大跨度連續剛構橋施工技術分析

王鋒

中國水利水電第十四工程局有限公司 云南昆明 650000

近些年來，隨著連續剛構橋梁在橋梁施工中的快速發展，對于連續剛構橋梁的主跨度跨徑逐漸的增大，所以在施工過程中，就必須對于大跨度連續剛構橋的施工技術予以重視，要加強各個環節的相關控制工作，從而確保大跨度連續剛構橋的施工質量。

1 大跨連續剛構橋概述

現階段，我國大跨徑預應力橋梁主要采用有支架的就地澆筑施工法、懸臂施工平衡澆筑法、逐孔施工法、頂推施工法等。其中通常采用懸臂澆筑法施工。懸臂澆筑法是利用已建成的橋墩沿橋跨方向對稱施工，施工中需要墩與梁固結。懸臂施工時隨梁段增長，梁內負彎矩增大。橋下無需搭設支架，工藝簡單，多橋孔可同時施工。懸臂施工時跨中正彎矩移到支點負彎矩，可有效節省施工費用。值得注意的是，連續剛構橋采用懸臂施工，存在施工的力學體系轉換問題，施工中應及時調整施加的預應力。連續剛構橋是預應力混凝土大跨梁式的主要橋型之一，將主梁做成連續梁體，連續剛構可多跨相連，采用支座形成剛構連續梁體系。連續剛構保持了T型剛構與連續梁的優點[1]。

隨著大橋墩高的不斷提高，橋墩對上部結構產生的嵌固作用就會變小，逐漸轉變成柔性墩。所以，剛構橋主梁的受力性能和連續梁基本沒有差別，隨著橋墩高度的不斷增加，薄壁墩底部承載的彎矩和梁體的軸向力會隨之減少。連續剛構系統具有較大的抗彎剛度、橫向剛度、抗扭剛度，承載性能好，變形小，跨越能力強，能充分發揮高強度材料的作用。同時外形美觀、體積小，橋下間隙大，橋上開闊視野，橋面光滑，伸縮縫少，維護簡單，抗震能力強。通過不斷的發展與完善，連續剛構橋在各大橋梁工程中的運用非常廣泛。

2 工程概況

某地新修建大橋長度為140m，其連續剛構的施工對大橋的按期完工有著重要的影響。該大橋采取單向室，其橋面寬度為10.5m，梁的高度從12m漸變為6m，頂板厚度由0.55m轉變為0.5m，腹板厚度由1.2m逐漸轉變成為0.5m，底板厚度則由1.1m逐漸轉變為0.45m。橋梁布置如圖1所示。

圖1 大橋立面布置圖

3 大跨連續剛構橋施工要點

在橋梁建設中運用連續鋼構橋，其有著較強的實用性、較大的跨度以及較強的抗壓力。連續鋼構橋不僅具有跨度大、抗壓力強的特點，而且具有非常好的實用性。連續剛構橋當前修建較多，其整體施工簡單方便，進行合龍時不需要體系轉換。連續剛構橋整體剛度非常大、承載能力強、橫橋向抗扭剛度較好，還能夠達到在施工時抗風的要求，伸縮縫應用也比較少，從而有利于行車的平穩體驗。從外觀來看，大橋的外型美觀、體積小，因此在各地橋梁建設中受到廣泛運用。下文主要對大橋的懸臂施工要點進行分析，具體內容包括模板、鋼筋、混凝土澆筑、預應力張拉等[2]。

3.1 模板

大橋在施工時，對模板的尺寸要求非常高，因此在施工時必須確保放線與尺寸調節。對模板的調整一定要按照大橋的縱向中心線、標高、尺寸3個方面進行相應的調整。在對大橋模板的中線進行相應的調整時，須要求測量的工作人員安置3個中點，從而提高中線的準確性；還應在節段前段的頂板處安放一個鋼筋三腳架，以便將中線一次放到底板的位置。對大橋橫向位置的模板進行調整時，應密切觀察模板后端和上一段斜接的位置是否處于一條直線。在對模板的標高進行調整時，必須使用在本段內所做的高程標記點。由于測量的位置不是固定的，從而致使塔尺安放的測量位置不同，會導致高程出現較大的偏差，因此必須保證大橋模板的標高與設計圖紙的標高一致，只有這樣才能對底板線形進行控制。另外需注意，在調整模板標高時，應仔細觀察模板的中心和橋梁的中線所發生的變化，如果出現偏差，立即對其進行校驗并調整。只有通過施工時對每段立模的標高進行調整，才能實現大橋的線形控制。

