高墩大跨徑連續剛構橋合攏施工及撓度控制

劉錦克

摘要：自改革開放以后，我國交通建設事業發展速度越來越快，特別是高等級公路建設對路線指標、成本等要求也不斷提高，很多具有經濟性、合理性的橋梁結構被大量使用，尤其是連續剛構橋，因其具有跨度大、行車安全、無需大型支座等特點，已經成為現代橋梁發展的重點。連續剛構橋選用柔性橋墩，通過墩梁固結、主梁連續構成連續剛構橋，其是T形剛構結合連續梁的一種新型體系。為此，本文結合具體案例，對高墩大跨徑連續剛構橋合攏段施工關鍵技術及懸臂施工撓度控制進行了分析與探究。

Abstract： Since the reform and opening up， China's traffic construction has been growing faster. In particular， the construction of high-grade highways has also increased the requirements for route indicators and costs. Many bridge structures that are economical and reasonable have been used in large numbers， especially the continuous rigid frame bridge， it has become a key point in the development of modern bridges due to its large span， safe driving and no need for large-scale bearings. The continuous rigid frame bridge uses flexible piers， it is formed by the pier beam consolidation and the main girder and is a new type of T-shaped rigid structure combined with continuous beams. For this reason， in this paper， based on specific cases， the key closure construction technologies and deflection control of cantilever construction for high-span pier and long-span continuous rigid-frame bridges are analyzed and explored.

關鍵詞：高墩；連續剛構橋；合攏段；撓度控制

Key words： high pier；continuous rigid frame bridge；closure section；deflection control

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）12-0108-02

1 大跨徑連續剛構橋的結構特點

上世紀80年代以前，我國修筑的大跨徑預應力梁式橋最常見的橋型主要有2種，即T型鋼構、連續梁，連續剛構是T型剛構結合連續梁的一種新型體系，其不僅能夠克服以上兩種橋型的缺點，還能充分發揮其優勢，三種橋型的優缺點如表1所示。相比其他橋梁，高墩大跨徑連續剛構橋受力主體為墩、梁及基礎，對結構受力產生影響的主要因素為墩身形式及高度等。

2 工程概況

某高墩大跨徑連續剛構橋，橋跨布設為75+2×135+75m，單箱單室變截面箱梁為上部結構形式，大橋跨中與端部尺寸如下：3m梁高、0.3m底板厚度、7.5m根部梁高、1m底板厚度，按照二次拋物線調整箱梁梁高及底板厚度。

本工程以雙薄壁空心墩作為主橋下部結構形式，6.5m為橋墩橫橋向寬度，9m為沿橋向兩墩外側間距，2.5m為6、8號橋墩單片墩寬，3m為9號橋墩單片墩寬，0.5m為壁厚，屬于鋼筋混凝土結構。選取整體式橋墩承臺，15×25.7×4m為其尺寸，選取鉆孔灌注樁基礎，直徑為1.8m。

3 高墩大跨徑連續剛構橋合攏關鍵技術應用

作為整個連續剛構橋施工的重要環節，合攏段施工對合攏后線性與設計線性是否合理關系密切，為此，必須做好合攏段施工。

3.1 合攏段施工

選取懸吊法通過掛籃模板對邊跨、中跨合攏段混凝土進行澆筑，施工過程中，需避免因早晚溫差產生的不良影響，合理選擇澆筑時間，一般在2到3h之間控制澆筑混凝土時間。為確保合攏施工質量，可選用微膨脹混凝土，要求根據試驗對其膨脹劑摻入量加以確定。

3.2 體系轉換

相比設計規定，邊跨合攏段混凝土強度滿足其規定值后，即可張拉邊跨合攏束，并將臨時固定支座拆除，形成單懸臂體系。隨后通過上述方式，對中跨合攏段混凝土澆筑，張拉預應力束，模板拆除，結束體系轉換，最終形式四跨連續梁。具體施工要求如表2所示。

3.3 安裝模板及綁扎鋼筋

選取掛籃模板作為合攏段外側模板頂部、底部模板，相比普通梁段底模，底模與外側模加固方式具有一致性。同時，選取鋼模、木模作為內模，相比普通懸臂施工，合攏段鋼筋綁扎也具有一致性。在中跨合攏段底兩側梁段錨固外側模及底模，完成模板安裝作業后，需拆除中跨范圍內的一對掛籃。在橋墩頂側托架上進行邊跨梁段澆筑，此梁段為相對靜止狀態，因多種因素的制約，可通過掛籃進行邊跨合攏段模板就位，且由掛籃承擔施工荷載。

