橋梁施工中大跨徑連續橋梁施工技術探討

楊瓊義

摘要：現在我國的地區的基建項目因為城市化進程加快這一原因快速壯大起來，隨之而來的是數量呈幾何倍增的公路橋梁工程以及獲得不斷更新換代的橋梁施工技術。而大跨徑的連續橋梁施工技術成為了目前橋梁施工中應用范圍較為廣泛的一種技術工藝，它對斜拉橋、懸索橋以及拱橋這類橋梁的作用非常顯著。

Abstract： At present， the infrastructure projects in China's regions have grown rapidly due to the acceleration of the urbanization process， resulting in the geometrically multiplied number of road bridge projects and the continuously updated bridge construction technology. The long-span continuous bridge construction technology has become a widely used technical process in bridge construction， and it has a significant effect on bridges such as cable-stayed bridges， suspension bridges and arch bridges.

關鍵詞：橋梁；施工；大跨徑連續橋梁；施工技術；運用

Key words： bridge；construction；long-span continuous bridge；construction technology；application

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2019）03-0090-03

0 引言

因為橋梁工程項目的規模正在不斷擴大，全國各個地區都在興建橋梁，所以在不同的地貌地質狀態下，橋梁施工的難度也會隨之提高，如果要讓橋梁工程建設的安全性和穩定性從根本上得到保障，就一定要運用科學的施工方式和工藝。而從大跨徑連續橋梁的施工來說，重中之重就是讓橋梁結構變得更加合理和科學。所以在實際施工的過程中，就需要技術人員和施工人員充分掌握橋梁的特點以及對應施工技術，再讓操作流程符合實際施工情況，才可以不斷積累好的經驗推動我國橋梁建設的繼續前進。

1 大跨徑連續橋梁施工的簡要概述

1.1 連續橋梁的受力特征

在目前的橋梁施工項目中，普遍都使用連續剛構橋作為大跨徑連續橋梁的基礎，它采用的結構體系是梁體和橋墩呈現相互固結的狀態，因此其受力點一般會體現在T型鋼橋和連續梁上面。主要有以下兩點特性：

第一，連續橋梁采用橋墩和梁體作為結合可以讓橋梁的上下部分同時承受重力，這樣能夠讓橋墩頂部的負彎矩呈現大幅下降的態勢。并在施工中采用柔性墩以便減少橋梁因為荷載變化，從而產生的不良影響，最終讓橋梁的安全性得到有效提高。

第二，重大壓力和自然災害對大跨徑連續橋梁的影響不大，可以在溫度產生變化的時候，混凝土會發生收縮讓墩臺出現下沉，這樣橋梁結構就會因為一系列的向下附加力導致安全性降低。

1.2 連續橋梁施工技術特點

以前，所有的大跨徑連續橋梁在施工時所使用的技術均為懸臂施工法，此種方法也一直延續至今。它以合理的使用相關施工也被進行橋墩構建為前提，以相鄰跨徑的方向作為出發點，同時采用對稱施工的方式進行作業。這種施工技術一旦能夠讓施工內容高效完工，還可以讓工程質量得到保證，并且在確保工期的同時讓大跨徑連續橋梁的建設成本也得到了有效控制。

2 大跨徑連續橋梁施工技術內容

大跨徑連續橋梁在整個橋梁施工中占比重，涵蓋的內容相對較多，總結來看有上部結構施工、混凝土施工以及基礎施工這三種內容，而基礎施工也被分為大型沉沙井施工、地下連續墻施工以及深水承臺施工這三種。

2.1 基礎階段的施工要點

2.1.1 深水承臺施工概述

水的作用與橋梁施工有著密切聯系，深水承臺會因為水壓以及水流的作用力，在大跨徑聯系橋梁的施工中承受相當大的壓力。從鋼吊施工來看，這種施工就是用相關設備在水下將大型鋼吊箱利用整體吊裝的方法，進行嚴密的封底作業。

2.1.2 深水承臺施工準備

深水承臺施工的相關工作準備包括：施工材料的準備、施工技術準備、機械器材準備、現場準備、測驗與測量準備。在正式施工時，就要對樁基、鑿樁頭進行細致檢測，并且進行鋼筋捆綁的操作，還要用支架和模板采取下一步施工動作，在混凝土澆筑后進行日常維護保養。

