橋梁工程大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)

李尚超

橋梁工程大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)

李尚超

（廣西路建工程集團有限公司，廣西 南寧 530001）

橋梁作為重要的交通運輸項目，其在當前的交通環(huán)境下所承載的地位比較突出，并在規(guī)模不斷擴大的前提下對具體的施工工藝提出了更嚴格的要求。為了確保橋梁的施工品質(zhì)，進一步延長其使用壽命，施工單位需要將大跨徑連續(xù)橋梁的作業(yè)模式有效貫徹下去，根據(jù)其所呈現(xiàn)的施工特點對具體的技術(shù)應用舉措加以規(guī)范。文章基于大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的實際特征，并以某橋梁工程項目為例，分析大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的施工流程以及施工中所涉及到的各類關(guān)鍵施工技術(shù)。

橋梁工程；大跨徑連續(xù)橋梁；應力監(jiān)控

引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，橋梁工程的數(shù)量持續(xù)增加，同時橋梁工程的建設規(guī)模也在朝著大型化方向發(fā)展，促使橋梁工程對于建設施工技術(shù)也提出了更高的實際要求。相對于其他橋梁施工技術(shù)來說，大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)能夠有效提高橋梁的質(zhì)量和美觀效果，因此在當前橋梁工程中得到良好的普及應用。

1 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的特征

大跨徑連續(xù)橋梁作為預應力橋梁，其整體采用連續(xù)結(jié)構(gòu)，即在實際施工過程中，橋梁和橋墩屬于一個整體，此結(jié)構(gòu)形式促使大跨徑連續(xù)橋梁整體結(jié)構(gòu)受力較為均勻，具有較強的剛性性能，可以滿足當前公路交通和鐵路交通建設的實際要求。近些年來，隨著橋梁工程數(shù)量的持續(xù)增加，大跨徑連續(xù)橋梁相關(guān)技術(shù)也逐漸步入成熟階段，可以根據(jù)不同的施工現(xiàn)場特點應用不同種類的大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)[1]。結(jié)合實際情況來看，如今大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)具有質(zhì)量優(yōu)秀、環(huán)境適應力強、運營養(yǎng)護需求較低、使用壽命長等特征，再加上大跨徑連續(xù)橋梁整體采用鋼結(jié)構(gòu)連接模式，可以有效消解和控制運營中所產(chǎn)生的各類負彎矩力，使其具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐受能力強、抗震性能強等優(yōu)勢。并且大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)作為一種由連續(xù)梁施工技術(shù)發(fā)展而來的一種施工技術(shù)，其也繼承了連續(xù)梁施工技術(shù)的實際優(yōu)勢，多方面優(yōu)點結(jié)合使大跨徑連續(xù)梁施工技術(shù)在當前橋梁工程項目中得到廣泛普及應用。

不過，由于大跨徑連續(xù)橋梁在施工過程中大多采用靜定方式進行施工，但此種施工方式卻會在一定程度上降低橋梁的水平應力承受能力，進而使其在實際運營過程中，橋梁易出現(xiàn)混凝土膨脹收縮情況，嚴重的甚至可能會出現(xiàn)橋梁混凝土裂縫，嚴重影響橋梁的整體安全性和穩(wěn)定性[2]。因此在實際橋梁工程項目中，相關(guān)技術(shù)人員必須要結(jié)合項目本地區(qū)的實際情況，科學選擇施工技術(shù)，并對施工技術(shù)進行科學優(yōu)化，促使具體施工技術(shù)能夠符合本地區(qū)的實際情況，充分發(fā)揮施工技術(shù)優(yōu)勢，消減施工負面影響，保障橋梁工程整體施工質(zhì)量以及使用壽命。

