大跨度连续刚构桥施工技术分析

王锋

中国水利水电第十四工程局有限公司 云南昆明 650000

近些年来，随着连续刚构桥梁在桥梁施工中的快速发展，对于连续刚构桥梁的主跨度跨径逐渐的增大，所以在施工过程中，就必须对于大跨度连续刚构桥的施工技术予以重视，要加强各个环节的相关控制工作，从而确保大跨度连续刚构桥的施工质量。

1 大跨连续刚构桥概述

现阶段，我国大跨径预应力桥梁主要采用有支架的就地浇筑施工法、悬臂施工平衡浇筑法、逐孔施工法、顶推施工法等。其中通常采用悬臂浇筑法施工。悬臂浇筑法是利用已建成的桥墩沿桥跨方向对称施工，施工中需要墩与梁固结。悬臂施工时随梁段增长，梁内负弯矩增大。桥下无需搭设支架，工艺简单，多桥孔可同时施工。悬臂施工时跨中正弯矩移到支点负弯矩，可有效节省施工费用。值得注意的是，连续刚构桥采用悬臂施工，存在施工的力学体系转换问题，施工中应及时调整施加的预应力。连续刚构桥是预应力混凝土大跨梁式的主要桥型之一，将主梁做成连续梁体，连续刚构可多跨相连，采用支座形成刚构连续梁体系。连续刚构保持了T型刚构与连续梁的优点[1]。

随着大桥墩高的不断提高，桥墩对上部结构产生的嵌固作用就会变小，逐渐转变成柔性墩。所以，刚构桥主梁的受力性能和连续梁基本没有差别，随着桥墩高度的不断增加，薄壁墩底部承载的弯矩和梁体的轴向力会随之减少。连续刚构系统具有较大的抗弯刚度、横向刚度、抗扭刚度，承载性能好，变形小，跨越能力强，能充分发挥高强度材料的作用。同时外形美观、体积小，桥下间隙大，桥上开阔视野，桥面光滑，伸缩缝少，维护简单，抗震能力强。通过不断的发展与完善，连续刚构桥在各大桥梁工程中的运用非常广泛。

2 工程概况

某地新修建大桥长度为140m，其连续刚构的施工对大桥的按期完工有着重要的影响。该大桥采取单向室，其桥面宽度为10.5m，梁的高度从12m渐变为6m，顶板厚度由0.55m转变为0.5m，腹板厚度由1.2m逐渐转变成为0.5m，底板厚度则由1.1m逐渐转变为0.45m。桥梁布置如图1所示。

图1 大桥立面布置图

3 大跨连续刚构桥施工要点

在桥梁建设中运用连续钢构桥，其有着较强的实用性、较大的跨度以及较强的抗压力。连续钢构桥不仅具有跨度大、抗压力强的特点，而且具有非常好的实用性。连续刚构桥当前修建较多，其整体施工简单方便，进行合龙时不需要体系转换。连续刚构桥整体刚度非常大、承载能力强、横桥向抗扭刚度较好，还能够达到在施工时抗风的要求，伸缩缝应用也比较少，从而有利于行车的平稳体验。从外观来看，大桥的外型美观、体积小，因此在各地桥梁建设中受到广泛运用。下文主要对大桥的悬臂施工要点进行分析，具体内容包括模板、钢筋、混凝土浇筑、预应力张拉等[2]。

3.1 模板

大桥在施工时，对模板的尺寸要求非常高，因此在施工时必须确保放线与尺寸调节。对模板的调整一定要按照大桥的纵向中心线、标高、尺寸3个方面进行相应的调整。在对大桥模板的中线进行相应的调整时，须要求测量的工作人员安置3个中点，从而提高中线的准确性；还应在节段前段的顶板处安放一个钢筋三脚架，以便将中线一次放到底板的位置。对大桥横向位置的模板进行调整时，应密切观察模板后端和上一段斜接的位置是否处于一条直线。在对模板的标高进行调整时，必须使用在本段内所做的高程标记点。由于测量的位置不是固定的，从而致使塔尺安放的测量位置不同，会导致高程出现较大的偏差，因此必须保证大桥模板的标高与设计图纸的标高一致，只有这样才能对底板线形进行控制。另外需注意，在调整模板标高时，应仔细观察模板的中心和桥梁的中线所发生的变化，如果出现偏差，立即对其进行校验并调整。只有通过施工时对每段立模的标高进行调整，才能实现大桥的线形控制。