2.1.3 大型沉井施工

沉井施工在大跨徑連續橋梁施工中有著非常重要的地位，它的主要結構一般由底板、內隔墻、刃腳、梁、凹槽和井壁組成。從大跨徑連續橋梁的所有施工環節來看，沉井作為一項規模較大的施工節點，必須要在進行正式施工前就對相關環節和設計做好充分準備。其中沉井施工的設計要求一般體現在以下幾個方面：將其菱角設計為鈍角或是圓角最為合理；沉井的長短邊比重必須要小；在制作沉井時最好分節進行操作。進行大型的沉井項目施工時，一定要對當地地址環境做好詳細的勘察工作，并且要通過多方的測量結果比對，選擇最優的沉井安排位置，并且根據科學的測量數據確定沉井尺寸。需要特別引起重視的一點是，要在各個環節中嚴格遵循相關的行業標準及流程。

2.1.4 地下連續墻施工

地下連續墻從目前的整個橋梁施工環節來說，是基礎工程的一種，它是通過使用地下墻專用挖槽機械對深開挖工程的周邊軸線進行挖掘作業，使其作業范圍出現一條狹長的深槽，并且在施工完成后將深槽進行細致清理，并放入鋼筋混凝土墻壁，這樣就能夠對地下各種自然環境如水流、滲漏等進行有效抵擋，并且有著較強的承重功能。地下連續墻的施工品質好壞，直接影響到后續的施工環節。以羅馬村的超級橋梁為例，全長1408米，其屬于大跨度連續橋梁施工建設的構成部分。在進行羅馬村的施工建設時，就必須要非常重視地下連續墻的施工，能夠讓清溪北大橋和唐清樞紐互通等交通要道發揮出自身的強大作用力。

2.2 上部結構施工

當進行大跨徑的連續橋梁施工建設時，上部結構一般都存在于梁段施工的環節。因此對于這種結構狀態，在梁段施工中就可以運用針對此結構的懸臂施工法或者澆筑法進行作業，并且采用混凝土箱梁結合支架的方式增加結構體的牢固性。進行上部結構施工的過程中，有如下幾點需要特別注意：

首先，梁段施工中各個部位的結構關系較為復雜，并且受力的面積和點較多，豎向及縱向的預應力管道相對集中，混凝土放量大且鋼筋密集，必須要確保結構的強度同時還要嚴格控制出現裂縫現象。

其次，梁段的箱內排水孔最好能夠設置在梁底板頂面的最低處，如果項目設計圖紙中并沒有在該點設置排水孔，就需要征求設計代表意見后將排水孔移至該處位置。

再次，在對箱梁進行逐段懸澆施工作業時，一定要注意掛具和掛籃的移動、鋼束的張拉以及梁段混凝土的澆筑都必須要遵循均衡、同步以及對稱的原則。

最后，一定要保證在支架上對邊跨的現澆段進行一次性的澆筑作業，避免出現多次操作或者重復操作，并且支架再預壓時需要嚴格遵照相關標準并按照要求的恒載數據進行，只有這樣操作才可以保障結構的安全并且消除彈性變形等隱患，同時還要根據相關標準對彈性變形量進行實時測量，這樣才能確立預拱度和模板標高。

2.3 混凝土施工

對于混凝土施工環節而言，基礎底板為超大體積混凝土結構的一種，能夠通過微膨脹混凝土產生的預壓應力補償收縮應力產生的拉應力以及大體積混凝土內部溫度應力，這樣能夠讓混凝土出現裂縫概率降低。通常，基坑的內襯是一個超大的環形結構，可以分為六個部分，可以放置在距離襯里頂部50厘米的自密實微膨脹混凝土中，這樣能夠保證上下層的結合緊密。

混凝土施工質量在整個混凝土施工過程中占有非常重要的地位。因此，在進行混凝土施工時，就必須要對其質量進行把控，需要從以下幾個環節進行控制：施工器械、施工現場環境、混凝土材料以及施工人員等，除了對上述環節進行有效把控外，在施工后期還需要對相關工作面進行良好的維護，以有效防止混凝土開裂。

3 大跨徑連續橋梁施工技術在橋梁施工中的應用

3.1 懸索橋的應用

懸索橋，也稱為吊橋，是常見的橋梁之一。它的纜索形狀會被橋梁的平衡條件所影響，從而呈現出幾何形并接近于拋物線的狀態。

懸索橋從其獨特構造上來說，與其他橋梁有著可以使用較少材料而實現長距離跨度的優勢，這種獨特的優勢非常討巧，可以給橋梁設計工作帶來了很大的靈活發揮空間，避免了對橋墩的額外設置，并且在遇到水流湍急的自然條件時，該設計還可以適應環境，具有很強的環境適應性和設計靈活性。

