大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工技术分析

罗浩

路港集团有限公司 浙江温州 325000

预应力混凝土连续刚构桥凭借优良的跨越能力和结构性能、以及造价较低、施工简单等特点，逐渐在大、中跨径桥梁中得到广泛应用。由于设计承载力不足、施工质量不达标等原因，造成许多已建桥梁在运营阶段出现腹板开裂、主梁下挠以及箱梁裂缝等病害，因此及时加固治理病害桥梁对维护桥梁的安全运营具有重要意义[1]。

1 工程概况

以某预应力混凝土连续钢构桥梁为例，该桥全长430m，跨径布置为3×28m+46m+2×75m+42m+4×28m。左右两侧为引桥部分，总长196m，桥梁结构为先简支后连续预应力混凝土T 梁桥，桥墩采用空心薄壁墩，桩基础采用钻孔灌注桩。主桥跨径为46m+2×75m+42m=234m，桥梁结构为预应力混凝土连续刚构桥，上部结构采用单箱单室截面预应力混凝土现浇箱梁，顶板宽度为11．5m，底板宽度为5．75m，翼缘板长度为3．25m。箱梁墩顶梁高5．2m，中跨合龙段梁高为2．4m，梁高按1．8 次抛物线变化，箱梁顶板底板厚为600mm，跨中段底板厚为230mm， 顶板厚度为260mm。桥面宽度为20．5m，车道设计为双向四车道，桥面铺装为10cm 厚混凝土层+ 防水层+9cm 厚沥青混凝土层，设计行车荷载为公路Ⅰ级，最高行车速度为80km/h，抗震强度为Ⅳ级。

2 施工关键技术分析

2.1 模板支立和钢筋、波纹管安装

①模板安装。墩顶现浇0#、1# 段的外侧模板是利用挂篮的侧模和钢模板组成；内模是采用挂篮的内模骨架和模板组成。在拖架分配梁上架设方木，同时在上面铺设竹胶板的面板。横隔板的模板采用钢组合模板组成的，同时模板之间要设立对应的拉杆进行加固定；②钢筋的绑扎。0#、1# 块段的钢筋种类繁多，结构比较复杂，所用数量大。因此在施工之前需要复核所有的钢筋大样，使其尺寸达到和箱梁相符，针对0#、1# 块段，按照绑扎先、后的顺序进行绑扎，确保在绑扎过程中箱梁的钢筋和横隔板的钢筋是交错进行，协调有序，钢筋半成品在钢筋棚集中加工，运至现场绑扎成型；③预应力管道安装。全桥采用了三向预应力体系，施工时要认真核对位置，当预应力筋和非预应力筋发生碰撞后应调整非预应力筋。0#、1# 这两个段包含了整个大桥的纵向顶板的束管道，在管道安装的过程中每隔50cm 在梁体钢筋骨架上用φ10 设置定位钢筋，以此确保管道的稳定。

2.2 箱梁悬臂施工

①为了避免挂篮变形过大造成结构结合面开裂，挂篮需保证自身具有足够的刚度及承载能力。此外挂篮应行走方便且尽可能轻量化，全部施工荷载及挂篮自重之和要小于800kN。在0 号梁段上安装完挂篮后，应在挂篮上布置测点，通过预压测试测出挂篮的初始标高。试验加载系统采用砂袋配重分级加载，荷载加载等级按照最大箱梁混凝土实际重量的25%、50%、75%、100%、120% 依次进行加载，加载完成后一次性卸载。为了尽可能模拟各种工况下挂篮浇筑混凝土施工过程中受力状态，试验加载时应根据主梁不同位置的不同荷载数值，将荷载均匀对称地布置在挂篮上，测出挂篮的承载能力、主梁弹性阶段及非弹性阶段变形情况，并尽可能消除主梁非弹性阶段的变形，以获取标高控制数据[2]。②各悬臂施工梁段必须一次现浇完成，无论是悬臂浇筑阶段、挂篮移动阶段，还是挂篮拆除阶段，均需保持悬臂端两侧载重一致对称平衡施工，在特殊情况下，悬臂一侧载重最大容许超重20t。③在悬臂施工过程中，应加强箱梁的施工监测及控制，做好各项试验数据及试验参数的采集，通过数据实时反馈做到对悬臂浇筑时箱梁轮廓线性及梁体受力状态进行准确的控制及调整，并将其误差控制在允许的范围内，箱梁合拢段两端相对高度及箱梁中心轴线偏差均不得大于1cm。

2.3 施工风险因素类别与控制措施

由于桥梁施工项目设计、工序和技术相对复杂，在施工过程中，尤其是在连续大跨径桥梁的施工过程中会存在一定的安全隐患，这些诸多的不确定性，会伴随风险的产生，因此有必要对施工风险因素制定防控措施，防患于未然[3]。根据风险因素性质，可将施工安全风险分成人、物、管理、环境等四个方面。①在施工人员方面风险方面：加强施工人员专业技能、安全防护措施及安全意识培训。要求现场施工人员通过专业的技术培训持证上岗，严格按照施工设计要求施工，遵守施工规范。在各环节施工中，要确保人为施工操作无误。②在材料设备风险方面：加强材料质量检测，在材料存储时，严格控制材料存储温度，用完的废料及时处理，杜绝废料污染原材料；找器械供应单位定期给技术人员做机械操作培训，规范施工机具操作，加强设备安全防护，定期给机械设备保养，并进行升级更换。③在安全管理风险方面：认真贯彻执行组织设计，采用合理的组织设计措施，加强现场指挥管理及施工现场安全监管力度。建立健全的管理制度体系，加强施工技术人员管理。④在施工环境风险方面：施工前做好地形地貌调查，完善测量控制网，在雨天、雪天、高温、严寒等特殊气候条从以上结果看，稳定性满足规范要求。

3 结语

针对病害成因设计采取增设预应力束以及钢横梁的方案对桥梁进行加固治理，加固后桥梁主梁抗弯承载力、抗剪承载力以及主墩承载力均得到较大程度提升，表明该加固措施是提升连续刚构桥承载力的有效手段，这对于提升桥梁承载力、类似病害治理以及保证桥梁的安全运营具有重要意义，也为同类型桥梁的加固治理研究提供了参考与借鉴。