大跨径连续桥梁施工技术研究

张嘉晨霁、罗成平

（1.江西省公路工程有限责任公司，江西南昌330200；2.南昌市公路事业发展中心南昌分中心，江西南昌 330200)

0 引言

随着桥梁施工技术的迅速发展与完善，使得大跨径连续桥梁施工技术得到广泛的应用，极大程度地满足了社会所需，为发挥出该项施工技术的最大价值与效用，有必要结合桥梁施工的实际情况而制定对应的施工方案，并对其中的影响变量加以控制，提升施工质量与安全，保证施工的稳定推进。就大跨径连续桥梁概述、案例分析、大跨径连续桥梁施工技术要点分析进行了细致的论述。

1 大跨径连续桥梁概述

1.1 大跨径连续桥梁定义

大跨径连续桥梁是指跨度较大的桥梁工程，参考《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范》(JTG 3362—2018)，将单跨跨径超过100m 的桥梁称为大跨径桥梁，根据桥梁结构体系、力学特征的不同，可将大跨径连续桥梁分为刚构桥、悬索桥、斜拉桥、拱式桥、梁式桥五大类，比如我国人民比较熟悉的钱塘江第二大桥、厦门大桥、江界河大桥、重庆巫山长江大桥等都是比较典型的大跨径连续桥梁。

1.2 连续桥梁特征分析

连续桥梁属于比较传统的结构体系，该种桥梁形式中比较典型的是预应力混凝土桥梁，主要特征是变形小、抗震能力强、结构刚度大、施工成本低、养护方便等，展示了桥梁建设的实用性、经济性。在桥梁的现代化施工进程中，预应力混凝土连续箱梁的使用，提升了桥梁整体的跨越能力，为桥梁技术的优化奠定了基础、提供了保障，且在预应力持续发展的背景下，大跨径连续桥梁施工技术的应用，极大程度上解决了以往桥梁建设中的诸多难题[1]。

2 案例分析

以赣江特大桥工程施工为例，探究大跨径连续桥梁施工技术的应用过程。赣江特大桥坐落于赣江下游河道三湖至大洋洲河段，其中桥位右岸处于新干县大洋洲镇溪口村与新溪口之间，于赣东大堤K8+760周边跨越堤防；而左岸则处于新干县三湖镇郎坊自然村北，并于三湖联玗上游大约620m 处，距离下游袁河汇合位置19km；大桥左岸距离下游三湖镇大约2.4km，工程跨越赣江处河道，两岸堤防河道宽度1200m，河道顺直，主河道宽度达到700m，水流自南而北。桥梁工程左边是X788 县道，右边则是G105 国道，穿过大洋洲镇，附近交通便利，从西向东跨越X778 县道、三湖联玗、赣江、赣东大堤、G105 国道。

3 大跨径连续桥梁施工技术要点分析

3.1 水中桩基施工

3.1.1 水中桩基施工中的问题

赣江特大桥横跨赣江，其中3～24#墩位在赣江范围内，在进行水中桩基施工时会受到各个时期赣江水位影响，在经过检测与观察之后发现，整个施工期间水位最大变化值为8m 左右，因此在桩基施工过程中，钻孔阶段护筒会受到水流冲刷与水压影响，造成护筒底部位置穿孔，若是钻进速度过快，还会引发较大的孔径误差；此外，桩位地层结构复杂，粉质土、上层砂砾层很难构建桩基施工所用的护壁，以此难以保障打孔稳定性。

3.1.2 施工要点及方法应用

针对以上问题，在进行水中桩基施工时，需把握以下施工要点：其一，在正式施工之前，要求收集各项工程资料，包括水文气候特征、水位变化特征、计划选用的施工技术（夯扩沉管灌注桩、钻孔压浆成桩等），再结合实地勘察得到的勘察结果，明确砂砾层厚度，控制好钻孔时的钢护筒打入深度，以此来更好的控制钻进速度与泥浆指标；其二，选择适宜的水中桩基基础施工技术，当前阶段应用比较多的技术包括围堰法、吊箱法、套箱法、沉井结合法等，结合施工实际，可选择围堰法，具体步骤如下：第一，先在导向船上制作围笼，再将其搬运至墩位，其后将围笼下沉、接高，直至其下沉到设计标高位置，用抛锚定位；第二，在围笼内插打定位桩，再将围笼紧紧固定在定位桩位置，推出导向船；第三，围笼上根据现场施工情况搭设施工平台，装置打桩设备与钻机；第四，沿围笼插打钢板桩，构筑防水围堰；第五，在基桩完成全部施工后，通过吸泥机吸泥，挖掘基坑；第六，检验基坑标准度，向其中灌注水下混凝土封底；第七，封底混凝土强度达标后，抽水，构筑墩身，将围笼、钢板桩拆除[2]。