3.2 拱橋的應用

拱橋的歷史非常悠久，目前還有很多古代拱橋建筑留存于世，它也是橋梁的一種主要表現方式，并且近幾年拱橋的施工技術也日益發展成熟，被越來越多的應用在大跨徑橋梁中。拱橋一般有三種類型：中承式、下承式以及上承式，不同的拱橋設計方式需要有不同的結構材料與之對應，但主要還是由混凝土復結材料、氛圍石以及混凝土這三種材料構成。

相較于其他類型的橋梁，拱橋的承重力較強，并且因其自身結構的垂直荷載作用，有著較大的抗壓能力和相對較強的穩定性。而為了發揮上述拱橋的獨特優勢，必須在施工過程中嚴格把控各環節，不論是基礎的設計、還是橋身的設計都要嚴格遵照相關指標進行。

3.3 斜拉橋的應用

大跨徑連續橋梁施工的另外一個橋梁類型就是斜拉橋，它的施工重點在于長拉索、索塔、合攏梁段以及主梁施工等環節，所以在施工過程中一定要注意一下幾點：在主梁部分的混凝土施工中要使用掛籃懸吊的方式進行澆筑作業，并且施工人員一定要對掛籃的使用狀況和各個施工環境都進行定期檢查；索塔施工環節中，作業人員一定要考慮結構、材料等外界因素的影響，使用合理的施工方式；長拉索施工中需要考慮橋梁的抗震性能和抗風性能，這樣才能確保橋梁在日后使用中的安全；合攏梁段的施工必須要確保各個環節銜接及時，澆筑、內模、掛籃以及懸臂等各環節施工中都需要嚴格按照標準進行，確保不會出現裂縫現象。

4 施工監控

實行施工監控最為關鍵的一點便是對施工操作的過程加以監控，這是確保橋梁建設順利進行的關鍵手段，同時也能為其后的調整工作帶來幫助。對施工操作中的各項技術參數的設置和規定，能夠促使測量工作準確進行，是確保施工順利的必要條件，對于工程的整體質量有著極大的影響。許多因素都會對橋梁的撓度帶來干擾，要想將這些干擾要素消除或者弱化掉，從而保障技術數量的準確性，必須要建立全面、嚴格的監管體系和政策。具體的監管和測量內容如下。

4.1 施工監控概述

4.1.1 施工過程有限元仿真分析

按照該高速公路橋梁的設計方案，在施工過程中需要計算的荷載包括：預應力荷載、時施工掛籃、溫度荷載等。本工程對懸臂施工的不同梁段的進行劃分，有限元分析時將整座橋梁劃分為若干結點和單元，計算模型如圖1所示。

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4.1.2 結果分析

在懸臂梁橋進行施工期間，澆筑混凝土、預應力等因素都會導致懸臂澆筑梁段出現不同程度的變形，從而影響到梁體的撓度。如果沒有在有效時間內對橋梁標高進行調整，則橋梁竣工運營后，橋梁線形將會出現變化。為了有效保證橋梁的質量，需要對橋梁的標高進行調整，也就是確定橋梁預拱度。除了確定橋梁預拱度，還需要確定立模標高。連續剛構橋的標高在后續階段難以對撓度進行有效的調整，而斜拉橋即使在成橋后也可以對標高進行調整。即便連續剛構橋可以利用預應力的改變來實現標高的變化，但是它的受力情況將會發生改變，而且調整限度十分微弱。所以在施工過程中，必須對連續剛構橋的標高進行嚴格的控制，防止出現嚴重的偏差。

