大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工關(guān)鍵技術(shù)分析

肖長明

（中交第二公路工程局有限公司，陜西西安 710000）

1 工程簡介

該工程的路線全長為5 km，開始樁號為K44+420，終止樁號為K49+300。標段內(nèi)建設(shè)一座特大橋，即耳海河特大橋；建設(shè)2座大橋，為先簡支后連續(xù)T梁橋，預(yù)制T梁的數(shù)量約230片，橋梁總長為1.9 km，占總里程的40%左右。

設(shè)置十道通道，涵洞的長度設(shè)置為440 m；路基的長度設(shè)置為3 km，路基挖方為142 m3，填方99 m3，棄方為48 m3，漿砌為2.8 萬m3，使用的鋼筋量為3.4 萬t，混凝土的使用量為28 萬m3。

2 特大橋設(shè)計特點

2.1 布置橋型

耳海河特大橋中心樁號為K47+044，開始樁號為K46+436，終止樁號為K47+856，橋梁的總長度為1 400 m。

六跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋是主橋的核心模式，主橋的跨徑設(shè)置為964 m，橋高最大值為192 m，最大墩身高度設(shè)置為176 m。

2.2 主墩

主墩中的4號主墩、8號主墩設(shè)置為雙支等截面空心薄壁墩形式，墩身高度為102 m，單支截面尺寸設(shè)置為76 m2，內(nèi)部設(shè)置為三箱室，左幅與右幅連體墩。將臨時鋼系梁設(shè)置在50 m位置處，懸澆施工完成后，再拆除臨時性鋼系梁。5號主墩墩高為175 m、6號主墩墩高為150 m、7號主墩墩高為130 m，墩身的主要形式均為空心左右幅連體墩，兩側(cè)按照80∶1的坡度值順著橋的方向收坡，內(nèi)部設(shè)置箱室3個，墩底位置設(shè)置實心段，厚度為4 m，設(shè)置永久性系梁兩道，設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)臨時系梁一道。雙支墩截面尺寸設(shè)置為76 m2，內(nèi)部設(shè)置為三箱室，左幅與右幅連體墩，設(shè)置臨時鋼系梁在墩頂向下20 m位置處，當懸澆段施工結(jié)束后，方可拆除臨時性鋼系梁。

2.3 主梁

混凝土變截面箱形梁是上部結(jié)構(gòu)的主要形式，箱梁截面平均高度從跨中4 m逐漸增加至梁根部的12 m，梁高變化與1.8次的拋物線變化相同。

0號塊總長度為15 m，1號節(jié)段2 m、0號節(jié)段13 m。混凝土的使用量為760 m3。T梁兩側(cè)懸臂采取分段處理的策略，箱梁分段的最大重量為272 t。0號塊施工時，使用托架完成工程施工，使用三角形掛籃對稱懸澆施工技術(shù)完成箱梁塊段施工，邊跨現(xiàn)澆施工長度為6 m，邊跨合龍段長度和中跨合龍段長度均為2 m，合龍段的合龍吊架由掛籃充當。

3 箱梁施工技術(shù)

3.1 0號段施工

（1）墩頂預(yù)埋牛腿支承的托架是墩頂0號梁段的主要施工區(qū)域，開始施工前，應(yīng)核算預(yù)埋牛腿和托架的位置。在澆筑施工時，可采取豎向分層澆筑的策略，對托架和底板的受力情況進行分析，并檢測底板鋼筋的應(yīng)力。

（2）針對0號梁段，其分布的管道比較密集，且混凝土用量加大。通過采取豎向分層澆筑施工的方法，可保障混凝土施工質(zhì)量，并將托架負載進行高效控制。在混凝土澆筑施工時，為了使混凝土的施工質(zhì)量滿足要求，應(yīng)重點關(guān)注新老混凝土接合問題。

3.2 箱梁懸壁施工

（1）三角形掛籃是1～H節(jié)段箱梁澆筑施工的主要載體，在確保掛籃的承載力和剛度滿足施工標準的同時，應(yīng)不斷優(yōu)化和升級設(shè)計理念。

在設(shè)計三角形掛籃時，承載力應(yīng)保證在2 000 kN左右，確保掛籃的施工荷載保持在800 kN以內(nèi)。0號梁段上的懸澆掛籃施工結(jié)束后，應(yīng)及時開展預(yù)壓試驗，并完整記錄彈性曲線信息，并將非彈性變形控制到最小值。

（2）懸臂施工梁段澆筑施工應(yīng)一次性完成，在施工過程中，應(yīng)確保掛籃始終保持平衡和對稱的狀態(tài)。

（3）在澆筑箱梁節(jié)段的過程中，混凝土澆筑順序為從懸臂端側(cè)開始，逐漸向接縫處移動。

（4）在接縫施工時，應(yīng)嚴格按照有關(guān)的標準開展施工作業(yè)，保證接縫施工質(zhì)量達標。

（5）建設(shè)方聘請有關(guān)單位負責(zé)監(jiān)督工程施工質(zhì)量，以施工要求為依據(jù)，開展監(jiān)督工作，記錄得到的數(shù)據(jù)信息，并進行分析、整理、匯總數(shù)據(jù)信息，確保箱梁的線形控制和受力始終保持在最佳的狀態(tài)。

（6）在張拉三向預(yù)應(yīng)力時，遵循先長束、后短束的順序，或先縱向、后橫向的順序。在掛籃施工前，應(yīng)逐一張拉豎向預(yù)應(yīng)力，使其滿足相關(guān)標準，每隔一周應(yīng)張拉施工2次。

