桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用分析

孙得贵

（中交一航局广西分公司，广西 玉林 537000)

1 项目概况

某大桥设计为高吨位大跨径连续桥梁，桥跨设计为75 m+135 m×2+75 m；桥梁上部结构设计为变截面箱梁，桥跨根部梁高为7.5 m，底板厚度为1.0 m，端部与中部梁高为3.0 m，底板厚度为0.3 m；下部结构设计为双薄壁空心墩，横向宽度为6.5 m，为钢筋混凝土结构；桥墩承台尺寸为15 m×27.5 m×4.0 m，采用钻孔灌注桩基础。该桥所处于区域为“V”字形河谷地带，桥面至地表高差最大可达115 m，两岸陡峭，地形较为复杂，同时该桥单跨最大跨度达135 m，桥墩最高达104 m，整体施工难度较大。

2 大跨径连续桥构造特点研究

2.1 桥梁基础

大跨径连续桥梁在基础构造方面并无特殊，相较于一般形式的桥梁无较大区别，以桩基础比较常见，若跨径略小时也会采用刚性扩大基础[1]。但大跨径连续桥梁对地基施工要求较高，必须严格控制地基不均匀沉降，同时对桥梁基础承载力的要求也比较高，施工控制较为严格。

2.2 桥墩

大跨径连续桥梁的桥墩不仅需要满足支撑桥梁上部结构自重、桥梁稳定性以及施工、运营等环节的要求，同时桥墩柔度也需要适应因混凝土收缩、温度变化等因素产生的水平位移。同时由于桥墩需要与主梁共同分担结构内力，而结构内力是按照二者刚度比分配，因此，对于桥墩的刚度也具有一定要求，桥墩刚度越大则所分担的结构内力越小，因此，在满足桥梁稳定性以及施工活动要求的前提下，应尽量控制桥墩刚度[2]。桥墩类型主要有双薄壁墩、单薄壁墩“V”形桥墩、“X”形桥墩以及“Y”形桥墩，其中以前两种类型比较常用。

2.3 主梁

为了减小上部结构的自重，达到增加跨度、截面抗扭刚度，减小桥梁上、下部结构的工程量的目的，箱顶宽度不超过21.9 m 时，一般多采用单室箱；若顶宽较大，则分上行、下行修成双幅桥，截面为2 个分离单室箱[3]。主梁多设计为变截面箱梁，在高度设计上，根部高跨比一般在1/15～1/21，以1/18 上下比较多见，仅少数桥梁达到1/20 以下；中部高跨比一般在1/46.5～1/85.0，以1/54～1/60 比较多见，目前国内同类型桥梁工程中最小的为1/73.7。在板厚设计上，顶板目前已经缩小至25 cm，底板厚度基本在32 cm 左右，仅少数桥梁在30 cm 以下，目前随着技术发展，底板厚度呈现缩小的趋势。

3 大跨径连续桥梁施工技术研究

3.1 桥墩施工

桥墩施工采用翻模技术，在墩身背后设置“L”形作业平台。由于本项目地处山区，施工区域为“V”形河谷，地形较为复杂，桥墩高度较大，因此必须严格控制施工过程，避免累计误差偏大，影响后续施工活动。本项目施工控制网布设方案如下：在大桥附近确定3 个控制点，分别是D54、D53、D52，同时结合施工区域的地形条件，考虑到通视要求以及施工放样便捷性等因素，在这3 个控制点的基础上再增加G、H、M、N 4 个加密点，如图1 所示。

图1 桥墩施工控制网布设图

3.1.1 桥墩定位、校核

桥墩定位工作贯穿于桥墩施工的全过程，从桥墩基础施工直到竣工，期间测量次数较多，并且测量精度随施工进度越来越高，因此，需要科学选择测量方法，以避免误差过大。本项目采用极坐标定位法，通过变测点测量。在施工过程中利用某一测点测量后，必须再利用对应的另一测点进行复测，从而消除点位误差。

3.1.2 桥墩线性控制测量

本项目中桥墩为空心墩，并且高度较大，常规测量方法产生偏扭的可能性较大。为避免施工过程中桥墩中心线垂直度以及外轮廓发生偏扭，采用下述测量方法：以桥梁控制网为基准放出桥墩纵横中心线以及护桩，然后在线路的一侧距桥墩中心左右处的横向中心线上及两侧同宽处设个控制点，如图2所示。桥墩纵向中心由设于桥轴线上的个控制点控制，在施工过程中，每节墩身模板立好后，除用大桥控制点测量、复核墩中心位置及纵、横轴线外，同时在距墩中心左右处的控制点上采用经纬仪自下而上进行观测，如果发现偏扭，则立即通知施工班组停止施工，矫正后方可继续施工。

图2 桥墩线性控制测量

3.1.3 高程施工控制测量

本项目中，以8#与6#桥墩高度较大，为确保测量精度，决定采用精密三角测量与水准测量结合的方式测量桥墩高程。8#桥墩竣工后，以D53 作为基准点测量墩顶高程，同时在墩顶位置设置固定控制点；6#桥墩竣工后，以N 点作为基准点，采用相同方法进行高程控制；7#桥墩竣工后，先利用D53 控制点复核8#桥墩高程点，然后以此作为基准点进行7#桥墩高程控制，并在7#桥墩墩顶设置固定控制点；以6#桥墩墩顶控制点作为基准点复核7#桥墩高程；最后以D53、N 作为基准点，对8#桥墩、7#桥墩、6#桥墩进行高程联测。

