高墩大跨径连续刚构桥合拢施工及挠度控制

刘锦克

摘要：自改革开放以后，我国交通建设事业发展速度越来越快，特别是高等级公路建设对路线指标、成本等要求也不断提高，很多具有经济性、合理性的桥梁结构被大量使用，尤其是连续刚构桥，因其具有跨度大、行车安全、无需大型支座等特点，已经成为现代桥梁发展的重点。连续刚构桥选用柔性桥墩，通过墩梁固结、主梁连续构成连续刚构桥，其是T形刚构结合连续梁的一种新型体系。为此，本文结合具体案例，对高墩大跨径连续刚构桥合拢段施工关键技术及悬臂施工挠度控制进行了分析与探究。

Abstract： Since the reform and opening up， China's traffic construction has been growing faster. In particular， the construction of high-grade highways has also increased the requirements for route indicators and costs. Many bridge structures that are economical and reasonable have been used in large numbers， especially the continuous rigid frame bridge， it has become a key point in the development of modern bridges due to its large span， safe driving and no need for large-scale bearings. The continuous rigid frame bridge uses flexible piers， it is formed by the pier beam consolidation and the main girder and is a new type of T-shaped rigid structure combined with continuous beams. For this reason， in this paper， based on specific cases， the key closure construction technologies and deflection control of cantilever construction for high-span pier and long-span continuous rigid-frame bridges are analyzed and explored.

關键词：高墩；连续刚构桥；合拢段；挠度控制

Key words： high pier；continuous rigid frame bridge；closure section；deflection control

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）12-0108-02

1 大跨径连续刚构桥的结构特点

上世纪80年代以前，我国修筑的大跨径预应力梁式桥最常见的桥型主要有2种，即T型钢构、连续梁，连续刚构是T型刚构结合连续梁的一种新型体系，其不仅能够克服以上两种桥型的缺点，还能充分发挥其优势，三种桥型的优缺点如表1所示。相比其他桥梁，高墩大跨径连续刚构桥受力主体为墩、梁及基础，对结构受力产生影响的主要因素为墩身形式及高度等。

2 工程概况

某高墩大跨径连续刚构桥，桥跨布设为75+2×135+75m，单箱单室变截面箱梁为上部结构形式，大桥跨中与端部尺寸如下：3m梁高、0.3m底板厚度、7.5m根部梁高、1m底板厚度，按照二次抛物线调整箱梁梁高及底板厚度。

本工程以双薄壁空心墩作为主桥下部结构形式，6.5m为桥墩横桥向宽度，9m为沿桥向两墩外侧间距，2.5m为6、8号桥墩单片墩宽，3m为9号桥墩单片墩宽，0.5m为壁厚，属于钢筋混凝土结构。选取整体式桥墩承台，15×25.7×4m为其尺寸，选取钻孔灌注桩基础，直径为1.8m。

3 高墩大跨径连续刚构桥合拢关键技术应用

作为整个连续刚构桥施工的重要环节，合拢段施工对合拢后线性与设计线性是否合理关系密切，为此，必须做好合拢段施工。

3.1 合拢段施工

选取悬吊法通过挂篮模板对边跨、中跨合拢段混凝土进行浇筑，施工过程中，需避免因早晚温差产生的不良影响，合理选择浇筑时间，一般在2到3h之间控制浇筑混凝土时间。为确保合拢施工质量，可选用微膨胀混凝土，要求根据试验对其膨胀剂掺入量加以确定。

3.2 体系转换

相比设计规定，边跨合拢段混凝土强度满足其规定值后，即可张拉边跨合拢束，并将临时固定支座拆除，形成单悬臂体系。随后通过上述方式，对中跨合拢段混凝土浇筑，张拉预应力束，模板拆除，结束体系转换，最终形式四跨连续梁。具体施工要求如表2所示。

3.3 安装模板及绑扎钢筋

选取挂篮模板作为合拢段外侧模板顶部、底部模板，相比普通梁段底模，底模与外侧模加固方式具有一致性。同时，选取钢模、木模作为内模，相比普通悬臂施工，合拢段钢筋绑扎也具有一致性。在中跨合拢段底两侧梁段锚固外侧模及底模，完成模板安装作业后，需拆除中跨范围内的一对挂篮。在桥墩顶侧托架上进行边跨梁段浇筑，此梁段为相对静止状态，因多种因素的制约，可通过挂篮进行边跨合拢段模板就位，且由挂篮承担施工荷载。