3.2 悬臂浇筑连续钢构施工

赣江特大桥主桥是一种105m+180m+105m 的连续钢构，整体跨径较大，0# 块高度达到11m，是当前阶段江西省内跨径最大的斜拉桥，对施工安全、线性监控、预应力张拉控制、施工工艺等要求较高，故而在施工时应对挂篮稳定性与刚度、挂篮走行安全、混凝土浇筑质量、梁箱外观质量、梁体合龙质量等严格控制。图1 为边跨梁钢筋图。

图1 边跨梁钢筋图

悬臂浇筑连续钢构施工流程：

其一，挂篮。挂篮由张拉平台、滑移系统、吊带锚固系统、模板系统、底纵梁、前后下横梁、顶横梁、前后横向联结系、三角主桁架组成。吊带与后下横梁采用铰接，如此利于调整梁底线形与二次接缝严密；挂篮行走选择的是无配重后锚固自行系统，降低挂篮自重；主桁架前斜吊带采用的是千斤顶、精轧钢预紧，降低挂篮总体施工挠度，保证施工质量与安全；挂篮内滑梁与内模系统以滚轮连接，便于内模系统滑移抽出。

其二，挂篮预压。先在平地上铺3 条顶横梁当作调平架，调平架上拼装主桁架；在预压时按照10%、25%、50%、75%、100%、120%的极差分级加载，观测各个桁架对应的挠度值。

其三，挂篮主梁预压。按照固定的顺序完成挂篮拼装之后，进行挂篮移动，移动流程如下所示：箱梁拉张、送底模与侧模、轨道安装、移篮到位、后锚安装、模板调整。

其四，按照固定的流程完成挂篮迁移、拆除[3]。图2 为连续梁桥剖面图。

图2 连续梁桥剖面图

要求针对桥梁工程施工进程中的重难点加以整体化分析，其一，挂篮展开静载试验，明确其在该阶段的弹性变形，并保证其刚度与强度；其二，安排专人负责挂篮安装—走行—锚固过程，并详细记录；其三，还需严格控制混凝土配合比、搅拌质量（搅拌时间、次数等）、浇筑顺序以及振捣时间等；其四，控制好混凝土龄期与预应力张拉时间；其五，要求线型监控人员与测量人员密切配合，加强施工质量与安全监控。

3.3 钢管桩施工

在进行钢管桩施工时需把握以下要点：

一是先展开试验桩施工，判断贯入度、入土深度、振动时间是否达到规定标准要求，保证基础施工安全与质量；测量、复核导向架空间位置、垂直度，检验其是否与设计标准一致，其后再安排打沉钢管桩施工，使其直至设计标高。

二是钢管桩沉放。在陈放前需计算各个钢管桩坐标，并在大堤上针对每个桩布置对应的基线，再用全站仪来测量桩的坐标位置，用水准仪来测量其高程，明确各个桩观测点对应的坐标与交会角汇总成表供观测沉桩使用；钢管桩沉放选择5kW 振动锤，用30t起重船用于起吊；在抛锚定位后，让钢管桩依靠本身的重力深插覆盖层，上部用缆绳绑在吊船边，保持桩身稳定，其后再以浮吊吊上振动沉桩机夹住钢管桩开始振动沉桩机振动下沉钢管桩到位；各个钢管桩要求逐排沉放；在沉放时保持桩中心轴、振动锤中心在同一直线上；保持每个桩下沉连续性，最好一次完成下沉；对下沉过程加以监测，钢管桩偏位控制在10cm 以内，垂直度偏移不超过0.1%[4]。

三是钢平台搭设。在完成钢管桩沉放后，布设钻孔平台型钢。按照如下方式进行：各钢管桩在顺水流向选定位置开口，将钢管桩头割平，再与I45 工字钢横梁拼接与钢管桩（开口）壁点焊—浇筑各钢管桩桩头C15 混凝土，其后将I45 横梁嵌入桩头中；装设I36 工字钢分配纵梁，与I45 横梁焊接（设加劲板）—在“井”字梁上铺设δ =10mm 厚钢板，必要时还需装设安全栏杆；需注意的是，在平台施工进程中设置好航标，并需在夜间开设通航导向标志，其后再打设钢管桩防撞墩，以此来保证整个施工过程的安全。