项目实践证明，桥墩施工采用翻模技术以及在墩身背后设置“L”形作业平台的施工方案可行，同时严格控制施工测量工作，有效确保了桥墩施工活动顺利开展。

3.2 边跨施工

3.2.1 工艺流程

边跨施工工艺流程如下：（1）制作支架，预埋三角支架；（2）制作、安装预埋件，浇筑墩身封顶混凝土；（3）焊接墩顶钢管桩、横联；（4）制作主桁架，安装延长段主桁架；（5）安装底板、外侧模；（6）测量控制，底板预压；（7）制作、安装底板、腹板钢筋、内膜以及管道；（8）安装顶板钢筋以及波纹管；（9）混凝土浇筑施工；（10）混凝土养护。

3.2.2 施工方法

1）预埋托架。为尽可能降低悬臂荷载以及减少沉降变形，需要在墩顶位置预埋托架，托架由工字钢制作，同时需要在托架预埋点附件选择适当位置预埋钢板。

2）安装桁架。悬臂浇筑施工完成后，前移挂篮，准备安装主桁架，以墩身盖梁位置的钢管桩为临时性支撑点，将主桁架焊接牢固。

3）支撑托架。主桁架焊接完成后前移挂篮至托架预埋点，选择合适的支撑点作为最后移动位置。在该结构中通过力的传递原理使得桁架最后的荷载在最不利的情况下仅为墩身外露箱梁质量的1/2，而传递到悬臂端最后一个块段的质量仅为该质量的1/4。

4）安装底模、外侧模。悬吊结构安装稳定后开始安装底板，可以采用定制钢模或者竹胶板；外侧模可以利用挂篮外侧模，现场可根据外侧模大小进行加工，要求外侧模与底板必须紧密贴合，并做好固定措施。

5）钢筋加工、绑扎。根据施工图纸准确下料，并按照设计要求完成钢筋绑扎工作。钢筋交叉位置要绑扎结实，如有必要可进行焊接。

6）混凝土浇筑施工。采用竖向分层的施工方式，首层为底板、腹板；次层为顶板。在水平方向上，需要先完成墩身上箱梁阶段的浇筑施工，由于采用的是变截面箱梁，混凝土2/3 质量集中在墩身一侧，因此使荷载先传递至墩身，然后再传递至主桁架有助于保持平衡，能够避免发生偏心以及桁架失稳的情况。

7）混凝土养护。混凝土浇筑施工完成后，应及时覆盖混凝土表面并洒水养护。注意覆盖时要避免污染或者损伤混凝土表面；洒水养护次数以混凝土表面保持湿润为准，养护时间至少7 d。

3.3 主桥合龙施工

3.3.1 合龙段施工要求

1）边跨。搭建合龙段临时支架，固定两端支架与底板；在合龙温度较低时开始浇筑混凝土；待混凝土强度符合设计标准后，拆除固定措施。

2）中跨。在合龙段两侧安装吊架；以1 000 kN 和900 kN同时顶推主梁，焊接劲性骨架；悬臂两端增加配重300 kN；在合龙温度较低时开始浇筑混凝土，逐级解除悬臂两端配重；待混凝土强度符合设计标准，按照顺序张拉中跨底板束，并拆除吊架。

3.3.2 施工方法

主桥合龙施工分2 部分进行，先完成边跨合龙，然后在完成中跨合龙，合龙施工需要满足下列要求：桥梁内力状态符合设计标准；接缝处混凝土无裂缝；确保全桥线性。

1）钢筋绑扎、模板安装。主桥合龙段外侧模板的底部与顶部均采用挂篮模板，加固方法与一般形式的桥梁基本一致；内模采用木模组合或者钢模；钢筋绑扎与一般形式的桥梁施工基本一致。底模和外侧模均采用锚固的方式固定在17#梁段两侧，模板安装完成后，拆除中跨位置的挂篮。边跨合龙段模板利用挂篮就位，由挂篮承担施工荷载。

2）合龙段临时锁定。钢筋绑扎以及预应力管道埋设完成后，在浇筑混凝土前需要选择温度较低的时刻完成合龙段临时锁定。本项目中采用的是在箱体内增加槽钢劲性骨架的方式作为临时性锁定措施，以避免在张拉前合龙段的混凝土受温度变化以及混凝土收缩等因素的影响被拉裂，确保合龙段混凝土质量以及梁段的整体性。首先以1 000 kN 与900 kN顶推梁段，然后撑紧4 根刚性支撑，最后将槽钢与剪力撑焊接撑超静定框架受力结构，从而有效控制合龙口位置的应力与变位。

3）混凝土浇筑施工。主桥合龙段的混凝土浇筑施工应选择在温差相对较小的天气进行；若施工进度计划不允许，则尽可能选择在日温度最低的时候进行混凝土浇筑施工，尽可能避免因温度变化导致混凝土表面产生裂缝。本项目在主桥合龙段混凝土浇筑施工前，对该地区气温进行持续监测，最终确定在下午5～7 点间完成混凝土浇筑施工

4 结语

综上所述，大跨径连续桥梁在跨越大江大河、海湾以及部分特殊地形的桥梁工程中具有显著的优越性，对于推动我国桥梁发展建设具有重要意义。在大跨径连续桥梁施工过程中，应重点关注桥梁基础、桥墩、边跨以及合龙段施工，严格控制施工质量。