連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探討

王春艷

（中鐵十九局集團(tuán)第七工程有限公司，廣東珠海 519006）

1 連續(xù)梁拱組合橋梁優(yōu)點(diǎn)分析

連續(xù)梁拱組合橋梁將梁式橋梁和拱式橋梁的特點(diǎn)合二為一，對(duì)于軟土地基的危害相對(duì)較小，因而受到更多的關(guān)注和應(yīng)用。在連續(xù)梁拱組合橋梁中，其上部結(jié)構(gòu)承載負(fù)荷強(qiáng)度較大，對(duì)于整體橋梁工程質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用[1]。因此，必須重視連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)，不斷創(chuàng)新和優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，嚴(yán)格保證橋梁工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

2 連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題

2.1 不合理受力

相較于其他類(lèi)型的橋梁工程結(jié)構(gòu)，連續(xù)梁拱組合橋梁的跨度相對(duì)較大，這對(duì)于橋梁的上部結(jié)構(gòu)承載負(fù)荷提出了更高的要求。在連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，主拱和主梁受橋梁內(nèi)部力量的影響較大，在長(zhǎng)時(shí)間受壓環(huán)境下往往容易受損或發(fā)生變形，如果在橋梁工程施工過(guò)程中，上部結(jié)構(gòu)、特別是主體位置出現(xiàn)不合理受力，容易給橋梁工程造成損害，造成災(zāi)難性后果。

2.2 不良環(huán)境因素

連續(xù)梁拱組合橋梁施工技術(shù)相對(duì)其他單一結(jié)構(gòu)的橋梁工程來(lái)說(shuō)，復(fù)雜性往往較高，對(duì)施工技術(shù)要求也更高[2]。連續(xù)梁拱組合橋梁工程上部結(jié)構(gòu)在諸多環(huán)節(jié)和諸多區(qū)域需要大量使用混凝土材料，而混凝土材料容易受溫度和濕度等環(huán)境因素影響，如果橋梁工程施工現(xiàn)場(chǎng)溫差較大、雨天較多，再加上橋梁工程上部結(jié)構(gòu)的施工周期較長(zhǎng)，一旦對(duì)于混凝土材料管理養(yǎng)護(hù)工作不到位的話，容易破壞混凝土強(qiáng)度，影響橋梁施工效果。

2.3 不對(duì)稱(chēng)施工

連續(xù)梁拱組合橋梁工程在施工過(guò)程中通常會(huì)采取懸臂對(duì)稱(chēng)施工方法，但該類(lèi)型橋梁工程往往長(zhǎng)度較大，在通過(guò)懸臂對(duì)稱(chēng)施工方法施工過(guò)程中必須要做到主梁和對(duì)稱(chēng)梁的長(zhǎng)度相同。在連續(xù)梁拱組合橋梁工程施工過(guò)程中，不同對(duì)稱(chēng)梁的規(guī)格、型號(hào)、質(zhì)量并不完全一致，無(wú)法做到統(tǒng)一對(duì)稱(chēng)，而且對(duì)稱(chēng)梁所使用的數(shù)量較多，容易造成連續(xù)梁拱組合橋梁工程上部結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的不對(duì)稱(chēng)，導(dǎo)致橋梁工程中墩內(nèi)力出現(xiàn)較大的改變，若承載負(fù)荷過(guò)大甚至可能造成橋梁出現(xiàn)斜裂縫（圖1）。

2.4 上部結(jié)構(gòu)受到破壞

連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)一般來(lái)說(shuō)會(huì)選擇采用主拱結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)施工方法通過(guò)架設(shè)支架進(jìn)行操作，對(duì)于施工技術(shù)水平要求較高。然而，在連續(xù)梁拱組合橋梁工程上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，有些施工人員專(zhuān)業(yè)水平不高，會(huì)將支架直接架設(shè)在主梁結(jié)構(gòu)位置，使主梁結(jié)構(gòu)受力過(guò)大。同時(shí)，支架在架設(shè)過(guò)程中往往忽視底部支座穩(wěn)定性，支架支座容易發(fā)生沉降和受力變形，導(dǎo)致支架的固定程度受限，影響橋梁上部主拱結(jié)構(gòu)的受力方向和受力程度。如果橋梁上部主拱結(jié)構(gòu)超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，容易給連續(xù)梁拱組合橋梁主體結(jié)構(gòu)造成損壞。

