橋梁施工中大跨徑連續梁施工技術的應用研究

王立文

（昆明市政工程設計研究院（集團）有限公司，昆明 650228）

1 引言

在我國現階段的公路橋梁建設領域中，大跨徑連續梁橋是一種相對常用的結構類型與技術體系。該結構具有經濟、便捷、高效的應用特點，且能夠確保橋梁具備合理的建筑形態與受力分布。同時，該結構形式的橋梁對高山、峽谷、深水等特殊環境具有良好的適應性，能夠滿足現代化路橋交通網絡的整體布置需求。從目前來看，國內外學者對大跨徑連續梁橋的施工技術已有較成熟、深入的研究，但仍有諸多實踐性問題未得到妥善解決，如橋梁的線形控制、橋梁合龍段的質量優化等。基于此，有必要對相關技術應用問題展開進一步的探究。

2 工程概況

案例工程位于云南省西南部某市，主橋為預應力混凝土結構，上部結構采用大跨徑連續梁結構，具體為三跨連續剛構橋梁，三段跨度分別為78 m、140 m、78 m。橋墩為鋼筋混凝土實心墩，與上部結構固結，承臺斷面為矩形。主橋立面布置如圖1所示。

3 大跨徑連續梁橋施工技術的應用

3.1 施工流程

本案例工程中，主要采用懸臂掛籃法進行大跨徑連續梁橋的施工。該方法的優勢在于不會影響橋下環境及通行，不會受到水位的干擾。同時，混凝土結構的澆筑、養護不會涉及過多的支撐與臨時設施，具備良好的施工經濟性。所以，對于以深水區建設為背景的本工程而言，懸臂掛籃法可作為最優選。具體的施工流程如下：

首先，進行橋墩施梁部0號塊施工，并做好相關監測與質量驗收工作。其后，采用懸臂澆筑的方式，以各主墩部位為起始，向墩頂兩側實施混凝土澆筑作業，澆筑時嚴格保證施工的對稱性與平衡性。澆筑完成后，做好混凝土構件的保護與養護工作。待混凝土澆筑成型7 d后，且混凝土強度滿足設計要求時，進行預應力張拉作業。張拉作業涉及橋梁頂板、底板以及腹板部位的預應力束。單段的澆筑、養護、預應力張拉等環節完成且通過驗收后，前移掛籃，循環上述流程。施工至連續梁兩端節段時，搭設邊跨現澆段支架，并對支架實施預壓處理。支架布置穩定后，實現剩余節段的現澆成型。此時，箱梁澆筑作業基本完成。

然后，在各合龍段布置懸臂掛籃吊架，并對支架實施預壓處理。處理完成后，對跨中懸臂兩端施加配重，配重以吊架重量的1/2為準。對單“T”結構懸臂兩端施加配重，配重量以邊跨合龍段重量的1/2為準。配重完成后，裝設剛性連接件，并開展合龍段混凝土的澆筑作業。在澆筑過程中，依據實際的澆筑進展情況，對單“T”結構懸臂兩端的配重件進行逐步卸除，將配重始終保持在已澆筑段重量的1/2。整體澆筑完成后，對合龍段混凝土構件進行保護養護，養護周期應超過7 d。養護完成后，對混凝土強度進行檢測，確保實測值達到工程設計要求。混凝土強度達標后，開展預埋鋼絞線及豎向鋼筋的預應力張拉作業。

最后，在橋梁中跨部位裝設懸臂掛籃吊架，并對跨中懸臂已安裝的配重件進行卸除。按照橋梁中跨混凝土構件重量的1/2對懸臂端配置平衡重。配置完成后，在中跨處裝設勁性骨架，并進行混凝土澆筑施工。澆筑過程中，按澆筑進展逐步、對稱地拆卸懸臂配重件。橋梁中跨部位整體澆筑完成后，對混凝土構件進行保護養護，養護周期應超過7 d。待混凝土強度超過工程設計值的90%時，開展相應的預應力張拉作業。至此，大跨徑連續梁橋的整體合龍工作完成，依據本案例工程的相關資料，對全橋施工質量進行檢查驗收[1]。

3.2 注意事項

在本案例工程的施工過程中，為了保證大跨徑連續梁橋的建設質量，主要需明確如下注意事項：（1）注意環境溫度對混凝土澆筑養護效果的影響。為了最大化地保證橋梁混凝土構件的結構強度與成型質量，應選擇在環境溫度最低時開展澆筑施工。基于此，本工程人員在澆筑施工前7 d對環境溫度進行監測記錄，以明確環境的實際溫度區間與變化規律。最終，將開展澆筑作業的環境溫度定為10~15℃。在此基礎上，對于部分時段環境溫度超出合理區間的情況，使用頂推裝置在橋梁合龍段端側施加一定的外部作用力，從而進一步保證合龍效果，有效避免了異常溫度對大跨徑連續梁橋施工質量的負面影響。（2）注意懸臂配重對橋梁合龍段建設質量的影響。對此，在本工程中將配重量定為合龍段重量的1/2，并始終保證配重量的對稱性，以滿足受力平衡的要求。（3）注意混凝土材質對橋梁合龍效果及結構質量的影響。在合理選擇高標號混凝土的基礎上，在橋梁合龍段的澆筑建設中應用早強混凝土，并適當添加早強劑以提升混凝土的早期強度。在此支持下，橋梁合龍段混凝土構件的成型質量良好，未發生裂縫故障。

