn)的關(guān)鍵就是施工安全管理，完善的施工安全控制措施可以為施工人員提供安全性保障，保證施工中各流程的有序進(jìn)行。因此大跨徑連續(xù)橋梁施工應(yīng)強(qiáng)化安全管理水平，建設(shè)單位的各部門都應(yīng)加強(qiáng)重視，并建立起完善的管理制度，應(yīng)對(duì)施工流程各階段的突發(fā)事件，避免產(chǎn)生各項(xiàng)安全隱患。例如，應(yīng)對(duì)施工人員的高空作業(yè)進(jìn)行約束，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的性能測(cè)量的精準(zhǔn)性進(jìn)行控制，對(duì)違反安全操作規(guī)程的施工人員進(jìn)行制止等。此外，應(yīng)根據(jù)施工實(shí)際情況對(duì)人員進(jìn)行部署，加設(shè)安全巡檢人員，提高施工效率的同時(shí)，保證施工的安全性與規(guī)范性，并將各項(xiàng)指示牌、警示牌等設(shè)立到位。

4 橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工的技術(shù)應(yīng)用

4.1 懸索橋

大跨徑連續(xù)橋梁施工方式已得到了廣泛的運(yùn)用，懸索橋是一種在橋梁兩端搭建錨固索塔，通過鋼索的束縛保證平衡的橋梁結(jié)構(gòu)。與其他橋梁結(jié)構(gòu)相比，懸索橋的施工中較為節(jié)省材料，且具有更高的適應(yīng)性，適應(yīng)大多數(shù)環(huán)境。在大跨徑連續(xù)橋梁施工建設(shè)中，應(yīng)合理遵照各項(xiàng)施工規(guī)范，結(jié)合實(shí)際情況做好施工順序的安排，并著重對(duì)橋梁構(gòu)件吊裝、混凝土施工等工序進(jìn)行質(zhì)量把控。在施工中，應(yīng)對(duì)合龍段的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，將實(shí)際測(cè)量長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度進(jìn)行對(duì)比，存在差距時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正處理，并預(yù)留出充足的修正空間。嚴(yán)格遵循索力調(diào)整規(guī)范，并結(jié)合實(shí)際情況靈活調(diào)整索力，避免設(shè)計(jì)方案與實(shí)際情況的差異。

4.2 斜拉橋

大跨徑連續(xù)橋梁施工方式還可被運(yùn)用于斜拉橋施工。施工中應(yīng)選擇合理的施工方式。例如，在主梁的施工中，可通過掛籃懸澆方式。定期對(duì)掛籃進(jìn)行試拼裝與預(yù)壓操作，確保其設(shè)計(jì)性能符合實(shí)際使用需求，在各項(xiàng)要求均滿足規(guī)范后，方可投入使用。此外，對(duì)鋼主梁的施工環(huán)節(jié)做好提前選材工作，全面考慮包括施工場(chǎng)地周邊環(huán)境因素與地質(zhì)因素在內(nèi)的各項(xiàng)影響因素，從而選定材料的規(guī)格、性能參數(shù)等。在索塔的施工中，應(yīng)優(yōu)先采用爬模法，通過施工機(jī)械搭建爬升裝置，提高施工效率。而為應(yīng)對(duì)合龍段的縫隙問題，應(yīng)通過提前預(yù)埋鋼構(gòu)件進(jìn)行處理，提升各部件的緊湊性。

4.3 拱橋

拱橋在我國(guó)發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，屬于一種歷史性橋梁結(jié)構(gòu)，拱橋施工同樣可以運(yùn)用大跨徑連續(xù)橋梁施工方式進(jìn)行建設(shè)。常見的大跨徑橋梁施工主要可分為上承、下承、中承等結(jié)構(gòu)類型，且不同類型所選用的施工材料與方式也有所區(qū)別。拱橋相比于其他類型的橋梁更為看重垂直荷載，且擁有較高的承重性與抗壓性，結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固。因此，在施工中，應(yīng)對(duì)拱橋結(jié)構(gòu)整體的抗壓力與荷載性能進(jìn)行設(shè)定，提高拱橋底座的抗壓性能，確保其結(jié)構(gòu)可以擁有較高的水平拉力與垂直壓力的承受力，確保橋體質(zhì)量。

