連續鋼構橋施工控制技術分析

吳威 陳大紅

（1.湖北省路橋集團有限公司，湖北武漢430030；2.中天路橋有限公司，湖北武漢430000）

預應力混凝土連續剛構橋具有行車舒適、施工簡便、造價經濟、外形美觀、結構剛度大、跨越能力大、受力合理等諸多優點，尤其適合于跨越深谷、大河、急流的橋位，因而在實際工程中得到廣泛的應用。但施工過程中一定要做好施工技術控制工作，以保證大橋順利合攏，保證結構的受力合理和線形平順，確保結構的安全和穩定。連續鋼構橋施工過程中有幾個施工難度，也是施工控制的重點，下面簡要對這幾個方面的問題進行探討。

一、加強箱梁腹板、底板裂縫的控制

連續鋼構橋施工過程中，由于其受力特點的原因，容易導致箱梁的腹板、底板產生裂縫?？刹扇∫韵麓胧┯枰钥刂啤?/p>

1合理選擇箱梁下緣曲線，可對底板下緣曲線采用半立方拋物線和二次拋物線，采用變截面箱梁，以改善底板的受力狀況。

2連續鋼構在對稱縱向荷載作用下，頂底板橫向不同位置會產生縱向位移差，還會使其截面產生縱向翹曲位移，所以應注意改善預應力筋的布置。

3嚴格按照橫、豎向預應力張拉順序張拉預應力，通常澆筑完一個節段的混凝土后，就馬上對本節段的橫、豎向預應力筋進行張拉?！皽髲埨蹦軌蛴行Ц纳祁A應力分布狀態，即是張拉的預應力筋離節段斷部或合龍段有一定距離，在很多工程中，滯后張拉長度超長，偏差超小。為使混凝土上預應力分布均勻，縱向預應力索在每個節段都應下彎。

4高跨比是影響主梁受力狀態的主要參數，合理布置橋梁跨徑，梁高適當增加，有助于改善主梁應力狀態，提高主梁剛度；此外，有的工程中為降低結構自重而使箱梁腹板截面幾何尺寸偏小，這種情況在寬箱梁中便會適當的降低橋梁腹板厚度，導致截面抗剪能力儲備不足，容易引起裂縫，所以必須注意保證足夠的截面尺寸。

5在中跨跨中及懸臂中部設置橫隔板，可使箱梁畸變剛度得到提高，從而提高該部位的抗裂性能。

6橋梁裂縫的另一個重要原因就是橋梁基礎處理不夠、出現不均勻沉降，所以橋梁施工必須認真做好基礎處理，加強基礎施工的質量管理。

7有的橋梁工程中因沒有考慮足夠的非線性溫差，而活載及非線性溫差正是邊跨現澆段上緣出現較大拉應力的主要原因，這種拉應力便會導致箱梁開裂。所以設計及施工過程中要進行合理的溫度取值，以確保結構的安全性。

8橋梁的混凝土結構質量受到水泥及骨料品種、級配、鋼筋等原材料質量影響較大，宜配置水化熱較低的施工混凝土配合比，以降低因混凝土水化熱而引起的裂縫，應考慮采用一些如輕質混凝土等新材料，這樣有利于降低結構自重，在一定程度上解決應力導致的裂縫問題；合攏段混凝土標號可相應的提高半級或一級。

9施工中應精確控制預應力導管的定位，并加強底板混凝土澆注質量的控制，上下層箍筋和鉤筋也可適當增加，以提高底板承載能力和抗裂縫能力。

二、加強連續剛構橋合攏段的施工控制

連續剛構橋的合攏工藝復雜，工序繁多，并且橋梁在合攏施工時的受力狀態最為不利，增加了施工的難度，合攏工藝質量要求較高，所以連續鋼構橋施工必須認真做好合攏段的施工技術控制。

1做好勁性鋼骨架的預埋工作。根據設計要求預先將勁性骨架埋置于最后一個懸臂節段的前端，應準確預估梁體最后一個懸臂節段的施工撓度，并準確定位預埋骨架，防止骨架合攏時的焊接存在問題。

