桥梁施工中大跨径连续桥梁的施工技术研究

2020-01-01魏波

四川建材 2020年12期

魏波

(四川公路桥梁建设集团有限公司铁路工程分公司，四川成都 610000)

0 前言

大跨径连续桥梁通常跨径超过100 m，具有形变量小、稳定性好、抗干扰性能强等特点，将此类结构应用于桥梁施工中可减少桥梁投运后的维修工作量，使桥梁整体使用寿命大幅延长、桥梁跨越能力显著提升。在具体施工时需加强桥梁基础部分、索塔与上部结构施工技术的使用，提升桥梁整体质量与使用性能。

1 大跨径连续桥梁施工技术要点分析

1.1 桥梁施工类型

1.1.1 悬索桥

悬索桥施工主要包含以下四个环节：①吊装环节，需沿跨中心至两边进行吊装施工，结合塔顶实际位移量进行索鞍偏移量的调整，保障合龙段安装符合施工要求；②架设锚道，需密切观察索塔两侧水平力、确保符合设计要求，随后完成中跨锚道面与边跨的架设；③调整悬索，基于数学模型计算出悬索的拉力数值，依据标准数值完成悬索的调整；④锚碇大体积混凝土，在此环节注意控制好施工温度，防止混凝土出现裂缝或变形问题。

1.1.2 斜拉桥

通常斜拉桥由主梁、索塔、斜拉索组成其上部结构，在施工过程中可采用桥面吊机与梁端牵引导向一体化装置，减小悬臂前端的荷载。在主梁悬浇施工环节，需将合龙段高差控制为±30 mm、挠度误差不超过±20 mm、轴线偏位误差为±10 mm、线性误差不超过±40 mm[1]。

1.1.3 拱桥

在大跨度拱桥施工环节，需预先完成拱肋的预制处理，保障拱肋强度符合设计要求，并依次完成钢管拱肋安装、吊装绳索，综合运用索拼法、支架吊装法等工艺完成构件安装处理。

1.1.4 预应力混凝土连续桥梁

针对预应力混凝土连续桥梁常采用悬臂施工法、顶推法、移动模架法、逐孔架设法等施工方法，其中悬臂施工法需沿桥墩两侧对称逐段完成混凝土浇筑，待混凝土强度达标后进行预应力筋的张拉，并移动模板与机具进行后续施工作业；悬臂拼装法指沿桥段两侧对称完成预制节段块件的安装工作，在张拉预应力筋后使悬臂不断接长、至合龙位置为止。由于在悬臂施工环节常出现墩、梁无法承受弯矩的情况，对此需做好墩、梁的临时固结处理，待悬臂施工至少有一端合龙后再恢复至原结构。

1.2 大跨径连续桥梁施工技术要点

1.2.1 基础部分施工

1)深水承台施工，在大跨径连续桥梁施工时往往需在深水区设置承台，通过缩短孔柱间距克服水压和水流影响，增强承台构件的稳定性，然而由于承台规格较大，一定程度上将增大具体施工的难度。对此可借用钢套箱、钢吊箱应力提升承台的稳定性，在水下开展钢吊箱的吊装作业，在深水区完成封底，保障整体安装工序的准确度，同时将护筒埋设在深土层中、将顶板安装在顶部位置，并固定好钻柱，以此完成钻孔平台施工，保障、提升钻柱稳定性与承台建设质量。

2)地下连续墙施工，作为大跨径连续桥梁的基础结构，在地下连续墙施工环节需预先清除河床上的杂物，随后完成钻孔开槽与对接工序，设置好钢筋笼、完成混凝土浇筑作业，借助地下连续墙施工作业有效削弱施工过程中振动、噪声的影响，利用地下连续墙的刚性与防渗性能为后续桥梁基础施工创设良好条件。

3)大型沉井施工，沉井基础设施的体积、埋设深度、承载面积均较大，可承受一定的水平荷载与垂直荷载，常用施工技术包含着床、深井锚墩、终沉技术等。在施工环节需综合分析水流、河床冲击对沉井基础施工造成的影响，利用沉井钢锚墩加锚系的定位技术开展着床施工，有效提升沉井着床的精确度。

1.2.2 索塔施工

1)钢索塔施工，在桥梁施工中往往采用预制加工方式进行钢索塔结构的加工，将已加工完成的预制构件运送至施工现场，在现场完成构件的组合与安装，并结合工程实际特点、负载指标进行起重机型号的选择，利用塔式起重机完成钢索塔的起吊作业。

2)混凝土索塔施工，在混凝土索塔施工环节，常采用塔式起重机将塔柱模板提升至预设方位，起到支撑作用，配合电梯调节模板的吊装角度、吊装高度。在混凝土索塔横梁施工环节，需采用分层浇筑法完成落地钢管的浇筑作业，提升混凝土的平整度与密实度，防止因浇筑不均匀引发混凝土开裂等质量问题。

1.2.3 上部结构施工

1)梁段浇筑施工，在大跨径连续桥梁的梁段施工环节，可采用逐孔施工、顶推施工、现场浇筑、悬臂施工等作业方法，在混凝土箱梁的辅助下完成钢管支架的搭设；采用分块浇筑方法完成PK断面箱梁的浇筑施工，防止出现裂纹；利用顶推、合龙施工技术进行中跨合龙段施工，保障桥梁的线形与受力符合桥梁施工要求，提升桥梁结构尺寸的适宜性。