3.2 钢筋

（1）钢筋加工。大桥的设计梁高会根据计算公式的变化而有所改变，从而导致大桥的底板与腹板钢筋会产生较大的变化。因此在对钢筋进行加工时，必须确保符合设计图的尺寸要求，特别是应用在大桥腹板位置的双闭合箍筋尤为重要。该部位的钢筋尺寸会发生较大的变化，所以在加工时会产生一定的误差，从而使腹板闭合箍筋高于桥面混凝土，因此需要加强下料时对钢筋尺寸的把握。另外，还需要注意对纵向主筋尺寸的把控。下料时一定要确保两根相邻钢筋的接头部位错开50cm以上，同时本段内的钢筋接头不能超过 1 个[3]。

（2）钢筋绑扎。在钢筋的绑扎过程中，必须确保安装顺序合理。合理的安装顺序是保证整体施工进度的基础，会对工程会产生重大影响。应在钢筋下部放置一些保护层垫块，按照相关规定，每平方必须运用4个及以上的同标号混凝土垫块，垫块一定要保证安放在钢筋的交叉点，以确保钢筋处在同一保护层下。腹板闭合箍筋在施工的过程中需要控制其顶面的水平状态，与此同时对闭合箍筋内的纵向波纹管进行仔细观察，看其能否以顺直的状态通过。另外，可以在施工时拉上施工线，以便更准确地对钢筋进行调整。大桥的桥面由中线向两侧以2%的角度放出人字形坡度，因此在顶板钢筋进行绑扎的过程中，应顺着桥梁的走向在中线前段安放一个坡顶点，然后在点的位置开展钢筋绑扎，从而对面层钢筋保护层加以控制。对于顶板的连系筋，在施工时确保其上勾与下勾全部处在大钢筋十字交叉点的位置上并将其捆扎结实。

3.3 混凝土

（1）混凝土浇筑工艺。混凝土施工时，应确保现场的振捣工作是在符合标准规范的要求下进行的。混凝土表面应泛出大量泥浆且不能有气泡出现，浇筑完成后应确保没有断续下降。在施工时一定要仔细观察振捣过程，避免出现漏振。应以小组的形式划分浇筑人员，安排专业技术人员跟班指导施工。在振捣时，钢筋密集处应使用小振捣棒进行施工，稀疏处则使用大振捣棒进行施工。在振捣的操作过程中，振动棒的移动距离一定要保持在标准范围内，不能超出其作用半径2倍，作用半径需通过试验确定。在对腹板的混凝土进行振捣时，需要在模板的上方开出一个洞口，以便振捣人员从洞口进入对腹板内部进行捣固。洞口应设置在内模与内侧钢筋网片上。混凝土浇筑时必须使用平衡对称的方式进行。要求在浇筑过程中，偏载最大不能超出10m3，并且应一次性完成本阶段的所有浇筑工作，施工时不能出现中断，应分层浇筑且每层不能超出40cm的厚度。当顶板的混凝土浇筑完成后，对混凝土的表面进行平整、压实及二次收浆，最后及时对其进行养护。如果在浇筑时堵管，应当立即修理，与此同时需用工地塔吊进行浇筑工作，从而确保整体浇筑过程不会出现中断[4]。

表1 下料的设计偏差值

（2）混凝土浇筑顺序。对大桥的悬浇段运用泵车将混凝土输送到模板内，要求浇筑的速度不能超过20m3/h。浇筑时要按照两侧对称并以分层的方式进行，还要满足平衡的状态。具体的浇筑顺序为：首先对大桥的底板进行浇筑，然后是腹板，最后是顶板。对底板进行浇筑时应当从最前端进行，然后从两端向中间进行，而大桥腹板和顶板的浇筑同样是按照两侧往中间的方法进行。

（3）混凝土后期养护。浇筑完成后的混凝土需及时养护，应当据现场的实际情况采取相应的养护措施。对混凝土的表面与内部的温度应当进行测量，并将温度控制在规范要求范围内，如果没有具体的标准，则以25℃内为准。为了避免阳光暴晒和雨水冲击的影响，混凝土浇筑完成后应当使用沾湿的土工布将其覆盖，待初凝后进行洒水养护。另外，要加强对大桥主梁段的养护。

