大跨径桥梁施工特点

孙永山,王思璇

(1.黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司;2.黑龙江省交通科学研究所)

大跨径桥梁施工,必须采用正确的方法,这对于保证工程质量,加快施工进度,提高施工安全系数等是非常重要的。下面针对斜拉桥、悬索桥、刚构桥的施工难点,就如何采用合理的施工方法进行探讨。

1 斜拉桥的施工特点

(1)索塔的施工：可视其结构、体形、材料、施工设备和设计综合考虑选用合适的方法。裸塔施工宜用爬模法。横梁较多的高塔宜用劲性骨架挂模提升法。

(2)混凝土主梁：主梁零号段及其两旁的梁段,在支架和塔下托架上浇筑时,应消除温度、弹性和非弹性变形及支承等因素对变形和施工质量的不良影响。

(3)采用挂篮悬浇主梁时,除应符合梁桥挂篮施工的有关规定外,还应按下列规定执行。

①挂篮的悬臂梁及挂篮全部构件制作后均应进行检验和试拼,合格后再于现场整体组装检验,并按设计荷载及技术要求进行预压,同时测定悬臂梁和挂篮的弹性挠度、调整高程,性能及其他技术性能。

②挂篮设计和主梁浇筑时应考虑抗风振的刚度要求。③拉索张拉时应对称同步进行,以减少其对塔与梁的位移和内力影响。

(4)为防止合龙梁段施工出现的裂缝,应采用以下方法改善受力和施工状况。

①在梁上下底板或两肋端部预埋临时连接钢构件,或设置临时纵向连接预应力索,或用千斤顶调节合龙口的应力和合龙口长度。

②合龙两端高程在设计允许范围内时,可视情况进行适当压重。

③观测合龙前连日的昼夜温度场变化与合龙高程及合龙口长度变化的关系,选定适当的合龙浇筑时间。

(5)合龙梁段浇后至纵向预应力索张拉前应禁止施工荷载的超平衡变化。

①预制梁段,如设计无规定,宜选用长线台座(可分段设置),亦可采用多段的联线台座,每联宜多于 5段,先预制顺序中的1、3、5、段,脱模后再在其间浇 2、4段,使各端面啮合密贴,端面不应随意修补。

②应在底模上调整主梁分段形体所受坚曲线的影响。拼装中多段积累的超误差,可用湿接缝调整;