2)斜拉桥与斜拉索施工，通常斜拉桥与斜拉索在施工过程中会承受较大的牵引力，因此，需采用张拉、牵引梁段的方式开展具体施工作业，在施工期间利用桥面吊机与梁端牵引导向一体化装置减小悬臂前端所受负荷，保障斜拉索钢丝的稳固性、斜拉索弯曲半径满足施工要求。

2 大跨径连续桥梁施工技术的具体应用探讨

2.1 工程概况

以某大跨径连续桥梁建设工程为例，该工程施工线路的总长度为12.6 km，工程建设内容包含2座特大桥、2座大桥以及3座框架桥、5道框架涵，其中特大桥与大桥需建设840根桩基、总长16 542 m，以及90个承台与扩大基础、91个墩台身。以其中1座特大桥为例，该桥梁总长度为1 170.5 m，针对其10号～15号桥跨的上部结构计划采用规格为38 m+64 m+38 m的悬臂现浇连续梁；工程设有8处路基工点，全长为3.28 km，区间路基的土石方量为81.2万m3，路基挖土方、挖石方分别为42.14万m3和23.45万m3。

2.2 基桩挖孔与连续梁施工

在基桩挖孔环节，需遵循由上至下的顺序逐层开挖桩孔，注意控制好桩孔截面尺寸，结合地质条件将每节开挖高度控制在1 m左右，配合人工作业方式由上至下、由中间至周边逐层进行挖土，并依照设计桩直径2倍护臂厚度进行截面控制，确保在每层开挖时均注意检查孔位、孔径是否符合施工要求，随后进行护壁钢筋绑扎与模板支设作业。在地下连续墙施工环节，需分别控制好清底、钻孔与浇筑作业，确保提升连续墙的刚性与抗渗性能，发挥良好的除噪、隔振效果。由于该桥梁工程的梁、桥墩均未采用支座连续布设方法，为防止在支座施工过程中出现力矩失衡的问题，需针对梁体进行临时固结处理，将临时锚固、支座设置在7号～9号墩顶位置，并且针对支座箱梁、墩顶部位分别敷设8根精轧螺纹钢，用于提升梁体与桥墩的固结效果，待施工至中跨合龙部位时再将固结设施整体拆除[2]。

2.3 支架施工

在支架施工环节，现场测量发现桥墩柱高37.9～42.7 m，依据施工现场情况选取22a槽钢作为支架施工材料，经由焊接处理铸成三角支架，用于发挥对桥墩柱的支撑作用；在墩身施工环节，沿桥身走向每隔2 m设置一个三角支架；在进行托盘部位的混凝土浇筑作业时，需先设置好三角支架的预埋件，随后完成三角支架与墩身钢筋的焊接处理，选用32b工字钢进行承重结构的建设，选取22b工字钢进行顶部结构建设，选取规格为10 cm×10 cm的工字钢完成钢梁腹板的敷设施工，并做好预压处理。

2.4 混凝土浇筑施工

在开展连续桥梁浇筑作业时，首次浇筑作业应浇筑到人洞位置，随后进行立模，并分别完成人洞上腹板、横隔墙、顶板等部位的钢筋绑扎。在混凝土浇筑过程中，需秉持底板浇筑在前、腹板浇筑在后原则开展具体浇筑作业，按顺序完成腹板两端横隔板的浇筑，并且确保浇筑高度的完全对称，防止出现偏载问题。由于混凝土材料质量、温度将直接影响到浇筑质量，因此，需注重严格控制混凝土材料的水灰比，选用低碱普硅水泥防范碱集料反应，保障混凝土最佳配合比，并且在终凝后做好混凝土养护工作，确保养护时长至少为7 d、使梁体表面保持湿润，防止混凝土表面出现干缩裂缝。

2.5 挂篮与合龙段施工

2.5.1 挂篮与边跨现浇段施工

在挂篮施工环节，依照挂篮拼装、预压、行走、结构拆除的工序开展具体施工作业，严格依据设计图纸进行挂篮拼装、及时进行检测，将挂篮构件运送至施工现场，并安装在已浇好的顶面位置，开始进行组装工作；在挂篮预压环节，需围绕腹板位置采用安设反力架的方式进行挂篮的加载预压，注重做好挂篮安全性能的检测工作；在挂篮行走环节，主要需落实锚固、吊带、底平台与模板的处理；待完成箱梁混凝土灌注作业，且混凝土强度符合设计要求后，需依照先前安装顺序逐一完成挂篮模板的拆除工作。

2.5.2 合龙段施工

在合龙段施工环节，依照先合龙边跨、再合龙中跨的方式开展具体施工。在合龙前做好检测工作，拆除挂篮、压重，随后进行合龙束的穿束工作，依次完成吊架安装与水箱配重，开始绑扎钢筋、完成预应力管道与模板的安装，做好刚性连接，完成预应力束的临时张拉处理，接下来进行混凝土浇筑作业、完成配重的卸载，并落实混凝土养护管理，最后进行预应力张拉与压浆作业[3]。在此过程中，需确保各工序环节间具备良好的衔接度，防范因出现漏洞影响到整体施工质量。

2.5.3 应力控制

在大跨径连续桥梁施工过程中，需注重加强对施工荷载应力、收缩应力与稳定应力的控制，结合桥梁施工期间的受力情况进行控制方案、控制指标的设计，并采用预埋应力应变测试元件的方法实现对桥梁结构应力变化情况的实时检测。倘若在检测过程中发现存在桥梁挠曲问题，需合理调整施工参数、控制桥梁线形，保障提升桥梁施工质量。