張軍
(北京城建道橋建設集團有限公司 北京 100020)
長跨度連續橋作業實施內容的研究與分析一直是橋梁項目中的核心點。長跨度連續橋的作業原理是:增加橋身主體與橋墩部位的連接力度,同時,采用現澆鋼筋砼的作業實施工藝,將橋梁的全部結構銜接成一體式。在詳細的作業實施中,需要利用橋墩部位、橋身主體、鋼支墩部位,把橋梁的總體受壓情況分散至各個結構上,防止個別的橋墩由于壓力超高而出現坍塌的隱患,并且,該技術還能夠改善橋墩的彎矩問題,加強橋身主體的結構牢固程度,保障橋梁項目總體的安全性。
某項目橋梁的設計形式是大噸位長跨度連續橋,其跨度的規格是75m+135m×2+75m。橋體的頂部構造是變截面箱梁形式,跨底的梁體高度是7.5m,底部為1.0m 的厚板;前端和中間的梁體高度是3.0m,底部為0.3m 的厚板。下半部分的構造為雙薄壁空心墩形式,水平方向的寬是6.5m,構造形式為現澆鋼筋砼,墩體的承臺規格是為15m×27.5m×4.0m,基礎形式使用鉆孔灌注樁。本項目的橋體總體呈現“V”字形,橋體到地表的距離為115m,項目所處區域地形復雜,并且橋梁的最長跨度是135m,墩體最大為104m,項目總體的作業實施難度很大。
長跨度連續橋的基礎結構和普通橋梁項目的基礎作業相差不大,都是樁基的形式,相關作業內容也基本一致。但是,長跨度連續橋的作業對于地質條件的標準很嚴格,一定要確保項目作業區域的地基強度符合設計標準,并且由于橋體的總重量很大,對于基礎部位的荷載力要求也會比較嚴格,因此,在詳細的作業實施中,務必要關注這個問題[1]。
長跨度連續橋的墩體部位不僅要承擔其橋體上半部分的構造重量,確保橋身的平穩程度,以及在實際作業實施期間的操作過程安全,并且還需適應后續投入使用中墩體的砼收縮、變形、位移的問題。同時,因為墩體是和橋體主梁一同承擔其總體重力的,所以,墩體的強度必須符合設計標準,并可以承受后續作業、使用中的各種荷載力。其原理在于墩體的強度是與其內部構造力量成反比,所以,在符合橋體平穩程度并且確保作業實施順利的條件下,需要把控好墩體的強度[2]。
為減輕上半部分的橋體重量,讓其符合跨度的設計值、截面部位的強度,以及降低橋體總體構造的作業量,箱頂的規格最好不要大于21.9m的寬度,這時通常會使用單室箱形式。如果其頂部的寬度大,那么就需要分為上、下兩個幅橋的結構,截面部分也要分為兩個單室箱形式。橋體的主梁大部分都是以變截面箱梁形式設計的,因此,對其標高進行選擇時,底部的跨度通常是1/20~1/15,最普遍的設計是1/18,只有很少一部分橋梁為1/20;中間的部分寬度比都是1/85.0~1/46.5,大部分都取值為1/60~1/54。板面的設計厚度通常都是在32cm 上下,但是隨著長跨度連續橋技術的創新,板面的設計厚度越來越小,當下最小的厚度為
25cm[3]。
墩體部位的作業實施選擇翻模工藝。首先,在墩體的反面裝置好“L”形的作業區域,因此,本項目的作業地勢非常復雜,墩體的作業程序相對繁雜,所以,一定要嚴格把控作業實施的流程,防止出現偏差,對后續的作業實施帶來干擾。墩體的作業控制區域網布置做法是:首先,在橋體的周圍核實好3 處管控位置,坐標為D54、D53、D52,參考作業實施地區的實際地形位置,結合項目的監測要求及測量作業的施工情況,在3處坐標的位置上加設G、H、M、N這4個管控點,詳情如圖1所示。

圖1 橋墩施工控制網布設圖
3.1.1 橋墩線性控制測量
墩體的構造形式是空心墩,同時要把控好其高度,因此,普通的測距方式就不適合本項目的應用,極易出現偏差的情況。為防止作業實施環節墩體的垂直坐標控制及整體的形態出現偏差,本項目使用下述測距方式。
將橋體的控制區域網作為基礎參照,從該位置放下墩體的水平方向與垂直方向的控制線,還有護樁。之后,在線的中部,大概位于墩體的中線位置上,布設水平方向與垂直方向的兩個控制區,詳情如圖2所示。墩體縱向中軸的確定是根據軸線的數個控制點所把控。在實際的作業環節,每一節的墩體在實施完模板作業后,除去上述內容的控制線以外,還需要在墩體中部的控制區使用經緯儀設備實施全面的檢測,一旦發現偏差的問題,需要及時進行上報并實施糾正,糾正無誤之后,才能夠繼續作業[4]。