2 橋梁工程大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)及應用

2.1 工程概況

某橋梁工程項目右線總長度為1.84 km，屬于大跨徑連續(xù)橋梁。在實際施工過程中，為保障橋梁整體的安全性和穩(wěn)定性，橋梁主體和分段施工中采用了C50標號混凝土，對于強度要求較低的橋梁防護墻施工則采用了C40標號混凝土，并且在混凝土攪拌過程中加入了適當?shù)奈⑴蛎泟瑯蛄汗こ倘鞒虈栏褡裱瓏覙藴逝c行業(yè)規(guī)定進行。此外，在實際施工過程中，由于橋梁工程中可能會存在現(xiàn)行結(jié)構(gòu)問題，為能夠保障橋梁的穩(wěn)定性，還需要對橋梁工程施工全過程進行應力監(jiān)控。具體來說，橋梁工程項目的整體施工流程如圖1所示。

圖1 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)流程

2.2 基礎(chǔ)施工

2.2.1 大型沉井

大型沉井工藝作為大跨徑連續(xù)橋梁施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)之一，其需要在設計階段就對橋梁后續(xù)施工的相關(guān)內(nèi)容進行綜合考慮，首先，明確橋梁整體結(jié)構(gòu)形式、尺寸大小、位置參數(shù)以及各結(jié)構(gòu)的相對位置等諸多方面內(nèi)容，進而確保大型沉井各項參數(shù)的科學性和合理性。其次，大型沉井作業(yè)主要包括有隔墻、底板梁、凹槽等部分，由于項目中大跨徑連續(xù)橋梁的整體規(guī)模相對較大，所以其所采用的大型沉井的深度也會較深[3]。因此，在具體施工過程中，必須要對大型沉井的注漿速度、注漿連續(xù)性，大型沉井施工全流程是否完全符合項目設計要求等因素進行綜合控制。最后，結(jié)合當前大型沉井工藝的具體應用情況來看，大型沉井的菱角設計應優(yōu)先選擇鈍角或者圓角設計，整體施工作業(yè)模式也應優(yōu)先選用分節(jié)施工模式。

2.2.2 深水承臺

深水承臺作為大跨徑連續(xù)橋梁的基礎(chǔ)部分，其施工質(zhì)量也同樣會直接影響到橋梁工程的整體安全性和穩(wěn)定性。由于在實際應用過程中，深水承臺將會設置在水下，會受到水壓、水流等水作用力等影響，再加上深水承臺作為大跨徑連續(xù)橋梁的基礎(chǔ)，其也會承受來自橋梁的應力，所以必須要對深水承臺施工進行著重控制。在工程項目中，深水承臺的施工主要采用鋼吊施工方式進行，具體來說就是通過橋梁施工機械設備將深水承臺施工所需的大型鋼吊箱到待施工點，然后再對鋼吊箱進行封底處理。此外，為保障深水承臺施工的整體施工效果，還應在施工作業(yè)前做好前期準備工作，即根據(jù)工程項目深水承臺施工的實際要求，合理選擇施工材料和機械設備，并在現(xiàn)場開展實驗性施工，確定施工技術(shù)的具體應用成效，并對施工工藝中的材料配比、位置優(yōu)化等內(nèi)容進行完善，一切準備就緒后方可進行正式施工作業(yè)，進而為后續(xù)大跨徑連續(xù)橋梁施工提供重要基礎(chǔ)保障。

2.3 上部結(jié)構(gòu)

上部結(jié)構(gòu)施工歸屬于項目梁段施工，其在工程項目中主要通過懸臂法和澆筑法進行施工，通過混凝土箱梁和支架相結(jié)合的方式來有效提高橋梁的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。具體來說，大跨徑連續(xù)橋梁的上部結(jié)構(gòu)施工具有以下幾點要求。

第一，由于大跨徑連續(xù)橋梁的梁段施工環(huán)節(jié)中各部位結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系相對復雜，并且各部位結(jié)構(gòu)之間的實際受力面積、實際受力點均相對較大，再加上混凝土施工中放量大、梁段鋼筋使用密度相對較高、縱向預應力管道相對集中，在實際施工過程中必須要依據(jù)項目設計方案，精準控制梁段內(nèi)部各結(jié)構(gòu)之間關(guān)系及強度，嚴格控制施工技術(shù)，避免或者有效控制因混凝土膨脹收縮所引發(fā)的混凝土裂縫問題[4]。

