大跨径连续桥梁施工技术在公路桥梁施工中应用

2019-11-30李真才

科技与创新 2019年14期

李真才

李真才

（江门市路桥集团有限公司，广东江门 529000）

在中国，目前的出行方式主要是公共交通，相应的，公路桥梁的施工频率较高。近几年，中国在发展交通运输业的同时，持续提高道路等级，不断增大桥梁跨径，完善了大跨径连续桥梁施工技术。通过分析已有资料，根据实践经验，对大跨径连续桥梁施工技术特点、应用实践和方向综合分析，希望为今后有关研究提供参考。

公路桥梁；大跨径连续桥梁；施工技术；技术特点

中国交通事业近年来发展较快，作为公路事业主要组成部分的桥梁，在推动交通事业发展中发挥了关键作用。桥梁在施工中容易受地形、用途和其他因素的干扰，必须结合具体情况选择适合的施工技术，提升施工水平。桥梁大跨径连续桥梁施工的意义重大，一些因素易对施工技术造成影响，增加施工难度。要想确保施工质量，需妥善应用施工技术。

1 大跨径连续桥梁施工工艺

大跨径连续桥梁施工主要采取悬臂施工法，具体在落成的桥墩上，顺延两个相邻跨径方向，对称、平衡地逐段施工。实际可分为悬臂拼装与悬臂浇筑两种形式，其中，悬臂拼装将吊架设置在桥墩两侧，按照平衡准则逐段向跨中悬臂拼装混凝土梁体预制件，逐一增加预应力；悬臂浇筑将工作台设置在桥墩两侧，平衡逐段向跨中悬臂浇筑混凝土梁体，逐一增加预应力。

2 大跨径连续桥梁施工特点

2.1 基础施工

2.1.1 深水承台施工

实际施工中，对孔桩间距应严格控制，防止其受水压与水流的影响，当前钢吊箱与钢套箱是深水承台经常使用的方法。开展钢吊箱施工时，把吊箱吊装至水中的规定位置，之后在水下实行封底施工，准确定位承台；开展大型深水钻孔施工时，承台所在区域的土体比较松软，水流速度较快，钢吊箱平面距离河面较大，为提升施工的安全水平，把顶板安装在筒顶位置并固定钢吊箱。

2.1.2 地下连续施工

在大跨度连续桥中地下连续墙是建设基础，具体包括钻孔、清孔、下放钢筋笼和浇筑混凝土等施工内容，期间不会产生较大的噪音，振动不大，有较强防渗能力和耐磨性。

2.1.3 大型沉井施工

对定位提出较高的施工要求，器材所需尺寸较大，通常为钢混合方式，具体施工内容包括清理、清底和放置钢壳，其中需准确定位钢壳，提升沉井施工水平。

2.2 索塔施工

索塔施工包含钢索塔和混凝土索塔两种方式，具体施工内容如表1所示。

表1 钢索塔和混凝土索塔基本施工内容

序号施工程序主要内容 1钢索塔施工结合具体要求科学挑选塔吊，保证索塔负载能力达到控制要求 2混凝土施工施工需要配置电梯与塔吊设备，塔吊为爬升塔柱模板和逐段施工提供辅助，保证塔柱不会变形

2.3 上部结构施工

梁段施工，一般用悬臂施工技术围绕主梁梁段开始施工，另外有混凝土箱梁与支架现浇结合施工，通过分块浇筑技术减少裂缝，主梁是整体式箱梁时可选择整体的浇筑方法；斜拉桥斜拉索施工，牵引力可将斜拉桥拉索作为支撑点，施工普遍选择张拉或梁段牵引方法，具体借助桥面吊机与梁端引导设备统一推进云顶，相应减少悬臂的前段荷载，有效控制拉索的弯曲半径。

3 大跨径连续桥梁施工应用实践

某公路大桥上部结构是预应力混凝土钢结构连续结合梁。主跨9号、10号墩0号块长17 m，9号与10号墩柱与梁体构成闭合钢构。次主跨8号、11号墩0号块长16 m。上部箱梁利用三相预应力系统，设置纵向钢绞线3种形式，三向预应力管道全部选择真空压浆技术。

3.1 箱梁施工

长大管道穿束施工较困难，本桥布置纵向钢束相对复杂，分别设置腹板下弯、底板上弯束和顶板通长束，顶板最长钢束220 m，无形增加了穿束难度。

控制箱梁的施工质量至关重要。由于该桥处在酸碱腐蚀的严重地区，属于工业建筑防腐设计中的强腐蚀范畴。加之温度、腐蚀介质与气象因素彼此影响，极易发生综合性的破坏混凝土结构问题。有必要利用合理手段强化混凝土耐久性。施工难点是风力与季节温差对长悬臂梁线形的影响；另外由于存在较多的悬臂块，合龙前后转换体系相对复杂，不能准确计算混凝土收缩徐变影响线形控制的程度。