4.2 監控內容

4.2.1 理論預拱度

在計算理論預拱度之前需要先完成仿真模型，然后將所需參數和橋梁施工的應用信息輸入至計算系統內，從而完成理論理論預拱度的計算。

4.2.2 立模標高以及線形控制

立模標高值需要對所處節段的掛籃變形值、預拱度等數據進行相應的計算。其中，掛籃變形值需要利用相關測試得出數據結果，而預拱度是在進行懸臂施工時計算得出的，可以利用預拱來代替梁體預設的擾度值。但是在現實情況中，經常會發生理論值偏離的情況，難以達到預計的成橋狀態。為了嚴格保證施工控制效果，在進行施工時一般會對混凝土的質量進行密切監控，并且會對混凝土不同齡期的數據指標進行嚴格的檢測。除此之外，還會在不同標段內設立高程觀測點。在進行施工時，還會對不同截面進行立模以及標高觀測，并且確定箱梁曲線和擾度的具體變化，防止保障懸臂端合龍出現誤差。除此之外，還需要盡量降低其他因素對觀測值造成的不良影響。

如果某一節段前端的設計標高為H，成橋預拱度為 Y1，主梁施工過程中此點的變形為Y2，立模標高修正值為 H修，則此點的立模標高H立模為：

H立模=H+Y1-Y2+H修

其中：成橋預拱度Y1包括成橋后徐變產生的位移和活載預拱度兩部分。

4.2.3 應力監控方法

應力監控應用的最為廣泛的是鋼弦式應力測量計，該儀器對應力進行測量需要對測量得出的應變力數值進行轉換，從而得到混凝土的應力值。

4.2.3.1 鋼弦式應力測量計原理

該測量計的使用原來在于，當測量計兩側的鋼弦直徑在實際測量長度之下時，壓力膜片會出現一定幅度的震動，并且利用振動力影響到鋼弦，使鋼弦出現一定程度的形變。然后按照換算公式，得出混凝土的應力值。

4.2.3.2 選擇監控截面

對于橋梁而言，混凝土連續箱梁中的預應力和不同橫截面的預應力具有較大的差異。如果橋梁懸臂區域平穩，則此時懸臂底部的所受到的作用力出現最大值。在對橋梁進行混凝土澆注的過程中，跨中截面所承受的作用力最大。因此，需要對這部分區域進行嚴格的監控。

4.2.3.3 監控混凝土澆注具體時間

在合并橋梁時，必須要嚴格監控所應用的混凝土澆注時間。然后對氣溫狀況、應變力變化等數據進行全面的記錄，并設定具體的混凝土澆注時間。時間的選擇一般在1：00-6：00之間，因為在這期間懸臂端高程較穩定，并且應力截面變化幅度較小，便于合并橋梁同時澆筑混凝土。

5 大跨徑連續橋梁施工技術應用

5.1 工程概述

某橋梁工程主橋長度為1456m，橋跨采用94+160+90+3×30的3跨連續雙塔混合斜拉橋，邊跨位置布設了4個輔助墩和2個過渡墩，橋面寬度為36m，為雙向6車道公路，公路設置了2%雙向橫坡。

5.2 施工控制要點

5.2.1 應力控制

本文中關于大跨徑連續橋梁的應力控制分析，借助計算機軟件Midas cixil進行建模計算分析，建立的計算模型如圖2所示。

5.2.2 線形控制

該大橋的中跨和邊跨合龍段相對高差如表1所示。

從上邊數據可以看出，三個部位的合龍段平均相對高差均比允許規范值小，即該大橋合龍精度符合規范要求。

6 結束語

綜上所述，因為我國經濟發展的作用，讓公路交通運輸獲得了巨大的發展，從而使得橋梁領域有了全面的發展，讓大跨徑連續橋梁施工的技術得到了飛速提升。所以為了保持這種狀態，相關人員一定要熟練掌握大跨徑連續橋梁施工的特性，并且合理使用相關技術及方案，并對施工過程嚴格進行監控，從根本上保障橋梁工程建設的質量。

參考文獻：

[1]童衛寧.淺析橋梁施上中大跨徑連續橋梁施上技術的應用[J].經營管理者，2016（19）.

[2]馬登銀.淺析橋梁施上中大跨徑連續橋梁施上技術的應用[J].青春歲月，2016 （8）：426.

[3]董軍誼.淺析大跨徑連續橋梁施上技術在橋梁施上中的應用[[J].中華民居，2014 （21）：279.

[4]段文秀.橋梁施上中大跨徑連續橋梁施上技術的應用[J].建筑上程建設與設計，2013 （12）：142-144.

[5]邢偉夫.橋梁施上中大跨徑連續橋梁施上技術的應用分析[J].中國高新技術企業，2015，38（29）：203.

[6]樊永波.橋梁施上中大跨徑連續橋梁施上技術的應用[[J].建筑上程建設與設計，2015，38 （12）：89.