5 橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工的質(zhì)量控制

5.1 施工線形控制

在大跨徑連續(xù)橋梁施工中，應(yīng)結(jié)合科學(xué)的質(zhì)量控制體系，提高橋梁的整體質(zhì)量。管理人員在檢測(cè)過程中也應(yīng)依照合理的質(zhì)量控制參數(shù)，做好橋梁的線形控制。橋梁結(jié)構(gòu)在施工中很容易發(fā)生繞曲變形現(xiàn)象，導(dǎo)致原有的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位置偏離，橋梁在拼裝合龍的過程中，由于線性問題無法合龍，無法滿足設(shè)計(jì)要求，難以保證橋梁的整體穩(wěn)定性。因此橋梁施工時(shí)，應(yīng)對(duì)橋梁中各個(gè)梁端的梁頂或梁底的中心連線進(jìn)行預(yù)拱度計(jì)算以及相關(guān)控制測(cè)量，提高施工的精準(zhǔn)性。例如，通過平面線形控制，將橋軸線在平面結(jié)構(gòu)上的走向進(jìn)行控制，校準(zhǔn)橋梁方向。對(duì)于彎梁應(yīng)進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)分析，或通過豎向線形控制，在橋梁結(jié)構(gòu)的表面選取標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)，通過控制點(diǎn)的標(biāo)高實(shí)現(xiàn)對(duì)橋型的控制，避免出現(xiàn)扭曲的情況，提高橋梁的質(zhì)量，減少后續(xù)問題。

5.2 施工應(yīng)力控制

對(duì)于施工應(yīng)力的控制，目的是解決橋梁結(jié)構(gòu)在施工或運(yùn)營(yíng)過程中的受力狀況不滿足要求的問題。在施工應(yīng)力控制中，相關(guān)人員可將橋梁的結(jié)構(gòu)斷面選定為控制截面，通過預(yù)埋應(yīng)力測(cè)量橋體結(jié)構(gòu)發(fā)生的反應(yīng)，并測(cè)試橋梁的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)。如果在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)與理論設(shè)計(jì)狀態(tài)產(chǎn)生偏差，則應(yīng)立即找尋原因，使偏差保持在可控范圍內(nèi)。

橋梁本身工程較大、施工流程較多，因此結(jié)構(gòu)應(yīng)力也難以調(diào)整，且不易被發(fā)現(xiàn)，一般都是潛藏在橋梁內(nèi)部的結(jié)構(gòu)中。但如果發(fā)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力的問題，就很容易對(duì)橋梁的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重危害，如結(jié)構(gòu)局部受力不均勻、混凝土結(jié)構(gòu)開裂、橋梁塌陷等危害。在當(dāng)前的施工中，并沒有專門的方法對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力進(jìn)行控制，因此就需要加強(qiáng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工的監(jiān)督。且應(yīng)隨著施工的進(jìn)行，同步對(duì)結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力、預(yù)重力、溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力等進(jìn)行測(cè)試，并考慮到風(fēng)荷載、水荷載等因素，加強(qiáng)對(duì)大跨徑連續(xù)橋梁的受力狀況檢測(cè)。在發(fā)生問題時(shí)，及時(shí)停止施工，提高橋梁的應(yīng)力控制水平。

5.3 施工穩(wěn)定性控制

橋梁穩(wěn)定性一直都是橋梁施工中的主要考慮因素，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)其加以重視。在橋梁施工中，不僅應(yīng)對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)應(yīng)力與形變應(yīng)力進(jìn)行考量，還應(yīng)注意在各個(gè)施工流程的各結(jié)構(gòu)部件的局部應(yīng)力，避免某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)多余應(yīng)力而對(duì)橋梁整體的穩(wěn)定性造成影響。

當(dāng)前，隨著橋梁跨徑的增加，更應(yīng)嚴(yán)格控制橋梁的穩(wěn)定性。這種控制不應(yīng)僅停留在施工竣工后的檢驗(yàn)階段，而是應(yīng)該與橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制同步進(jìn)行。在每一項(xiàng)施工流程后，都應(yīng)對(duì)該流程中的安裝件、結(jié)構(gòu)元件等進(jìn)行測(cè)試，嚴(yán)格與設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行對(duì)照與計(jì)算，觀察其是否會(huì)導(dǎo)致橋梁失穩(wěn)問題。在橋梁發(fā)生失穩(wěn)問題之前就及時(shí)避免，并形成一套快速反應(yīng)機(jī)制。例如，可通過信息系統(tǒng)，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)圖予以量化，并通過計(jì)算機(jī)模擬橋梁的局部應(yīng)力，從而更為直觀地發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)不穩(wěn)定性的因素，及時(shí)進(jìn)行控制，提高橋梁的穩(wěn)定性。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，大跨徑連續(xù)橋梁工程的工期較長(zhǎng)、流程較多。因此，施工人員應(yīng)做好橋梁地基、模板、張拉預(yù)應(yīng)力筋等施工，預(yù)防箱梁裂縫，應(yīng)用信息手段與合理的安全措施，采取線形控制、應(yīng)力控制及穩(wěn)定性控制等措施，提高橋梁質(zhì)量控制水平，為我國(guó)橋梁建設(shè)行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。