3.4 合龍段臨時鎖定

在張拉施工前，為避免完成澆筑的合攏段因溫度、混凝土收縮等因素的制約出現損壞問題，必須采用科學、有效的措施對合攏口間距加以有效控制。本文選取槽鋼勁性骨架加設箱體內的措施用于本工程。將勁性骨架加設到合攏段，如環境溫度增加，因勁性骨架影響，可對在自由伸縮狀態下的兩T構自由伸長進行充分抵抗，進而防止壓應力產生于合攏段，對混凝土造成損壞。如溫度降低，通過約束箱梁槽鋼，可有效控制兩T構自由縮短，防止拉應力出現于合攏段，導致混凝土裂縫產生。完成預應力管道安裝作業后，在合攏段混凝土澆筑前一天最低溫度下臨時鎖定合攏段，要求梁段頂推力分別為900、1000kN，隨后撐好四根剛性支撐，并焊接好剪力撐、槽鋼等部位，構成統一受力結構，為合攏口位置變位、應力抵抗提供有利條件。

3.5 混凝土澆筑

混凝土剛澆筑后，與收縮受壓相比，其膨脹受壓更有利。一般在溫差較小的陰天澆筑合攏段混凝土，如條件不允許，可在當天最低溫度時進行混凝土澆筑，避免由于溫差過大，導致裂縫出現于合攏段混凝土內。該工程在施工前對施工現場氣溫通過測溫儀進行了一定時間的持續觀測，以此對合攏段澆筑時間加以確定。

4 高墩大跨徑連續剛構橋懸臂施工撓度控制

4.1 測量主梁變形

在懸臂施工過程中，連續剛構橋具有較為復雜的撓度組成形式，為將橋梁施工變位準確反映出來，可將施工控制目標定為梁頂標高。在外層構造鋼筋、腹板箍筋等位置焊接短鋼筋并做好固定綁扎工作。完成混凝土澆筑作業后，外露3到5cm。除此之外，并將基準點或測點網設置到各個零號頂，按照零號塊尺寸確定間距長短。

4.2 主梁撓度控制

4.2.1 掛籃就位及立模標高 掛籃就位也可看做是立模標高，公式如下：

Hi立模=Hi設計+fi1/2靜活載+fi后期徐變+Fi竣工

其中，第i梁段施工中模板立模標高可由Hi立模表示；

第i梁段設計標高可由Hi設計表示；

橋梁承受1/2靜活載產生的變形可由 fi1/2靜活載表示；

橋梁竣工后因徐變產生的變形可由fi后期徐變表示；

結構某點立模后，因后期操作導致此點位出現變形，此變形直至橋梁竣工后結束可由Fi竣工表示。

4.2.2 混凝土澆筑后的標高 澆筑混凝土后控制點的標高主要作用在于校核建成后結構的狀態，以此為計算參數調整提供方便，并達到成橋線性優化的目的。通常情況下，混凝土容重值是導致此環節實測值、理論值誤差的主要因素，因此混凝土容重值可通過實測值修正。

4.2.3 預應力束張拉前后標高 其一，張拉前。測量預應力張拉前結構控制標高主要是為通過實測結構參數，對計算值之間的差值進行計算及分析。完成澆筑混凝土作業至張拉前整個階段，主要通過混凝土徐變出現主梁標高變化，因此徐變系數可通過實測值進行調整。其二，張拉后。該階段主要因預應力損失計算差值導致理論值、實測值誤差。

5 結束語

綜上所述，在我國交通運輸行業高速發展的今天，應修建更多大跨度橋梁，以便跨越大江、大河。大跨度預應力連續剛構橋的應用，不僅可以滿足受力需求，還可提高行車舒適性及安全性。為此，必須由工程實際情況分析，在全面掌握連續剛構橋優點的同時，采取科學有效的施工方式，保證橋梁順利合攏，做好撓度控制工作，提高施工技術水平，推動橋梁工程建設行業更快更好發展。

參考文獻：

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