3.2 施工方案选择

3.2.1 支架施工

利用钢立柱与牛腿结合的施工方式，确定结构的受力情况，节约了材料成本，同时对下部基础施工材料合理应用。在每个主墩附近安装4个临时支墩，有利于纵横分配梁的布置，立柱选择军用墩，并设置纵横分配梁。要想彻底清除支架的非弹性变形，对其变形量检测，并得到支架刚度、强度等数据，避免支架在浇筑中发生不均匀变形从而引发裂缝，安全应用支架，搭设支架后必须预压处理。

3.2.2 挂篮施工

挂篮属于移动支架，有各种结构形式。通过综合对比，该桥选择菱形挂篮，施工关键点：外部美观，结构简洁，可确定杠杆受力情况，计算便捷；操作区域开阔，提高了进料效率；凭主桁架的前后制作，使其在轨道上移动，不需平衡重，操作更便利，移动非常稳定。随挂篮可一次移动内外模和底膜到位，节省移动所需时间。

3.3 混凝土施工

3.3.1 耐久性操作

为钢筋混凝土提供保护层：严控水灰比和抗渗性，进一步强化混凝土的致密性；在竣工桥梁外部涂抹抗腐蚀涂层，定期为箱梁内部通风，清除潮湿的空气。

预防碱集料反应：砂石材料尽量避免有碱活性，建议应用低碱普硅水泥，对混凝土、外加剂和掺合料的总碱量严格控制。

其他：通过各种方法预防混凝土裂缝，慎重使用早强剂，禁止外加剂含有氯盐，并将钢筋阻锈剂适当加在管道和接头等位置。

3.3.2 控制原材料

利用碱活性检测粗细集料，不含碱活性成分的集料可优先使用。若集料含有一定的碱活性成分，需掺入超细的矿物质材料。通过反复试配，混凝土最佳配合比如表2所示。

表2 每立方混凝土配合比

C55混凝土水泥砂子碎石水减水剂用量51268811251558.1

混凝土终凝后可养护箱梁，时间大于等于7 d，梁体顶面保持湿润，挂篮走行之后，注意喷水养护箱梁外侧，防止发生干缩裂缝。

3.4 预应力施工

经过反复试验加工，制作钢绞线穿束器与卷场机配合实施穿束操作，进一步降低了操作难度。穿束器另一主要优势是在预应力管道中确保长大钢束线性流畅，保证张拉中应力的均匀性。

3.5 张拉施工

大跨度箱梁纵向钢束，张拉前后显著影响箱梁拱度，必须对称张拉纵向钢绞线，保证前底板后顶板，左右保持对称；合龙区域的底板根据左右对称实行弯束施工，有效减少混凝土弹性变形，降低预应力带来的损失。

3.6 悬灌梁施工

为了在形成混凝土徐变之前完成9号、10号钢构墩施工，可以适度增加合龙段的静置时间。要想控制降温组合的内力，在一年的低温阶段科学设计合龙温度。在合龙操作中加大推力，同时在次边跨合龙段中侧采取水箱压重的方法。在合龙段为了确保安全静置，选择先合龙边跨、暂时锁锭次边跨和中边跨的技术方案。在合龙段采取顶底板纵桥锁锭型钢措施，一端固定型钢，另一端向固定在箱梁顶底板的钢套箱内插入，纵桥向保持自由，约束横向与竖向。将斜向型钢设置在合龙段两侧的箱梁间，达到连接的作用，进一步增强抗风能力，使梁体在大风季节安全静置。

4 大跨径连续桥梁施工应用方向

4.1 线性方向

基于公路桥梁工程的实际活动可知，在具体施工中，容易发生绕曲变形的问题，对桥梁结构造成影响，若无法达到预期目标将不利于合龙操作，进一步干扰桥梁的施工进展，这部分问题严重威胁桥梁使用安全。因此，要采取科学的工艺，提高各项操作的水平。

4.2 应力方向

控制应力为确保桥梁受力状况并获得理想的效果，进一步保证桥梁应用的安全性。具体包括下列步骤：选择桥梁主要断面，检测预应力，分析结构应力。通过测试可知，施工形成的结构应力明显不同于预期的效果，需立即停止施工，找出问题发生的原因，再结合原因制定合理化的方案。控制桥梁结构难度明显超过绕曲变形控制难度，通常应力的偏差不大，具有一定的隐蔽性，当发生较大应力偏差时，通常桥梁发生无法补救的问题。