圖2 橋墩線性控制測量
3.1.2 高程施工控制測量
本橋梁的作業實施中,8 號與6 號的墩體高度最大,因此,為保障這兩處部位的測距精準,本項目使用精密三角測距方式,結合水準測量方式,一同對墩體實施測距。8號墩體作業實施結束后,需要參考D53控制點為準,測出墩體的頂部高度,并且在頂部的區域裝置好固定坐標;6號墩體作業實施結束后,需要參考N 控制點為準,使用同樣的方式,實施高度的把控;7 號墩體作業實施結束后,先參考D53控制區,復制8號墩體的高度值,之后,再以8號墩體的高度值為準,實施7號墩體的高度測距,同時,在7號墩體的頂部裝置好固定坐標,后續坐標以此類推[5]。
實際作業證明,墩體的作業實施使用翻模工藝,并且在墩體反面裝置“L”形作業區域,這兩種作業方案可以正常應用,并且需要對測量階段的作業實施質量做好相關把控。
(1)托架的預埋。為最大程度地減少懸臂的重量,并且降低其形變的概率,建議在墩體頂部的區域內預埋好支架。支架的材質選擇工字鋼。
(2)桁架的安置。懸臂的澆筑作業結束后,需要將掛籃先前移動,為安置主體桁架作準備,把銜接到墩體主梁點的鋼樁作為后續作業的支撐,把主體桁架銜接好。
(3)托架的支撐。主體桁架的銜接選擇焊接形式,焊接結束后,需要把掛籃移動到支架的預埋位置,找到上述的支撐點,結合力的傳遞作用,控制主體桁架的最大重量只有墩體箱梁部分的一半左右。
(4)底部模板、側模板的作業。懸吊部分的作業安裝牢固后,需要開展模板的作業。建議使用金屬模板,同時,利用掛籃的結構,可以安置側模板部位。需要注意的是,應參考作業現場的實際需求,制造相應規格的模板,側面模板的部分一定要和底部的模板銜接緊密,同時將其固定牢[6]。
(5)加工、綁扎鋼筋。參考項目的設計標準進行鋼筋下料,同時,依據設計的標準,實施鋼筋的捆綁作業,其交叉點必須捆綁牢固,同時也可以選擇焊接的方式。
(6)混凝土澆筑施工。澆筑作業選擇分層實施的方法,第一層是底部模板,主體模板;第二層是頂部模板,橫向部位。應該先實施墩體上半部分的箱梁澆筑作業,因為使用的為變截面箱梁,砼的質量會有70%聚集在墩體的一段,所以,需要先把重量加在墩體部位,再實施其他部位的澆筑,這樣主體桁架可以確保平穩,可以減少出現失穩或偏離的問題。
3.3.1 鋼筋綁扎、模板安裝
對于橋梁主體的合攏作業,其外部的模板底和頂端需要利用掛籃裝置進行安裝(見圖3),連接的作業方法和普通的橋身主體做法相融,內部模板建議使用金屬模。鋼筋的捆綁作業也同普通橋梁主體的鋼筋作業相同。需要注意的是,底部的模板與外部的模板需要使用錨固的作業方式將其與17 號梁的兩側進行固定,模板作業結束后,需要拆下中段的掛籃裝置。

圖3 掛籃模板
3.3.2 合攏段的臨時鎖定
鋼筋作業結束后,需要將預應力的管材預埋好。實施砼澆筑之前,建議在氣溫相對低時將合攏部位進行臨時性的連接。本橋梁選擇的鎖定形式是在箱體中增設型鋼框架的方法,這樣可以防止在后續張拉前端砼的作業環節,砼的性質受到溫度與應力的影響被張拉開裂的問題,可以保障合攏部位砼的結構不受影響,穩固性更強。
3.3.3 混凝土澆筑施工
混凝土澆筑施工如圖4所示。橋梁主體合攏部位的砼澆筑作業需要盡量選擇天氣適宜的情況下實施,溫度不宜過高,如果工期緊張,可以在傍晚日落之后溫度較低的情況下作業,盡量防止由于溫度的影響造成砼性質改變、造成砼表層開裂的問題。本橋梁的合攏段砼澆筑作業,結合對該地區環境的溫度檢測情況,選擇在傍晚的6點實施。

圖4 混凝土澆筑施工
綜上所述,長跨度的連續橋項目在跨越江河、海灣等地形的橋梁項目中有著非常顯著的優點,可以切實地推進我國橋梁項目的不斷發展。在長跨度連續橋的作業實施環節,需要特別注重橋梁的基礎部位作業、墩體作業及橋梁主體的合攏作業,這樣才能夠確保橋梁項目的總體成效。