4 橋梁施工中大跨徑連續梁橋施工技術的控制要點

4.1 線形監測控制

本案例工程中，主要通過短鋼筋埋設的方式，在橋梁主墩頂端0號塊處設置線形監測的基準點，鋼筋伸出尺寸為2 cm，并進行明確標記。其后，使用全站儀獲取基準點的空間坐標，從而為主梁線形參數的工程監測建立依據基礎。在主梁建設過程中，基準點的核驗校準周期為每月1次。基準點部署完成后，結合主梁線形監測的具體內容建立測點并確定相關事宜，主要包括以下幾點：

1）撓度的監測。在距離懸臂端側10 cm處設置測點，測量數量為2個，埋設方式與基準點相同。測量時，主要分混凝土澆筑、預應力張拉、掛籃位移3個階段，在相應施工內容完成后使用精密水平水準儀對目標橋梁段的撓度進行監測與采集。監測時，需要對撓度信息監測采集的時間、頻率進行把控。在本工程中，將監測時段確定為日出前與日落后，此時段內的環境溫度相對穩定，可保證撓度信息獲取的穩定性和可靠性。在此基礎上，選擇溫度變化明顯的某日，對橋梁撓度信息的日間波動情況進行監測，測量頻率定為2 h/次。通過這樣的方式，能夠更加明確地了解環境溫度與橋梁撓度之間的作用關系。

2）立模標高的監測。選取橋梁斷面頂板、底板下緣的多個部位作為測點，并保證測點布設均勻且具有代表性。本工程中，立模標高測點的布置如圖2所示。開展監測實踐時，監測時段與撓度監測相同，以確保環境溫度變化幅度小、立模標高監測結果可靠。

3）頂面高程的監測。頂面高程的監測可與撓度監測同步進行，在主梁頂面選擇3個具有代表性的斷面部位設置測點即可[2]。

基于JTG F80/1—2017《公路工程質量檢驗評定標準 第一冊 土建工程》的規定要求，大跨徑連續梁橋施工的線形參數控制標準為：立模標高的允差范圍為±5 mm（正偏差為抬高，負偏差為降低），橋梁合龍段的高程偏差不應超過20 mm。本工程中，混凝土澆筑、預應力張拉等施工后邊跨、中跨各號塊的實測偏差均處在-2~3 mm，且與理論值基本吻合，即表示橋梁整體的線形狀態良好，施工質量達標。從合龍精度方面來看，本工程各合龍段的實測高差見表1。

表1 各合龍段實測相對高差m

根據表1數據，對各合龍段高差均值（Δh1、Δh2、Δh3）進行計算表明橋梁合龍精度在規范區間內，施工質量達標。

4.2 應力監測控制

在大跨徑連續梁橋施工中，結構應力也是影響和反映技術應用效果與橋梁建設質量的重要指標。但需要明確的是，由于混凝土材料本身具有結構性能上的不穩定性，所以，橋梁結構應力的理論值與實測值往往是不可能高度一致的。在本案例工程中，主要使用弦式數碼應變計實現主梁結構應力的監測。具體實踐時，應力的測算主要基于εc=Af2+Bf+C這一函數公式實現。其中，εc為橋梁混凝土結構的應變值；f為弦式數碼應變計內置弦絲的振動頻率；A、B、C為待定系數。在實測獲取各橋段混凝土構件的應變值后，即可代入相關工程計算軟件，對橋梁各個施工部位的應力情況進行推導。

布置應力監測點時，需要確保傳感器緊密貼合監測對象，并盡量設在受力分布體系中的危險截面處。所以，在本工程中，將弦式數碼應變計的安裝部位設置為箱梁頂板的受力鋼筋處、箱梁底板的受力鋼筋處、主墩根部。與線形監測相同，應力監測也采取分階段測量的方式，具體階段涉及混凝土澆筑、預應力張拉以及掛籃移動3個環節。為了保證應力監測質量，選擇在各階段施工完成后3~6 h內實施監測，并保證監測期間環境溫度無過度變化。由監測結果可知，橋梁應力與理論應力間的偏差相對較小，最大值約為4 MPa，表明橋梁整體的受力分布情況較為理想，施工質量達標[3]。

5 結語

綜上所述，在路橋工程建設中應用大跨徑連續梁橋施工技術時，應嚴格保證施工控制的全面性、精細性。一方面，要結合大跨徑連續梁橋的結構特點與環境條件，選擇適合的施工方法。結合案例分析來看，懸臂掛籃法具有良好的實踐應用價值。另一方面，要做好施工流程的合理規劃，并保證各階段以上一階段施工的全面達標作為基礎。除此之外，還需要切實做好撓度、高程、應力等關鍵指標的監測工作，并對監測點、監測時間、監測方法等方面的選擇應用加以嚴格把控。只有這樣，才能最大化地發揮大跨徑連續梁橋施工技術的應用價值，確保橋梁結構整體做到線形流暢、結構合理、質量達標。