第二，項目梁段施工環(huán)境中需要在梁地板頂面最低處設置有箱內(nèi)排水孔，為保障箱內(nèi)排水孔的安裝設置效果，必須要充分參考行業(yè)專業(yè)人士的意見和看法，結(jié)合工程項目的實際情況，合理優(yōu)化箱內(nèi)排水孔的安裝設置位置，確保項目排水孔的最佳效果同時，降低對箱梁整體質(zhì)量的影響。

第三，在通過懸臂法和澆筑法進行施工過程中，施工人員需要根據(jù)大跨徑連續(xù)橋梁各箱梁段的實際情況，在做好安全保障措施的情況下，精準控制掛具、掛籃移動，同時還需要做好鋼束的穿束、張拉管理工作，遵循“同步、均衡、對稱”的施工原則，在兩側(cè)開展同步澆筑作業(yè)，確保梁段整體施工質(zhì)量。此外，在邊跨澆筑作業(yè)過程中，應采用一次性澆筑方式進行施工，其需要保障混凝土澆筑全過程的連續(xù)性，避免出現(xiàn)重復性施工情況。

在針對上部結(jié)構(gòu)進行施工作業(yè)的過程中，施工單位需要做好全方位的管控，構(gòu)建完善性的監(jiān)督機制，針對施工細則加以明確，從而構(gòu)建安全而優(yōu)質(zhì)的施工作業(yè)條件。首先，選擇正確的施工處理方法，合理應用掛籃澆筑法。但同時也要明確的是，該方法具有一定的危險性，需要施工單位嚴格制定作業(yè)流程，并做好現(xiàn)場環(huán)境全面管控，保證施工進程順利推進。同時，在上部結(jié)構(gòu)施工期間，還需要組織技術(shù)人員做好全面的檢查，確定施工成果符合標準。在此基礎(chǔ)上，規(guī)范落實箱梁澆筑作業(yè)，這樣才能夠有效規(guī)避裂縫等風險。在澆筑處理的過程中，需要遵循分層處理的原則，保證好澆筑的厚度，控制好速度。此外，在掛籃的重量上也要加以控制，一般將其規(guī)范在104 t左右，并合理設置不同設備之間的間距，一般在4.7 m左右，從而全面提高橋梁工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進一步突出整體的工程質(zhì)量。

2.4 梁體結(jié)塊

2.4.1 混凝土澆筑和養(yǎng)護

在工程項目中，由于混凝土拌和物內(nèi)部水的比熱容相對較高，所以在實際施工過程中可以通過水拌和的方式提供混凝土澆筑過程中的粗料溫度。不過，為確?；炷翝仓恼w質(zhì)量，需要在混凝土澆筑前開展混凝土配比實驗工作。具體來說就是根據(jù)項目施工區(qū)域的實際環(huán)境特征，通過設計方案中所采用的各類施工材料，配制出多種配比的實驗樣，然后真正確定眾多實驗樣中最符合項目實際需求的配合比[5]。在具體混凝土澆筑過程中，需要遵循先底板—后腹板—頂板的順序進行混凝土澆筑，并且在澆筑完成后需要立刻對混凝土進行振搗，在振搗過程中需要著重關(guān)注錨頭和預應力套管位置的混凝土振搗效果，避免混凝土出現(xiàn)蜂窩結(jié)構(gòu)，影響橋梁整體強度。此外，在澆筑完成后，需要及時開展混凝土養(yǎng)護作業(yè)，工程項目中主要采用蒸汽養(yǎng)護方式，其可以有效保障混凝土澆筑后橋梁的整體穩(wěn)定性。