3.3 邊跨現(xiàn)澆段施工

（1）在邊跨現(xiàn)澆施工的過程中，使用的主要方法為邊跨現(xiàn)澆段施加平衡重的策略，進行一次性澆筑施工。

（2）在安裝現(xiàn)澆段底模的過程中，應(yīng)將支座安設(shè)在過渡段頂部位置，保證工程施工可順利開展。

3.4 箱梁合龍段施工

對橋梁工程的線形、受力情況進行控制時，應(yīng)將箱梁體系轉(zhuǎn)換放在首要位置上，是橋梁工程施工的重點。在箱梁合龍施工的過程中，應(yīng)重點關(guān)注施工順序、施工技術(shù)、施工溫度。全橋箱梁合龍施工應(yīng)遵循對稱施工的原則，從邊跨開始施工，再進行施工中跨，最后完成全橋箱梁合龍施工。選擇施工溫度時，每天最佳的施工時間段為溫度最低時；澆筑合龍段時，使用勁性骨架壓平衡重的方法[1-3]。

（1）拆除懸臂施工掛籃。

（2）將水箱加裝到合龍吊架懸臂上，合龍段兩側(cè)的水箱容量應(yīng)相同，并與合龍段澆筑混凝土重量效應(yīng)一致，將1/2吊架模板重量增加到遠端位置上。

（3）合龍施工的最佳溫度設(shè)置為10～14 ℃，完成溫度設(shè)置后，開展捆扎鋼筋、立模和預(yù)應(yīng)力管道施工作業(yè)。

（4）合龍段的混凝土澆筑施工應(yīng)在最后階段完成，并將水箱的水全部放掉，確保懸臂端始終保持平穩(wěn)狀態(tài)。

（5）混凝土澆筑施工結(jié)束后，應(yīng)確保混凝土的澆筑強度達到設(shè)計的標準，并及時拆除臨時束。在張拉合龍段永久鋼束前，對日照溫差進行科學(xué)管控，并采取箱梁懸臂覆蓋法，將誤差控制在合理范圍內(nèi)，保障張拉施工質(zhì)量。

4 大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工質(zhì)量管理

4.1 懸臂施工

懸臂施工屬于超靜定結(jié)構(gòu)的范疇，在橋梁施工的過程中，會出現(xiàn)大量的體系轉(zhuǎn)換情況。為了使橋梁成橋質(zhì)量滿足設(shè)計的標準，在優(yōu)化設(shè)計方案的同時，應(yīng)高度重視施工過程。在橋梁工程施工的過程中，會出現(xiàn)較多的不確定性因素，可采取措施科學(xué)管理施工過程，高效整合設(shè)計理論。施工監(jiān)控的核心為標高線形控制中的預(yù)拱度，預(yù)拱度會受到收縮徐變、橋梁施工預(yù)拱度設(shè)置、人為因素和掛籃變形等因素的影響。

4.2 合龍控制

在合龍施工前，T構(gòu)懸臂處于連續(xù)剛構(gòu)橋的主要狀態(tài)。在合龍邊跨的過程中，會涉及大量的體系轉(zhuǎn)換問題，且合龍施工的難度系數(shù)較大，合龍質(zhì)量會進一步影響成橋質(zhì)量。若合龍施工的質(zhì)量不合格，成橋的線形會出現(xiàn)扭曲的情況；若強行合龍，會影響橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。

（1）合龍配重。

針對連續(xù)剛構(gòu)橋梁的合龍施工，施工策略與配重相關(guān)聯(lián)。合龍配重過程主要包括附加配重、基本配重，附加配重卸載需要在合龍段施工完成后，且混凝土強度滿足設(shè)計要求時，方可實施。橋梁施工控制借助連續(xù)剛構(gòu)橋體系在合龍后完成轉(zhuǎn)變，將附加配重卸載后，無法控制先前加載帶來的影響，可有效調(diào)節(jié)橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形。基本配重可使懸臂兩端在合龍段澆筑混凝土?xí)r，不產(chǎn)生下?lián)希梢?guī)避混凝土澆筑施工時受下?lián)嫌绊懰a(chǎn)生的裂縫，科學(xué)調(diào)整了混凝土徐變、標高[4-5]。

（2）頂推合龍。

為了將溫度對橋梁合龍時造成的影響控制在最小的范圍內(nèi)，應(yīng)在連續(xù)剛構(gòu)橋梁懸臂端設(shè)置頂推。在邊跨合龍的過程中，受鉸支座的影響，若溫度發(fā)生變化，會出現(xiàn)自由變形的情況，不會產(chǎn)生溫度應(yīng)力[6]。

（3）邊跨合龍。

在該橋梁工程北端邊跨端部、南端邊跨端部，朝主墩方向預(yù)留了水平位移量，分別為5.4、5 cm，可應(yīng)對成橋投入使用10年內(nèi)的混凝土收縮徐變[7-8]。在邊跨現(xiàn)澆段安裝邊跨支座的過程中，應(yīng)先對支座實施預(yù)偏量處理，將施工區(qū)域月平均氣溫的最低和最高溫度的平均值設(shè)置為合龍的施工溫度值。

5 結(jié)語

綜上所述，在大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋施工的過程中，采取積極措施，不斷完善施工控制技術(shù)，將施工工作量降到最小，可明顯降低橋梁工程的施工錯誤率。與此同時，溫度會影響橋梁工程的施工質(zhì)量，因此，應(yīng)高度重視施工外部環(huán)境的溫度變化。混凝土彈模、混凝土強度、變形情況、箱梁截面特征參數(shù)等，均會影響橋梁工程的施工質(zhì)量，在施工過程中應(yīng)高度重視以上問題，以確保橋梁工程的施工質(zhì)量滿足設(shè)計標準。