深水大跨徑連續剛構橋梁施工新技術研究

■李文飛 ■武漢鐵路橋梁學校，湖北 武漢 430052

在橋梁施工活動中，當遭遇到需要跨越深水或者溝壑的情況時，一般采用的解決辦法是選用連續剛構橋梁。這種高、柔墩梁固結的結構模式既能夠滿足實際施工中橋梁跨越深水或者溝壑的施工要求，又是一種相對而言經濟節約、性價比較高的橋梁建構模式。當前我國的深水大跨徑連續剛構橋梁施工技術經過多方面的完善已經日益成熟，針對實踐活動中出現的一些問題，我們應當繼續深入研究分析其在新形勢下的新興工藝，以不斷滿足日益增長的橋梁建設需要。

1 某地深水大跨徑連續剛構橋梁具體情況分析

某地公路建設需要跨越深水，經施工隊研究決定選用大跨徑連續剛構式橋梁進行建設活動。橋長600m，橋面寬20m。引橋所采用的結構為30m 小箱梁先簡支后連續結構，西岸兩聯300m，東岸一聯100m，主橋380m，設計結構以三跨預應力混凝土變高度直腹板連續箱形結構。主橋有兩個主墩，分立深水兩側，兩個主墩所在的河床條件與地質特點存在較大的差異，巖層節理呈現出不均勻分布的特點，多裂隙、層理。

該橋梁建設過程中，不同程度地出現了裂縫問題。經調查分析，該工程在腹板、頂板等位置都出現了一定的裂縫。探索裂縫出現的原因，可能與主橋設計方案中跨徑比例與箱梁截面尺寸的擬定不合理有關系，同時，施工人員對有預應力鋼束引起的附加力估計不足以及對溫度應力的重視不夠等也是造成裂縫產生的重要原因［1］。連續剛構橋梁出現的腹板斜裂縫其原因在于腹板厚度不夠，施工過程中施工人員未嚴格按照設計要求進行作業;橋梁出現頂板縱向裂縫的原因主要在于橫向主梁截預應力鋼束在設置過程中，設置不合理所造成的鋼束張拉時間不當，從而使得橫向預應力產生分布不均勻的現象，進而使得頂板出現縱向裂縫。針對該橋梁在施工建設活動中出現的問題，施工人員應當積極探索新技術，從深水巖層基礎異形雙壁鋼圍堰施工和菱形掛籃懸澆施工兩方面著力解決當前問題。

2 深水大跨徑連續剛構橋梁施工新技術

2.1 深水巖層基礎異形雙壁鋼圍堰施工

施工人員在規劃好主橋的兩個橋墩構建位置的基礎上，充分考慮水深、河床條件、水文條件等諸多自然因素，由此得出兩個主墩應當采用雙壁鋼圍堰施工技術的結論。橋墩所采用的雙壁鋼圍堰施工技術由工程隊自行設計。由于在具體的施工過程中存在著水下施工作業量大、施工難度較高等問題，本著節制成本的原則，施工隊考慮在雙壁鋼圍堰施工設計中將其改良成圓端形的異形構造鋼圍堰，從而有效體現了雙壁鋼圍堰施工活動在設計形式上的改良與創新。

(1)11#墩。11#墩所處的位置位置在河床上游的底部，這一位置的河床其高度差異較為明顯，河流落差較大，泥沙覆蓋層較厚，這就造成了雙壁鋼圍堰在實際施工中下沉存在著一定的阻力。依據鋼圍堰設計要求，橋墩要完全下沉到基巖面，其中施工所需要的吸泥量與作業量都很大，嚴重影響正常的施工建設進程。同時，由于基巖面存在著傾斜的現在，鋼圍堰在著巖過程中也存在著諸多問題。針對這一現實狀況，施工隊決定，嘗試鋼圍堰不著巖的新型施工方案。具體來說，首先保證鋼圍堰下沉到一定深度，一般是位于亞粘土層，在此基礎上將圍堰內的護筒打設到目標基巖面上，之后對圍堰進行封底作業，用片石、土袋拋填在圍堰四周，以起來穩固的作用。在完成整個樁基活動后施工隊在圍堰內進行抽水作業，以確保雙壁鋼圍堰能夠處于較為穩定的工程環境下［2］。經施工數據表明，本次施工活動中施工隊通過創新性地采用異形雙壁鋼圍堰不著巖施工技術，總計預定鋼材節約量達到60t，有效減少了圍堰下沉的吸泥量約1200m3，有限減低工程成本約150 多萬元，具有顯著的經濟效益。這說明，異形雙壁鋼圍堰不著巖施工技術可能是未來橋梁工程建設活動中的新興優秀技術。

(2)12#墩。12#墩所處的位置在河床的覆蓋層，這一層厚度較小，基巖呈現出明顯的裸露性質，巖面有傾斜，施工要求中承臺需要嵌入基巖當中。為了完成圍堰下沉活動，施工隊在施工前首先實施餓了水下爆破，以此來開挖相應的承臺基坑及圍堰下沉基槽。開挖過程中施工隊對基槽內的巖碴進行及時地清除，以整理基底。完成承臺基坑與下沉基槽的設置工作后對下沉雙壁鋼圍堰與內外封底等位置進行具體定位［3］。首先在基坑爆破操作中需要采用目前較為先進的水下巖石光面微差控制爆破技術，同時配置相應的全液壓回旋沖擊鉆機，以作用以一些硬度較高的巖石。

2.2 菱形掛籃懸澆施工

菱形掛籃懸澆施工活動主要包括確定掛籃的結構形式、完成掛籃拼裝與掛籃懸澆等三方面的作業。施工隊針對該橋梁的主要設計方案，設計出了新型100t 菱形掛籃。該菱形掛籃從整體形式上其組成部分主要包括底模平臺、承重菱形構架、走行系統、吊掛調整系統、錨固系統及模板體系等［4］。規定每套掛籃的自重約50t，其整體剛度較大，變形較小。當掛籃的前端作用荷載超過800kN 時，在實際施工作業中將掛籃向下位移22mm;在具體的掛籃拼裝活動中，施工隊應當嚴格按照正確的拼裝順序進行拼裝，切忌混淆順序;正式掛籃懸澆的作業要開始于第一組懸澆快件施工完成之后，此時施工人員張拉箱梁三向預應力束，并進行灌漿作業。當灌漿的強度達到設計標準后，此時開始移動掛籃。要求同時移動主墩兩側的掛籃，保證移動速率一致。當第一組掛籃懸澆作業完成后再依次類推完成第二、第三塊件的掛籃懸澆作業，直至兩側對稱施工完成。

3 結束語

某地深水大跨徑橋梁，其施工難度較大，工藝復雜。在施工進程中，該橋梁工程出現了明顯的裂縫問題，具體來說，出現了腹板斜裂縫問題與頂板縱向裂縫問題。針對上述情況，施工隊在施工設計中大膽地解放思想、革新意識，探索出了異形雙壁鋼圍堰不著巖施工技術、菱形掛籃懸澆施工技術等新型技術。工程結果表明，這些新技術操作便捷，高效節約，具有顯著的經濟效益，值得在未來的橋梁構建施工活動中不斷推廣應用。

［1］陳浩.大跨高墩連續剛構橋的穩定性分析［J］.西南交通大學校報，2012，5(11):79 -80.

［2］劉自明，王邦媚，陳開利.深水大跨徑連續剛構橋梁施工［J］.時代交通，2013，6(13):66 -67.

［3］詹建輝，陳卉.特大跨度連續剛構主梁下撓及箱梁裂縫成因分析［J］.中外公路，2013，2(03):33 -34.