2.4.2 模板工程

在工程項目中，模板安裝需要以方木作為支撐，通過厚度約為15 mm的竹膠板，使用鐵釘將竹膠板和方木進行連接固定。模板的翼緣板和側(cè)模底板出需要通過斜撐支架進行支撐固定，保障底模的固定效果，而內(nèi)模為保障密封效果，應通過竹膠板進行密封固定。由于大跨徑連續(xù)橋梁不同部分的部件尺寸、形式均有著一定區(qū)別，所以在實際施工過程中應根據(jù)部件斷面的實際尺寸配置模板，并在地面澆筑完成后再進行內(nèi)模安裝。

2.5 監(jiān)控技術(shù)

工程項目中對大跨徑連續(xù)橋梁的監(jiān)控主要分為應力監(jiān)控和溫度監(jiān)控兩部分。兩種監(jiān)控均需要項目工作人員在實際項目開展前，結(jié)合工程項目的實際情況，借鑒同類工程項目的成功經(jīng)驗，合理在項目區(qū)域內(nèi)設置應力監(jiān)控點和溫度監(jiān)控點，實時監(jiān)測大跨徑連續(xù)橋梁施工過程中應力變化以及溫度變化。此外，在應力監(jiān)控方面，工作人員需要根據(jù)應力監(jiān)控所收集到的數(shù)據(jù)信息，通過BIM技術(shù)構(gòu)建橋梁三維立體仿真模型，將實際收集的仿真模型與預設仿真模型進行匹配對比，確定兩者之間的差異點，分析當前施工中存在的應力問題，以此來對施工設計進行合理優(yōu)化完善，保障項目整體應力效果[6]；在溫度監(jiān)控方面，通過溫度監(jiān)控設備，實時收集橋梁橋面、箱梁以及底板之間的溫度變化以及溫度差，進而判斷溫度變化情況，判斷是否會因溫度問題引發(fā)溫度應力裂縫，若是存在相應的裂縫出現(xiàn)幾率，那么就需要及時對設計方案進行優(yōu)化，保障橋梁整體質(zhì)量水平。

2.6 支架搭設

通過對本工程橋梁項目的分析，其澆筑施工以滿堂支架為主。在對支架進行搭設時，需要加強對碗扣式手腳架的利用。在施工期間，將梁體的施工要求作為基本施工依據(jù)，對支架的穩(wěn)定性和強度進行分析。正式搭設施工前，檢算支架的實際承載力。通常來說，要將支架至于無虛土且比較憑證的場地，場地的承載力要符合施工標準。在硬化場地時，可選擇C20的混凝土材料，增強地基的穩(wěn)固性。將排水溝增設在硬化表面的雙側(cè)，提高排水效果，避免排水受到阻礙。支架的搭設，要順著橋梁的方向布置，支架彼此間的距離間隔是60 cm。于支架的橫向面，保持每3排設置1道剪刀撐。將長度15 cm的方木，安裝在支架立桿的上方、下方，且要具有可調(diào)性能。方木頂端鋪設竹膠板，鋪設厚度至少為15 mm。

2.7 明確施工控制要點

在利用該工藝進行施工處理的過程中，施工單位需要進一步明確具體的施工控制要點。首先，要進一步明確影響工程施工的重要因素，包括線形、安全和應力等方面，之后就具體的控制機制加以補充和完善。一是線形處理。重點關(guān)注橋梁施工中可能存在的影響因素，分別從內(nèi)外兩個方面出發(fā)就具體的影響因素加以分析，探索可能存在的形變問題，在調(diào)研的基礎(chǔ)上獲取豐富的數(shù)據(jù)參數(shù)，并以此為依據(jù)進行線形測量，這樣能夠保證橋梁的作業(yè)施工更符合規(guī)范。二是安全管控。針對在該工藝施工中可能存在的風險加以分析，并深入探索規(guī)范性的管控舉措。三是應力管控。在具體負責該工程項目時，利用先進的技術(shù)手段對預測力和應力指標進行統(tǒng)計分析，之后把握好施工細節(jié)，對具體的施工流程加以規(guī)范。

