預應力連續剛構橋施工技術研究

吳雨夏

【摘 要】隨著預應力連續剛構橋施工技術在各工程中廣泛應用，這一技術所發揮的作用越來越受到人們的重視。文章在分析預應力連續剛構橋施工技術特點和作用的基礎上，進一步探究預應力連續剛構橋施工技術具體的施工流程和施工工藝，同時分析該技術在施工過程中的具體事項，為在工程項目施工中運用這一技術的同類工程提供一些參考和借鑒。

【關鍵詞】預應力;連續剛構橋;施工技術

【中圖分類號】U448.23 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）03-0098-03

預應力連續剛構橋施工技術是由多種復雜部件組合在一起的基礎橋梁形式，其結構剛度強、變形小，有很好的穩定性，特別是在連續“T”形剛構大跨度的橋梁中得到廣泛運用。隨著高新技在橋梁建設領域的運用，預應力連續剛構橋的跨越能力得到進一步加強，對預應力連續剛構橋施工技術的探究和分析，可以為我國公路橋梁建設和發展提供一些理論支撐，具有重要的意義。

1 預應力連續剛構橋的特征

連續剛結構主要是一種融合了“T”形剛構和連接梁各種優點的新橋梁構造系統。通過連續梁結構，可以降低“T”形剛構橋墩厚度，構成柔性橋墩，把橋墩、梁體結構、主梁連接形成一種剛構系統。預應力混凝土剛構橋就是墩梁結構的預應力混凝土連接橋梁，橋梁上墩梁結構有一部分是在大跨和高墩上運用的 [1]。通過薄壁高墩的柔度，可以很好地適應和調整橋梁結構因預加力、混凝土收縮、溫度變化所出現的縱向位移。可以滿足大跨度橋梁設計建設需求，提升橋梁穩定性，耗材及建造成本更低，而且具有跨越能力大、平順性好、伸縮縫小、不需要大型支座及抗震能力強等特點 [2]。

2 預應力連續剛構橋施工的工藝分析

當前，我國基礎橋梁建設過程中，預應力連續剛構橋施工技術得到廣泛應用，該技術按工藝流程一般分為懸臂澆筑施工技術和懸臂拼裝施工技術兩種。兩種技術各有特點，懸臂澆筑施工技術一般以移動式的掛籃為主要施工方略，其設備對混凝土進行反復澆筑，通過預應力的拉張等反復操作，在墩頂兩側形成對稱的結構，并分段進行施工，當一個梁段的建設施工基本完成之后，首先移除掛籃，然后進行下一個工段的施工，按照這一方式和順序完成整個項目工程合龍施工。橋梁施工中的懸臂拼裝施工技術主要通過懸臂拼裝施工，工序與懸臂澆筑施工技術有所不同。最關鍵的是在兩大預制成型之后加懸臂，首先進行適當地位移，或者變換位置存放等待施工完成，這一工序的最大特點是方便、快捷，能夠很好地提升工作效率。

2.1 懸臂澆筑法

懸臂澆筑法是在墩的頂部兩邊對稱、逐段場地澆灌混凝土，在混凝土有一定強度后張拉預應力索，轉動機具、模板到下面的部分，按照這樣的方式反復操作直到跨中合龍 [3]。懸臂澆灌法施工步驟如下。

第一，在墩頂部處運用預埋到橋墩中的結構型剛建立臨時支撐，構建一個實施場地。

第二，在逐漸建筑完成的梁段中裝上掛籃，掛籃完成后豎立模板，轉動掛籃懸臂澆筑后的每個梁段。

第三，在支撐上澆筑邊框現澆段，之后澆筑邊跨合龍段。

第四，正式合龍。懸臂澆筑實施法的優點即橋跨中間不需要設置臨時支撐，在施工過程中不會受到河道環境的影響，這樣的優勢在復雜的地勢條件及有通航需要的河流中展現得特別突出 [4]。

同時，該結構工藝還能夠減少機具設施的應用，施工簡單而且結構總體性能很好。在建造橋梁過程中，能夠針對各個澆筑段進行調節，按照場地中預測的狀況采取調整模板高度的策略，設計橋梁預拱度并且符合橋梁設計的線形需要 [5]。在橋梁工程建設施工過程中，懸臂長度不斷變化，施工機具逐漸轉到梁的一端，懸臂下撓十分明顯。這樣的系統不需要任何支撐，因此懸臂澆筑施工法能夠運用到通航河流及跨線立交的大跨徑橋梁。

懸臂上面的構造必須在橋墩施工完成后才可以展開，整體橋梁需要很長的實施時間。澆梁段混凝土強度提高速度是影響施工進度的一個重要因素，運用掛籃懸臂澆筑施工時，混凝土強度不能達到設計強度就需要轉動到掛籃的下段實施 [6]。經過大量的工程實踐發現，在具體實施工程中每個階段的施工時間是6～10 d，在氣溫很低的地方施工時，混凝土不符合張拉預應力筋的需要就會嚴重影響工期。因為混凝土張拉時間比較短，混凝土收縮變化對于構造受力具有很大影響。為此，可以采用懸臂拼接施工技術提升工程建設強度 [7]。

2.2 懸臂拼接法

懸臂拼接實施法即在預制現場需要把每個主梁進行分段預制，在梁端混凝土符合強度要求后，把預制的梁段逐漸運送到吊裝場地;之后運用吊機根據規定的順序把預制節段在橋墩對稱的兩邊起吊拼接完成安裝。懸臂拼接實施的主要程序包括分段預制梁段、放置與運送、梁段逐段起吊和拼接、穿過預應力束、實施預應力。