3.4 合龙段临时锁定

在张拉施工前，为避免完成浇筑的合拢段因温度、混凝土收缩等因素的制约出现损坏问题，必须采用科学、有效的措施对合拢口间距加以有效控制。本文选取槽钢劲性骨架加设箱体内的措施用于本工程。将劲性骨架加设到合拢段，如环境温度增加，因劲性骨架影响，可对在自由伸缩状态下的两T构自由伸长进行充分抵抗，进而防止压应力产生于合拢段，对混凝土造成损坏。如温度降低，通过约束箱梁槽钢，可有效控制两T构自由缩短，防止拉应力出现于合拢段，导致混凝土裂缝产生。完成预应力管道安装作业后，在合拢段混凝土浇筑前一天最低温度下临时锁定合拢段，要求梁段顶推力分别为900、1000kN，随后撑好四根刚性支撑，并焊接好剪力撑、槽钢等部位，构成统一受力结构，为合拢口位置变位、应力抵抗提供有利条件。

3.5 混凝土浇筑

混凝土刚浇筑后，与收缩受压相比，其膨胀受压更有利。一般在温差较小的阴天浇筑合拢段混凝土，如条件不允许，可在当天最低温度时进行混凝土浇筑，避免由于温差过大，导致裂缝出现于合拢段混凝土内。该工程在施工前对施工现场气温通过测温仪进行了一定时间的持续观测，以此对合拢段浇筑时间加以确定。

4 高墩大跨径连续刚构桥悬臂施工挠度控制

4.1 测量主梁变形

在悬臂施工过程中，连续刚构桥具有较为复杂的挠度组成形式，为将桥梁施工变位准确反映出来，可将施工控制目标定为梁顶标高。在外层构造钢筋、腹板箍筋等位置焊接短钢筋并做好固定绑扎工作。完成混凝土浇筑作业后，外露3到5cm。除此之外，并将基准点或测点网设置到各个零号顶，按照零號块尺寸确定间距长短。

4.2 主梁挠度控制

4.2.1 挂篮就位及立模标高 挂篮就位也可看做是立模标高，公式如下：

Hi立模=Hi设计+fi1/2静活载+fi后期徐变+Fi竣工

其中，第i梁段施工中模板立模标高可由Hi立模表示；

第i梁段设计标高可由Hi设计表示；

桥梁承受1/2静活载产生的变形可由 fi1/2静活载表示；

桥梁竣工后因徐变产生的变形可由fi后期徐变表示；

结构某点立模后，因后期操作导致此点位出现变形，此变形直至桥梁竣工后结束可由Fi竣工表示。

4.2.2 混凝土浇筑后的标高 浇筑混凝土后控制点的标高主要作用在于校核建成后结构的状态，以此为计算参数调整提供方便，并达到成桥线性优化的目的。通常情况下，混凝土容重值是导致此环节实测值、理论值误差的主要因素，因此混凝土容重值可通过实测值修正。

4.2.3 预应力束张拉前后标高 其一，张拉前。测量预应力张拉前结构控制标高主要是为通过实测结构参数，对计算值之间的差值进行计算及分析。完成浇筑混凝土作业至张拉前整个阶段，主要通过混凝土徐变出现主梁标高变化，因此徐变系数可通过实测值进行调整。其二，张拉后。该阶段主要因预应力损失计算差值导致理论值、实测值误差。

5 结束语

综上所述，在我国交通运输行业高速发展的今天，应修建更多大跨度桥梁，以便跨越大江、大河。大跨度预应力连续刚构桥的应用，不仅可以满足受力需求，还可提高行车舒适性及安全性。为此，必须由工程实际情况分析，在全面掌握连续刚构桥优点的同时，采取科学有效的施工方式，保证桥梁顺利合拢，做好挠度控制工作，提高施工技术水平，推动桥梁工程建设行业更快更好发展。

参考文献：

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