3.4 预应力

（1）竖向预应力分析。连续刚构桥的浇筑是悬臂浇筑，梁体按照纵向、横向及坚向三个方向均设有预应力，其中梁体纵、横两个方向的钢丝绞合线承受的抗拉预应力值为1300MPa，e的系数值为195GPa，钢丝绞合线的平均外径为15.2mm。而竖向预应力钢筋则使用螺纹钢筋，工程中的抗拉预应力强度标准数值为830MPa，e的系数值为200GPa。通过上述分析，本次工程竖向预应力所使用的螺纹钢筋直径为32mm，要达到预应力张拉吨位为600kN的要求并保持50cm的间距在腹板上进行配制。高腹板箍筋进行安装之后便可进行竖向预应力钢筋设置，钢筋型号和设置要求跟上述一致而且竖向上的预应力钢筋长度按照设计要求应为梁高减去0.047m，锚具应安装在预应力钢筋末端处0.035m的位置，具体的安装顺序应从螺帽开始，然后是垫片，接下来是螺旋筋，之后将顺序反过来进行安装。而竖向上的加筋管使用直径为48mm的金属加筋管，加筋管之间通常使用压浆导管进行连接，将一个区域内竖向上的管道构成一个整体，以便于后期施工中的加压工作，同时在金属加筋管上每间隔0.5m使用8cm的闭合箍筋进行加固，并使用铁丝进行固定。

（2）预应力钢筋下料。①施工下料时应保持预应力钢筋表面光滑且钢筋不能出现弯曲，表面不能出现裂缝、损伤及油渍。②预应力混凝土后张梁孔道在进行预留时，需保证施工时的密封性及孔道接头的严密性且在安装时确保牢固性。③进行下料施工时需要严格按照设计中的规定，偏差需符合相关标准要求，具体见表1。

3.5 预应力张拉

当混凝土强度达到设计强度等级值90%以上且混凝土的龄期不少于7d后，便可以进行预应力张拉施工，三向预应力的张拉顺序：先竖向（50%张拉力不灌浆）再纵向后横向、竖向（二次100%张拉力储浆结固）。横向、竖向预应力（二次100%张拉力）滞后纵向预应力2个节段张拉，即张拉n节段纵向预应力钢束后，张拉n-2节段的横竖向预应力钢筋，竖向预应力钢筋应逐根张拉到位，严禁遗漏。完成张拉施工后应立即进行压浆施工。纵向预应力张拉应采用两端同步的方式进行左右两侧的同步张拉。需要注意的是张拉过程中不平衡束最大不能超过1束，具体的张拉顺序为：首先腹板，然后顶板，最后，底板，从外部向内部左右对称进行张拉。在张拉的过程中应确保两侧的伸展量是相同的。对腹板的竖向预应力筋进行张拉时，应当采用同样的张拉施工方案，并从两侧相交进行张拉。为避免消耗竖向预应力应进行两次张拉，在二次100%张拉力1d后再张拉一次，从而弥补张拉过程中预应力产生的消耗。在进行横向预应力张拉施工时，需确保梁体两个方向的交错张拉施工。当横向预应力筋为横向时，每个梁段臂部最后一束横向预应力筋应拉伸，以避免两端各点由于作用力的不均匀而产生预应力钢筋开裂[5]。

预应力钢筋张拉施工时需要采用张拉应力和伸长值双控，这种措施主要是为了控制张拉的作用力，以便对预应力钢筋的实际张拉量和计算量进行核算。而且钢丝绞合线的实际张拉量和计算量的结果相差不能大于6%，如果大于6%则立即停止施工，查找相关原因并更正，然后再进行施工。

4 结语

综上所述，由于混凝土的收缩徐变，如果连续刚构桥在3/4边跨以及跨中处有较大的下挠，施工时应尽可能保持同步浇筑混凝土，防止出现因混凝土浇筑龄期不一致导致的合龙质量差。连续刚构桥在运营一定的时期后将会出现较大的下挠，因此在施工时应对其预加预拱度，预拱度的线形应采取余弦曲线。在大跨度的连续刚构桥施工过程中，应结合工程实际制定施工工艺，以保证桥梁质量。桥梁合龙时，应严格控制合龙配重以及顶推力等。