懸臂拼接實施工程和現澆施工有以下優勢：把整個大跨徑橋梁變為分節段，提升了構件的標準度，同時降低施工難度，讓預制與拼接過程十分便捷;在施工時間層面的優點是橋的上部和下部構造能夠平行作業——在澆筑橋墩、橋臺時，就能夠實現主梁中每個梁段的預制;拼接時施工速度比較快，拼接過程對環境要求較低;在準則制作時預制節段的質量可以得到有效控制，結構附加力會逐漸變小 [8]。整體橋梁施工需要的時間比較短，在張拉預應力剛束時，拼接部分的混凝土預制時間比較長，混凝土收縮變化在拼接時已經逐漸展開，對結構受力的影響變小。而懸臂拼接施工也有不足之處：第一，懸臂拼接部分對起重和運送設施能力有很高的要求，因此一定要按照實際狀況明確預制梁段分段的長度。第二，預制時對節段大小的準確程度要求很高，場地橋梁實施線形調節不方便。預制各個部分主梁時，需要具備很高的準確度，如留下預應力孔的定位要十分準確，特別是在墩頂處的梁段預制及安裝要求十分準確。第三，在預制節段時需要較大的場地。

3 案例分析

某橋梁工程建設時，橋梁長度為350 m，主橋長260 m，整個橋的主跨度有100 m剛構，板橋的寬度為16 m。橫跨一條主干河流，同時與其他支流交匯，地理位置特殊，該橋在建設過程中，施工范圍涉及3個鄉鎮，這些鄉鎮的出行受到限制，人員出行主要通過渡口繞道到其他地區，對人們的生活造成一定影響，主管部門積極制訂解決方案，為項目工程的落實提供了有力支撐。該項目施工按照國家二級公路的標準設計，設計速度為80 km/h，路基寬度達到14 m，車輛通行路面寬度為2 m×3.85 m，項目通過兩年多時間提前完成，橫跨3條河流的交匯地帶，為本區域的交通提供了便利，相關優勢資源得到有效開發和利用，也帶動了周邊群眾致富和經濟增長，為本地經濟發展做出了杰出貢獻。

從預應力混凝土連續剛構橋的應用來看，本項目具備很強的適應能力，同時具有施工簡單、環境適應力強等特點。橋梁均勻、整潔的外形構造也讓更多設計人員給予了關注。當然，目前該類技術在應用過程中也出現了混凝土構造體開裂、梁體撓度異常等問題，仍需要深入研究和完善。

4 預應力連續剛構橋施工技術注意事項

受大跨徑下預應力混凝土連續剛構橋的地理條件限制，橋梁施工方案大多運用懸臂實施策略。在應用懸臂技術時，橋墩與梁固定結構，從墩頂部開始，逐漸向兩邊對稱的平衡懸臂實施策略?；谠摷夹g工藝，可以構建一個個“T”字形狀的雙懸臂構造，一直到跨中合龍。完全運用預應力混凝土承受正、負彎矩的能力，是連續剛構體系橋梁的一種明顯特征，把連續梁中原本比較大的跨中主梁正彎矩的一面轉到支點的地方，構成主梁負彎矩。主梁跨徑按照主梁截面的受力情況來設計，不但節約了材料，減輕了自身重量，而且讓橋跨具備更高的跨越能力。懸臂施工時，墩頂位置主梁只承受負彎矩，基于該機制，橋梁和墩頂的受力形態是相同的，所以在建造主梁及橋梁過程中不需要進行系統轉換，構造十分安全。在設計橋梁截面時，需要在懸臂施工就進行調整，讓模板高度符合要求。此外，很多孔橋跨構造中運用懸臂施工策略能夠進行平行施工，工程中運用的懸拼吊機及掛籃都能夠實施，機具都能夠反復運用，這進一步提升了施工效率，同時可以降低橋梁建設的材料、技術成本，提高項目效益。懸臂實施法在橋梁下面不用構建支撐，所以在深水、大跨、通航、峽谷的情況下構建橋梁，懸臂實施法是最好的實施方案。

5 結語

綜上所述，在現代路橋工程建設數量不斷增長、規模不斷擴大的情況下，預應力連續剛構橋施工技術的應用具有十分重要的意義。得益于該技術的應用，在很大程度上提升了路橋工程的建設效率及質量，同時對降低施工成本、提升橋梁美觀度等方面也有明顯優勢。在實際應用中，應當結合現場實際情況，科學應用預應力連續剛構橋施工技術，提高橋梁建設水平和工程效益。簡支梁、懸臂梁及連續梁是鋼筋混凝土梁式系統橋中比較傳統的橋梁構造方式，在我國大量橋梁建設中得到應用。根據當前我國預應力連續剛構橋發展的狀況，以后的橋梁發展趨勢有6個方面：路徑會逐漸增大;結構輕型化;簡化預應力束的種類;改變邊跨合龍落地支架;上部分構造長度增加，并且符合高速車行駛的需求;高墩大跨連續剛構橋梁逐漸增多。20世紀20年代末期，預應力技術出現并被應用到路橋工程施工建設中，這使得大跨徑混凝土橋梁構造工程建設水平越來越高。得益于大量的實踐研究，目前我國預應力混凝土連續剛構橋結構施工技術正在趨于成熟。為了進一步發揮該技術的應用優勢，提供工程質量和效益，有必要對該技術進行更加深入的研究。

參 考 文 獻

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[3]他玉德.大跨徑預應力在連續剛構橋施工中的技術分析[J].居業，2020（9）：90-91.

[4]許皓，許傳敏，高昇.基于大跨度預應力連續剛構橋轉體施工平衡稱重技術的研究與分析[J].江蘇科技信息，2020，37（22）：51-53.

[5]徐璐璐.預應力連續剛構橋施工技術探討[J].交通世界，2020（21）：104-105.

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