大跨徑連續梁橋施工關鍵技術分析

馮 亞 鐸

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

0 引言

作為使用最廣泛的橋梁結構之一，預應力連續梁橋憑借結構承載能力高、剛度及變形小，行車平順性好，后期養護便捷等諸多特點成為橋梁工程界公認的典型橋梁結構。伴隨我國橋梁建設步伐的快速推進，大量大跨徑連續梁橋出現在施工項目工地，為了確保橋梁工程施工質量和進度，必須深入研究預應力連續梁施工技術，為后續的橋梁施工提供技術保障。在具體的大跨徑預應力連續梁橋施工過程中，由于其施工工況復雜，施工環境較差，為了保證施工質量，必須加強其施工關鍵技術的研究深度，在具體施工過程中，加強細節施工質量，保證橋梁結構的承載能力、安全性、耐久性及經濟性滿足規范要求。

1 大跨徑預應力連續梁橋施工技術特點

1.1 大跨徑預應力連續梁優點

最近幾年，伴隨國內公路及鐵路運輸網絡的不斷完善和加密，大跨徑預應力連續梁被大量使用在橋梁施工實踐中，相比于傳統的鋼筋混凝土橋梁而言，其具備如下顯著優勢：

第一，通過分析簡支梁和連續梁的彎矩圖可知，在相同荷載和跨徑下，二者的彎矩最大值差異顯著，由于連續梁支撐位置的負彎矩作用，導致跨中正彎矩值明顯降低，這也是預應力連續梁橋跨徑提升的主要原因。第二，由于連續梁結構屬于多次超靜定結構，對于基礎的要求較高，在設計過程中，必須考慮溫度應力及基礎不均勻沉降應力，在保證樁基礎施工質量的前提下，橋梁抵御溫度應力及不均勻沉降應力的影響顯著增強。第三，大跨徑連續梁結構截面形式通常為箱型布置，每延米自重降低，為實現大跨徑提供了有利條件。第四，大跨徑預應力連續梁結構充分發揮了預應力鋼絞線高抗拉強度及混凝土高抗壓強度性能，加之，箱梁截面形式抗扭剛度及抗畸變能力高，在上述優勢的耦合作用下，保證了橋梁結構的承載能力和剛度。

1.2 大跨徑預應力連續梁缺點

雖然大跨徑預應力連續梁結構具備諸多優勢，但在具體施工過程中，也呈現出一部分缺陷。

第一，大跨徑預應力連續梁結構在鋼絞線布置方面要求較高，尤其是在鋼絞線彎起位置，如果布置不當，將極大地降低預應力鋼絞線發揮作用的效率。

第二，對于部分尚未配置縱向預應力鋼絞線的大跨徑連續梁橋結構，在縱向外荷載的作用下，很容易引發橫向變形，間接影響主預應力鋼絞線發揮作用。

第三，同簡支梁結構相比，連續梁結構在設計階段計算工作量成倍增加，且對施工精準度要求較高，施工成本較高。而簡支梁結構可以實現工廠化預制，在項目施工現場直接裝配，這也是連續梁結構的一大顯著缺陷。因此，在具體的大跨徑預應力連續梁橋施工過程中，必須重視好施工細節，尤其是預應力鋼絞線布置、內力計算及校核等問題，確保施工質量。

2 大跨徑預應力連續梁橋施工關鍵技術

2.1 滿堂支架施工方法

滿堂支架現澆施工法是最基本的施工技術之一，其優點是便于施工控制，但需要大量的腳手架，需要占據橋下凈空，影響下部車輛通行。在具體施工中，一般以整體一聯為施工單元，先支設施工腳手架，再安裝模板，綁扎非預應力鋼筋，并預留后期預應力鋼筋孔道，主體混凝土結構澆筑完畢后，在預留孔道內部張拉預應力鋼筋。在具體施工過程中，需要使用到大量的腳手架和模板，若施工位置處于既有線路、山谷或者環境不適合搭設腳手架的區域，則無法使用滿堂支架施工法。使用滿堂支架施工法，混凝土澆筑后，必須實時測定對應齡期混凝土試塊的強度，保證混凝土結構滿足設計強度后方可拆模，在后期的預應力張拉、孔道壓漿施工中，必須確定正確的結構整體落架時機，確保施工質量。