2配重的設置。根據設計提供的最大極限配重并結合實際情況來確定合攏配重重量，須注意均勻對稱，以便在混凝土澆筑過程中保持合攏段兩端不發生相對變位，調整成橋后期砼的徐變，配重時應注意避免對梁體產生扭轉和沖擊。

3兩懸臂端的頂開。需在高溫季節進行合攏的橋梁宜采用頂開法合攏措施，頂開法合攏需對橋梁所處的環境、溫度、墩高、跨徑等不同因素綜合應力條件進行計算、設計，最終方可確定頂力或頂開距離。連續剛構橋僅在中跨合攏時進行適當的頂開，以消除高溫合攏影響，改善橋墩受力，頂開工藝只在中跨合攏時進行，用千斤頂對兩懸臂端進行適量的頂開，邊跨合攏不需要頂開。應根據懸臂梁的實際受力情況來確定千斤頂的安放位置，通常將千斤頂設置在箱梁的頂板上。設置千斤頂時應該注意橫橋向均衡對稱，以防止產生橫橋向的彎矩。頂開的控制可根據具體的情況來確定，分頂開力控制和以頂開量控制，從改善橋墩受力和對后期砼收縮角度考慮，宜采取頂開力控制，從補償合攏溫度影響的角度考慮，宜采取頂開量控制。

4勁性骨架的焊接。將勁性骨架在合攏溫度下鎖定焊接，一般情況下最佳合攏鎖定溫度在15～20℃，若在高溫季節應在當日中最低溫度時進行合攏鎖定。

5臨時束的張拉。通常在合攏段頂板處設有一對臨時預應力束，應在合攏時進行張拉并在合攏后拆除。

6合攏段砼的澆筑。澆筑合攏段的混凝土時，應做到同步釋放等重量的配重，還應加強合攏段的混凝土澆筑和振搗質量控制，并認真做好混凝土的養護工作。

三、加強連續鋼構橋的施工監控

應加強連續鋼構橋的施工過程中的監控，主要包括以下幾個方面。

1高程線形控制。

可采用自適應控制法、卡爾曼濾波法及人工網絡神經等方法來進行高程線形監控，其中自適應控制方法易于理解和掌握，因而在實際橋梁施工中應用較多。自適應控制方法進行箱梁高程監控，應做好這幾個方面：

（1）箱梁理論標高的計算，在標高控制中，只要理論模型符合實際，即能得出立模標高，從而在施工過程中使立模標高放樣準確，便能實現控制的目的；

（2）箱梁撓度測試，對每個箱梁懸臂澆注階段須進行4次測量，包括張拉預應力筋前、掛籃移動后、節段混凝土澆注完、張拉預應力筋后，這樣有利于控制箱梁撓度；

（3）做好箱梁實測數據處理、參數識別和預測標高等工作的協調處理，應及時準確地處理實測數據，對于認為可能有問題的數據應進行復測；得到實測數據后即進行參數識別，也即是分析和修正主要設計參數，并重新反饋到控制計算中，得出較為合理的施工中的結構內力、變形值；在參數識別的基礎上進行預測標高，采用溫度——撓度變形測量解決溫度的影響問題；為盡量避免溫度變化對高程線形的影響，應盡可能選擇在溫度較穩定、影響較小的時候來確立立模標高。

2應力控制。

須對關鍵截面的受力情況進行應力監控，該關鍵截面是通過結構分析所確定的，當應力超過一定范圍時應發出安全預警以采取處置措施確保結構安全。將現場實測值和理論計算值相比較，并適當調整設計參數修正計算模型，以實現應力控制。通常采用鋼弦式應力計和鋼筋式應力計來檢測應變，以此來實現應力檢測，并在應力計附近埋置溫度感應計，根據混凝土體內溫度效定應力對溫差的影響異變情況，為減小溫度的影響，可在早晨進行觀測，以便最大限度減小溫度引起的誤差。

結語

總之，雖然連續鋼構橋具有很多優點，但同時也具有施工控制難的問題，尤其是撓度、裂縫及應力幾個方面難于控制，給橋梁工程留下質量隱患。所以必須嚴格做好連續鋼構橋的施工控制工作，確保橋梁的施工質量和施工安全。

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