3.2 鋼筋

（1）鋼筋加工。大橋的設計梁高會根據計算公式的變化而有所改變，從而導致大橋的底板與腹板鋼筋會產生較大的變化。因此在對鋼筋進行加工時，必須確保符合設計圖的尺寸要求，特別是應用在大橋腹板位置的雙閉合箍筋尤為重要。該部位的鋼筋尺寸會發生較大的變化，所以在加工時會產生一定的誤差，從而使腹板閉合箍筋高于橋面混凝土，因此需要加強下料時對鋼筋尺寸的把握。另外，還需要注意對縱向主筋尺寸的把控。下料時一定要確保兩根相鄰鋼筋的接頭部位錯開50cm以上，同時本段內的鋼筋接頭不能超過 1 個[3]。

（2）鋼筋綁扎。在鋼筋的綁扎過程中，必須確保安裝順序合理。合理的安裝順序是保證整體施工進度的基礎，會對工程會產生重大影響。應在鋼筋下部放置一些保護層墊塊，按照相關規定，每平方必須運用4個及以上的同標號混凝土墊塊，墊塊一定要保證安放在鋼筋的交叉點，以確保鋼筋處在同一保護層下。腹板閉合箍筋在施工的過程中需要控制其頂面的水平狀態，與此同時對閉合箍筋內的縱向波紋管進行仔細觀察，看其能否以順直的狀態通過。另外，可以在施工時拉上施工線，以便更準確地對鋼筋進行調整。大橋的橋面由中線向兩側以2%的角度放出人字形坡度，因此在頂板鋼筋進行綁扎的過程中，應順著橋梁的走向在中線前段安放一個坡頂點，然后在點的位置開展鋼筋綁扎，從而對面層鋼筋保護層加以控制。對于頂板的連系筋，在施工時確保其上勾與下勾全部處在大鋼筋十字交叉點的位置上并將其捆扎結實。

3.3 混凝土

（1）混凝土澆筑工藝。混凝土施工時，應確保現場的振搗工作是在符合標準規范的要求下進行的。混凝土表面應泛出大量泥漿且不能有氣泡出現，澆筑完成后應確保沒有斷續下降。在施工時一定要仔細觀察振搗過程，避免出現漏振。應以小組的形式劃分澆筑人員，安排專業技術人員跟班指導施工。在振搗時，鋼筋密集處應使用小振搗棒進行施工，稀疏處則使用大振搗棒進行施工。在振搗的操作過程中，振動棒的移動距離一定要保持在標準范圍內，不能超出其作用半徑2倍，作用半徑需通過試驗確定。在對腹板的混凝土進行振搗時，需要在模板的上方開出一個洞口，以便振搗人員從洞口進入對腹板內部進行搗固。洞口應設置在內模與內側鋼筋網片上。混凝土澆筑時必須使用平衡對稱的方式進行。要求在澆筑過程中，偏載最大不能超出10m3，并且應一次性完成本階段的所有澆筑工作，施工時不能出現中斷，應分層澆筑且每層不能超出40cm的厚度。當頂板的混凝土澆筑完成后，對混凝土的表面進行平整、壓實及二次收漿，最后及時對其進行養護。如果在澆筑時堵管，應當立即修理，與此同時需用工地塔吊進行澆筑工作，從而確保整體澆筑過程不會出現中斷[4]。

表1 下料的設計偏差值

（2）混凝土澆筑順序。對大橋的懸澆段運用泵車將混凝土輸送到模板內，要求澆筑的速度不能超過20m3/h。澆筑時要按照兩側對稱并以分層的方式進行，還要滿足平衡的狀態。具體的澆筑順序為：首先對大橋的底板進行澆筑，然后是腹板，最后是頂板。對底板進行澆筑時應當從最前端進行，然后從兩端向中間進行，而大橋腹板和頂板的澆筑同樣是按照兩側往中間的方法進行。

（3）混凝土后期養護。澆筑完成后的混凝土需及時養護，應當據現場的實際情況采取相應的養護措施。對混凝土的表面與內部的溫度應當進行測量，并將溫度控制在規范要求范圍內，如果沒有具體的標準，則以25℃內為準。為了避免陽光暴曬和雨水沖擊的影響，混凝土澆筑完成后應當使用沾濕的土工布將其覆蓋，待初凝后進行灑水養護。另外，要加強對大橋主梁段的養護。