2.2 簡支轉連續施工法分析

簡支轉連續施工法又稱為先簡支后連續施工法，在施工前期，先安裝臨時支座，臨時支座安裝完畢后，依據簡支梁施工法架設連續梁節段，架設完畢后，先對單一節段進行第一次預應力張拉，張拉完畢后，進行臨時錨固，錨固完成后，調整節段位置，再澆筑墩頂接頭位置，處理節段連接處，進行第二次張拉，張拉完成后，撤銷臨時支座，撤銷臨時支座可以選用火燒等方法。在第一次張拉完成后是本施工方法的關鍵步驟，即：體系轉換，具體的體系轉換方法有以下幾種：

第一，從一端開始依順序逐孔連續進行，先將第一節段和第二節段組成連續梁體系，然后以此類推，最終形成整體的連續梁體系。

第二，從梁體系兩端向中間統一推進，逐孔形成連續梁結構。

第三，第三種方法是第二種方法的逆順序，從中間向兩端依次組合，如果連續梁節段較多，可以綜合使用上述三種方法，以節約施工成本和時間為基本宗旨。

2.3 懸臂施工方法分析

對于大跨徑預應力連續梁施工而言，懸臂施工方法是非常普遍的方法之一，其很好地適應了施工區域下部凈空不利于施工的因素，提升了橋梁施工的效率和便捷性。在具體的懸臂施工過程中，必須做好施工控制工作，懸臂施工一般先澆筑0號塊，并在0號塊位置安裝掛籃結構，掛籃從0號塊開始向兩側等速推進，在澆筑過程中，必須嚴格監控兩端的撓度發展情況，以防止兩端荷載不均衡造成的傾覆、斷裂等嚴重施工事故。此外，除了做好施工監控外，懸臂施工法對施工機械設備的精度要求較高，在安裝掛籃過程中，必須處理好各機械設備的安裝精度，保證施工精準性，防止出現后期無法順利合龍的災難性后果。由于施工過程中需要采取大量的臨時支護設備，必須保證臨時設施的承載強度，在施工完成后及時清理臨時支護設施，保證順利轉換為預應力體系。

3 大跨徑預應力連續梁施工控制方法

大跨徑預應力連續梁結構雖然在綜合承載能力、結構剛度及抵抗畸變和外荷載擾動方面具備顯著優勢，但在具體施工過程中，需要涉及的環節和內容較多，對施工精度和施工質量要求較高。所以，在具體的大跨徑預應力橋梁施工過程中，必須做好相應的施工控制工作，確保預應力承載體系滿足設計及相關規范要求。針對不同施工方法，相應的施工控制及監控方法也不盡相同。

3.1 自適應施工控制方法

對于已經完工的大跨徑預應力連續梁橋而言，其預應力連續梁體系已經完成，因此，已經無法對其成橋線型進行糾正和控制，所以，若要確保施工質量，必須加強施工過程中的控制。自適應控制方法主要針對于已經完工的橋梁結構進行建模計算，通過使用有限元分析軟件建立對應的1∶1模型，并賦予特定的本構關系，通過建模計算獲取理論計算值，并根據理論計算值動態調整施工進度和施工方法。此外，為了實現雙向控制，在施工現場布設相關傳感設備和檢測設備，并將獲取的數據傳入模型中，不斷修正模型，再將修正后的模型應用在實際監控過程中。

3.2 線性回歸分析法

線性回歸分析方法主要應用于懸臂施工方法中對箱梁撓度、懸臂長度及自重變化情況進行合理監控。以核心原理為一元或者多元的線性處理技術，從而建立系統性的撓度、懸臂長度及節段自重線性處理，建立系統的撓度線性回歸數學模型，并用于指導橋梁施工段的撓度，從而確保整個預應力體系達到要求。但這種方法的準確度與數據數量成正比，因而精度難以保證，且工作量比較大。

參考文獻：

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