圖1 成橋梁出現(xiàn)斜裂縫

2.5 不科學(xué)吊桿張拉

連續(xù)梁拱組合橋梁工程上部結(jié)構(gòu)一般會(huì)應(yīng)用吊桿張拉法進(jìn)行操作，與上一點(diǎn)類(lèi)似，吊桿張拉法對(duì)于施工技術(shù)水平的要求也較高，包括吊桿張拉施工過(guò)程中如何正確把握拉力的大小、如何準(zhǔn)確實(shí)施吊桿張拉的步驟等專(zhuān)業(yè)知識(shí)。但在吊桿張拉的施工過(guò)程中，施工人員對(duì)于吊桿拉力的大小缺乏準(zhǔn)確的評(píng)估和應(yīng)用，力度應(yīng)用變化時(shí)常過(guò)大或過(guò)小，使橋梁工程上部結(jié)構(gòu)受力不科學(xué)，橋面的整體弧度容易產(chǎn)生變化，影響整體橋梁工程質(zhì)量[3]。

3 優(yōu)化連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的相應(yīng)措施

3.1 主梁施工技術(shù)

連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)中，主梁是上部結(jié)構(gòu)的“基礎(chǔ)性”技術(shù)，是橋梁上部結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵程序。所以，連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)施工應(yīng)按照先梁后拱的施工步驟進(jìn)行操作，嚴(yán)格完成連續(xù)梁的施工。利用模板在梁上架設(shè)拱肋支架，在拱肋支架上分別安裝橫撐和斜撐，將混凝土通過(guò)泵管進(jìn)行傳輸后按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行澆筑，保證混凝土的強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后再安裝吊桿和張拉吊桿，有利于調(diào)解拱肋弧度[4]。完成施工后應(yīng)注意將支架予以拆除，在整體上做好連續(xù)梁拱組合結(jié)構(gòu)橋梁工程施工。施工人員應(yīng)嚴(yán)格測(cè)量和記錄上部結(jié)構(gòu)主梁施工技術(shù)的重要環(huán)節(jié)和關(guān)鍵數(shù)值，一般情況將邊支座中心和梁端的距離控制在80 cm左右，中支點(diǎn)位置梁高控制在8 m左右，在每一設(shè)置的吊桿處設(shè)置15道橫隔墻，厚度控制在35 cm左右。

完成支架拼裝施工后，可以采用預(yù)壓的方法消除支架的非彈性形變因素，以模板、混凝土和施工設(shè)備重量作為依據(jù)，從而最大程度地消除支架和地基由于非彈性變形對(duì)于上部結(jié)構(gòu)的不利影響。當(dāng)橋梁工程所處位置為軟土地基時(shí)，應(yīng)首先加固處理地基，適應(yīng)施工過(guò)程對(duì)于地基的強(qiáng)度要求。仔細(xì)檢測(cè)支架整體安全性，以免支架變形影響上部結(jié)構(gòu)。

連續(xù)梁拱組合橋梁工程實(shí)際施工當(dāng)中，由于預(yù)應(yīng)力箱梁體積較大，承載負(fù)荷也較大，所以上部結(jié)構(gòu)應(yīng)選用表面粗糙帶有螺紋的鋼筋，能夠更好更直接地貼合混凝土材料，不容易受到水化熱導(dǎo)致的溫度應(yīng)力的影響[5]。通過(guò)選用加大加粗的鋼筋，增強(qiáng)抗拉能力，可以有效地減少上部結(jié)構(gòu)梁體混凝土和鋼筋出現(xiàn)裂縫和裂紋的發(fā)生。