該技術(shù)與其他的技術(shù)類型存在著明顯差異，其所具有的復雜性特征比較突出，涵蓋的技術(shù)類型具有一定的多樣性。在利用其開展橋梁作業(yè)時，需要站在保障工程綜合質(zhì)量的角度考慮，對具體的施工工藝進行優(yōu)化設置，規(guī)范作業(yè)流程，并督促技術(shù)人員掌握豐富的注意事項，只有這樣才能夠有效規(guī)避在作業(yè)期間所呈現(xiàn)的不良風險，也能夠合理提升橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.8 主橋橋墩施工處理

在利用該工藝進行施工處理的過程中，施工單位需要針對主橋的橋墩部位進行規(guī)范施工。首先，在材料方面要加以規(guī)范，根據(jù)具體的施工要求科學選擇材料，做好混凝土科學配比，從而保證材料品質(zhì)與具體的施工要求更加契合。同時，在針對混凝土材料進行建模施工和入模處理的過程中，需要針對具體的溫度參數(shù)加以規(guī)范。要將溫度控制在合適的范圍內(nèi)，這樣能夠有效避免裂縫等不良風險發(fā)生，也能夠進一步突出橋墩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時，在現(xiàn)場作業(yè)的過程中，需要組織專門的人員對橋墩建設過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)資料進行有效記錄，然后在先進技術(shù)輔助下進行智能評估與有效分析，這樣能夠為后續(xù)施工規(guī)劃落實而提供重要的行動參考。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，如今橋梁工程中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應用也越發(fā)普遍。不同為保障大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應用效果，應在施工前對工程項目區(qū)域進行深入分析研究，合理選擇相應的施工工藝，并在具體施工過程中嚴格控制各類施工要點，做好項目過程監(jiān)控，保障橋梁工程整體施工質(zhì)量，提高橋梁穩(wěn)定性、安全性。

[1] 梁峰. 高速鐵路大跨徑連續(xù)梁橋懸臂施工控制關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 建筑技術(shù)開發(fā)，2019，46(13): 54-55.

[2] 周美華. 跨越高速公路的大跨度連續(xù)梁橋轉(zhuǎn)體法施工關(guān)鍵技術(shù)[J]. 交通世界，2019(22): 82-83.

[3] 朱志輝，胡明勛，馮典瑾，等. 移動車輛荷載作用下中低速磁浮大跨度連續(xù)梁橋動力響應分析[J]. 鐵道科學與工程學報，2019，16(7): 1695-1703.

[4] 朱月平. 大跨度連續(xù)梁橋懸臂澆筑合龍控制關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 工程質(zhì)量，2020，38(1): 67-71.

[5] 馬昌龍，宋粲. 基于灰色理論的大跨徑連續(xù)梁橋施工控制技術(shù)研究[J]. 城市道橋與防洪，2020(2): 118-121.

[6] 陳震. 大跨度連續(xù)梁橋施工監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 設備管理與維修，2020(4): 33-35.

Construction Technology of Long-Span Continuous Bridge in Bridge Engineering

As an important transportation project, bridges play a prominent role in the current traffic environment, and put forward stricter requirements for the specific construction technology under the premise of the continuous expanding scale. In order to ensure the construction quality of the bridge and further extend its service life, the construction unit needs to effectively implement the operation mode of the long-span continuous bridge, and standardize the specific technical application measures according to its construction characteristics. Based on the actual characteristics of long-span continuous bridge construction technology, and taking a bridge engineering project as an example, this paper analyzes the construction process of long-span continuous bridge construction technology and various key construction technologies involved in the construction.

bridge engineering; long-span continuous bridge; stress monitoring

U445

A

1008-1151(2022)09-0038-03

2022-05-20

李尚超，男，廣西南寧人，廣西路建工程集團有限公司工程師，從事交通工程建設與技術(shù)管理工作。