③梁段拼合前应试拼,以便及时调整。

④湿接缝拼合面应进行表面凿毛和清扫,干接缝应保持结合面清洁,粘合料应涂刷均匀。

⑤采用垫片调整梁段拼装线形时,每次垫片调整的高程不应大于 20mm。

(6)长拉索在抗振阻尼支点尚未安装前,应采用钢塞或杆件(平面索时)将一侧拉索联结以抑制和减小拉索的振动。

(7)大跨径主梁施工时应缩短双向长悬臂持续时间,尽快使一侧固定,以减少风振的不利影响,必要时应采取临时抗风措施。

(8)钢主梁(包括叠合梁和混合梁)应注意。

①钢主梁应由资质合格的专业单位加工制作、试拼,经检验合格后安全运至工地备用。堆放应无损伤、无变形和无腐蚀

②钢梁制作的材料应符合设计要求。

③应进行钢梁的连日温度变形观测对照,确定适宜的合龙温度及实施程序,并应满足钢梁安装就位时高强螺栓定位所需的时间。

2 悬索桥的施工特点

(1)锚锭大体积混凝土施工需采取下列措施进行温度控制,防止混凝土开裂。

①采用低水化热品种的水泥。对于普通硅酸盐水泥应经过水化热试验比较后方可使用。

②降低水泥用量、减少水化热,掺入质量符合要求的粉煤灰和缓凝型外掺剂。

③降低混凝土人仓温度。可对砂石料加遮盖,防止日照,采用冷却水作为混凝土的拌合水等。

④在混凝土结构中布置冷却水管,混凝土终凝后开始通水冷却降温。设计好水管流量、管道分布密度和进水温度。

⑤大体积混凝土应采用分层施工,每层厚度可为1～1.5m。

(2)中跨、边跨猫道面的架设进度,要以塔的两侧水平力差异不超过设计要求为准。在架设过程中须监测塔的偏移量和承重索的垂度。

(3)索力的调整以设计提供的数据为依据,其调整量应根据调整装置中测力计的读数和锚头移动量双控确定。(4)试拼装：加劲梁应按拼装图进行厂内试拼装,试拼不少于 3个节段,按架粱顺序试拼装。

(5)吊装。

①吊装过程应观察索塔变位情况,应根据设计要求和实测塔顶位移量分阶段调整索鞍偏移量,以保证工程质量和施工安全。

②安装前应确定安装顺序,一般可以从中跨跨中对称地向两边进行,安装完一段跨中梁段后,再从两边跨对称地向索塔方向进行。

③钢箱梁水上运输必须由有经验的人员担任。架设前,宜进行现场驳船定位试验,以保证定位精度。

④工作面上,吊装第二节段起须与相邻节段间预偏一定间隙(0.5～0.8m),至标高后,牵拉连接,避免吊装过程与相邻节段发生碰伤,影响吊装工作顺利进行。

⑤安装合龙段前,必须根据实际的合龙长度,对合龙段长度进行修正。

3 刚构桥的施工特点

(1)一般采用平衡悬臂施工,平衡悬臂施工可分为：悬臂浇筑法与悬臂拼装法施工,前者是当桥墩浇筑到顶以后,在墩顶安装脚手钢桁架,并向两侧伸出悬臂以供垂吊挂篮使用,实施悬臂浇筑(挂篮是主要施工设备);后者是将梁逐段分成预制块件进行拼装,穿束张拉,自成悬臂。

(2)悬臂梁起步段施工。

为拼装挂篮或吊机,需在墩柱两侧先采用支撑托架浇筑一定长度的梁段。其施工托架可根据墩身高度、承台形式和地形情况,分别支撑在墩身、承台或经过加固的地面上。挂篮由主桁架、悬吊系统、锚固系与平衡重、行走系统以及工作平台底摸架等所组成。挂篮设置除应保证强度安全可靠外,还应满足变形小、行走方便、锚固、装拆容易以及各项施工作业的操作要求,并注意安全防护设施。

(3)箱梁混凝土的浇筑。

可视箱梁截面高度情况采用1次或2次浇筑法。采用1次浇筑时,顶板中部留一洞口以供浇筑底板混凝土,待浇好底板后立即补焊钢筋封洞,并同时浇筑肋板混凝土,最后浇顶板混凝土。

浇筑肋板混凝土时,两侧肋板应同时分层进行。。浇筑顶板及翼板混凝土时,应从外侧向内侧一次完成,以防发生裂缝。当箱梁截面较大(或靠近悬臂根部梁段),节段混凝土数量较多,每个节段可分 2次浇筑,先浇底板到肋板的倒角以上。再浇筑肋板上段和顶板,其接缝按施工缝要求处理。

(4)悬臂拼装主要工序包括：块件预制,移运、整修,吊装定位、预应力张拉、施工接缝处理等,各道工序均有其不同的要求,并对整个拼装质量具有密切影响。

(5)块件拼装接缝一般为湿接缝与胶接缝两种。湿接缝用高强细石混凝土,胶接缝则采用环氧树胶为接缝料。由于1号块的安装对控制该跨节段的拼装方向和标高至为关键,故1号块与0号块之间的接缝多采用湿接缝以利调整1号块位置。

以上三种桥梁的施工方法,基本上涵盖了黑龙江省常见的几种大跨径桥型,作为施工技术人员,必须灵活采用各种方法,合理确定施工方案,严格控制每一道工序,并在实践中不断总结、提高、创新。