3.2 主拱施工技術(shù)

對(duì)于連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)中搭設(shè)主拱肋可采取支架施工方法，在支架上遵照施工設(shè)計(jì)要求搭設(shè)和構(gòu)建模板，在模板成型后實(shí)施混凝土澆筑。如果上部結(jié)構(gòu)中拱肋為預(yù)設(shè)的拼裝結(jié)構(gòu)，可采取少支架操作方法、滿堂支架局部加密操作方法。橋梁工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)拱肋的預(yù)拱度數(shù)值進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，在支架上方通過(guò)安設(shè)千斤頂?shù)姆椒▽?duì)拱肋的水平位置寬度和垂直方向高度進(jìn)行調(diào)整，有利于對(duì)拱肋弧度靈活調(diào)整。需要注意的是，上部結(jié)構(gòu)主拱支架施工要重點(diǎn)關(guān)注地基狀況和支架形狀，消除地基下降和支架非彈性形變的不良影響。

連續(xù)梁拱組合橋梁上部結(jié)構(gòu)中拱肋支架的架設(shè)位置通常位于主梁結(jié)構(gòu)上，必須保證拱肋支架的落架質(zhì)量。支架在架設(shè)時(shí)拱肋不需要承載負(fù)荷，但是在落架后上部結(jié)構(gòu)負(fù)荷需要拱肋承擔(dān)，因而在落架過(guò)程中要重點(diǎn)關(guān)注支架落架鋼管拱肋的焊接質(zhì)量，如果焊接質(zhì)量不高，容易造成支架落架變形松動(dòng)。監(jiān)測(cè)支架落架過(guò)程，保證穩(wěn)定性和安全性，一旦發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止施工。上部結(jié)構(gòu)拱肋支架的卸落應(yīng)做到均衡受力，從水平和垂直2個(gè)方向上予以卸落。首先將拱頂位置支架卸落，而后按照大小順序卸落拱肋末端支架，再將拱肋底部支架卸落，并記錄卸落完成后拱肋的變形值。

3.3 吊桿施工技術(shù)

依據(jù)施工設(shè)計(jì)要求構(gòu)建吊桿張拉力有限元模型，對(duì)橋梁工程以及上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬計(jì)算。在吊桿張拉的施工過(guò)程中，施工人員應(yīng)逐步調(diào)整吊桿張拉，達(dá)到平衡受力的目標(biāo)，協(xié)調(diào)吊桿張拉次序，以免吊桿初始張拉力過(guò)大對(duì)連續(xù)梁拱組合橋梁工程整體結(jié)構(gòu)造成變形。同時(shí)，對(duì)上部結(jié)構(gòu)吊桿施工張拉力進(jìn)行優(yōu)化，在吊桿張拉過(guò)程中，可采取對(duì)稱(chēng)方法，保證各個(gè)方向上受力的均勻。受制于顯示條件的影響和制約，吊桿施工技術(shù)包括制作材料、吊桿強(qiáng)度、地基條件等往往無(wú)法達(dá)到理想中的施工標(biāo)準(zhǔn)，難以做到吊桿張拉一步到位，在上部結(jié)構(gòu)實(shí)際施工過(guò)程中通過(guò)分次張拉，根據(jù)具體施工狀況對(duì)吊桿內(nèi)力重新調(diào)整，達(dá)到吊桿張拉目標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

連續(xù)梁拱組合橋梁是重要的橋梁工程類(lèi)型，在道路交通橋梁建設(shè)中應(yīng)用廣泛。在連續(xù)梁拱組合橋梁施工過(guò)程中，上部結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)直接關(guān)系整體橋梁工程質(zhì)量。所以，必須要不斷優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，保證連續(xù)梁拱組合橋梁工程的施工質(zhì)量，更好地服務(wù)于交通發(fā)展和城市建設(shè)。