3.4 預應力

（1）豎向預應力分析。連續剛構橋的澆筑是懸臂澆筑，梁體按照縱向、橫向及堅向三個方向均設有預應力，其中梁體縱、橫兩個方向的鋼絲絞合線承受的抗拉預應力值為1300MPa，e的系數值為195GPa，鋼絲絞合線的平均外徑為15.2mm。而豎向預應力鋼筋則使用螺紋鋼筋，工程中的抗拉預應力強度標準數值為830MPa，e的系數值為200GPa。通過上述分析，本次工程豎向預應力所使用的螺紋鋼筋直徑為32mm，要達到預應力張拉噸位為600kN的要求并保持50cm的間距在腹板上進行配制。高腹板箍筋進行安裝之后便可進行豎向預應力鋼筋設置，鋼筋型號和設置要求跟上述一致而且豎向上的預應力鋼筋長度按照設計要求應為梁高減去0.047m，錨具應安裝在預應力鋼筋末端處0.035m的位置，具體的安裝順序應從螺帽開始，然后是墊片，接下來是螺旋筋，之后將順序反過來進行安裝。而豎向上的加筋管使用直徑為48mm的金屬加筋管，加筋管之間通常使用壓漿導管進行連接，將一個區域內豎向上的管道構成一個整體，以便于后期施工中的加壓工作，同時在金屬加筋管上每間隔0.5m使用8cm的閉合箍筋進行加固，并使用鐵絲進行固定。

（2）預應力鋼筋下料。①施工下料時應保持預應力鋼筋表面光滑且鋼筋不能出現彎曲，表面不能出現裂縫、損傷及油漬。②預應力混凝土后張梁孔道在進行預留時，需保證施工時的密封性及孔道接頭的嚴密性且在安裝時確保牢固性。③進行下料施工時需要嚴格按照設計中的規定，偏差需符合相關標準要求，具體見表1。

3.5 預應力張拉

當混凝土強度達到設計強度等級值90%以上且混凝土的齡期不少于7d后，便可以進行預應力張拉施工，三向預應力的張拉順序：先豎向（50%張拉力不灌漿）再縱向后橫向、豎向（二次100%張拉力儲漿結固）。橫向、豎向預應力（二次100%張拉力）滯后縱向預應力2個節段張拉，即張拉n節段縱向預應力鋼束后，張拉n-2節段的橫豎向預應力鋼筋，豎向預應力鋼筋應逐根張拉到位，嚴禁遺漏。完成張拉施工后應立即進行壓漿施工。縱向預應力張拉應采用兩端同步的方式進行左右兩側的同步張拉。需要注意的是張拉過程中不平衡束最大不能超過1束，具體的張拉順序為：首先腹板，然后頂板，最后，底板，從外部向內部左右對稱進行張拉。在張拉的過程中應確保兩側的伸展量是相同的。對腹板的豎向預應力筋進行張拉時，應當采用同樣的張拉施工方案，并從兩側相交進行張拉。為避免消耗豎向預應力應進行兩次張拉，在二次100%張拉力1d后再張拉一次，從而彌補張拉過程中預應力產生的消耗。在進行橫向預應力張拉施工時，需確保梁體兩個方向的交錯張拉施工。當橫向預應力筋為橫向時，每個梁段臂部最后一束橫向預應力筋應拉伸，以避免兩端各點由于作用力的不均勻而產生預應力鋼筋開裂[5]。

預應力鋼筋張拉施工時需要采用張拉應力和伸長值雙控，這種措施主要是為了控制張拉的作用力，以便對預應力鋼筋的實際張拉量和計算量進行核算。而且鋼絲絞合線的實際張拉量和計算量的結果相差不能大于6%，如果大于6%則立即停止施工，查找相關原因并更正，然后再進行施工。

4 結語

綜上所述，由于混凝土的收縮徐變，如果連續剛構橋在3/4邊跨以及跨中處有較大的下撓，施工時應盡可能保持同步澆筑混凝土，防止出現因混凝土澆筑齡期不一致導致的合龍質量差。連續剛構橋在運營一定的時期后將會出現較大的下撓，因此在施工時應對其預加預拱度，預拱度的線形應采取余弦曲線。在大跨度的連續剛構橋施工過程中，應結合工程實際制定施工工藝，以保證橋梁質量。橋梁合龍時，應嚴格控制合龍配重以及頂推力等。