3.4 路基填筑施工

3.4.1 测量放样

按照基线与导线点要求，利用全站仪测量中心线、路基边线，并在直线段内，间隔10m 就需设置一根边线桩与中心桩，而若是曲线段，需每间隔5m 设置边线桩与中心桩，再用红笔在木桩上标明高程与桩号，便于后续路基填筑施工。

3.4.2 摊铺

摊铺选择的是水平分层填筑，选择适宜的路基填料，其含水率需接近试验标准下的最佳含水率；将土方运输到路基施工位置；按照松铺厚度设计，利用推土机摊铺到相应厚度，其后晾晒；整个路床填筑选择的是打格布土—挂线平整—全幅填筑纵向分段水平分层的填筑方式，在摊铺时选择网格法卸料，结合路基断面宽度、每车土方量、经验松铺厚度，明确布料各个阶段车土间距，并安排专人负责监督指挥管理；按照试验段设定的方格网，画线；在每个方格中装填一车料，按照固定的顺序依次倒料；在进行填料时，以竹签来标记，以边桩与插入法来控制好厚度，使其成为4%的横坡；在完成上料后，利用推土机摊铺，其后再人工找平；最后填筑阶段，需保持路基两侧填土宽度超过设计宽度50cm，并按照设计宽度来规范好压实宽度，以此来保证路基边缘充分压实[5]。

3.4.3 碾压

完成路基摊铺后，进行填筑平整度、厚度检查，保证其满足压实标准要求，其后安排压土机展开第一次预压，再安排25t 压路机充分振动压实，控制压路机速度在4km/ h 左右；整个填筑施工过程，涉及的机械设备应用、压实遍数、压实流程、松铺系数、压实层厚度等都需按照试验段已确定的参数来加以控制；在完成碾压之后，实施路基压实度检查，对于压实度不达标的地方需重新安排碾压施工，直至其质量达标。

3.5 墩身混凝土浇筑

混凝土选择串筒+料斗浇筑，在浇筑之前，用厚度2mm、直径30cm 的钢板制作卷筒，其中单节长度1m，长度应保证串筒底部低于承台面1.5m，在进行墩身浇筑时，伴随混凝土面的持续上升，需逐节拆除串筒，以此来保持串筒底面距离混凝土面的高度始终为1.5m；在浇筑时需安排专业技术人员检查支架、模板制作、钢筋准备、预埋等各项操作，以此来保证各个结构部分的稳定性，如发现有松动、位移、变形时，应采取必要的措施对其加以处理。模板稳定性是混凝土浇筑的基础部分，应保证在初凝时模板不因外界因素的变化而发生振动，伸出的钢筋不能承受外力作用，因此要求对其加强监督管理，做好各项保护措施。

在混凝土浇筑时，采用分层浇筑方式，控制每层厚度在30cm 左右，将混凝土运输到施工区域，在施工时若是出现坍落度不足、沁水、离析时，需立即停止施工并加以处理；此外需强化混凝土振捣时的管理与控制，把握以下要点：其一，结合振捣所需，选择适宜的振捣棒（30 或者50），在振捣时快插慢拔，各个插点均匀排列，顺序进行、逐点移动、均匀振实、避免遗漏；其二，控制移动间距不超过振捣棒作用半径1.5 倍；其三，振捣施工时每一棒与下一棒的距离间隔控制在100mm 与200mm 之间，以此来达到更好的振捣效果[6]。

3.6 预应力控制

大跨径连续桥梁施工进程中，其纵向预应力束在张拉前后对起拱度会产生明显的影响，在纵向钢绞线张拉时，按照对称方式（左右对称、两端对称）进行；在合龙段底板，按照从远至近的方式展开，以此来避免因混凝土弹性变形引发预应力损失。

对竖向螺纹钢筋展开二次张拉，封堵锚口，避免因锚具、垫板生锈而造成应力损失；而针对长大纵向预应力束，保证其理论伸长值与实际伸长值差异控制在6%以内，若是该值比较小，可适当展开二次拉伸[7]。

4 结语

综上所述，就大跨径连续桥梁施工技术进行了论述与分析，强调了其重要性与必要性，建议给予其足够的重视，分析其对于桥梁发展的核心含义，控制好施工过程中的诸多要素，提升施工合理性、经济性、适用性，以此来满足其长效发展。