特大橋主橋連續剛構施工方案的設計探討

趙 斌

(甘肅長達路業有限責任公司，甘肅 蘭州 730000)

1 連續剛構橋梁施工工藝

連續剛構橋梁在施工過程中可以采用的工藝技術主要有兩種，分別為：支架施工法、懸臂施工法。支架施工法是常用于施工基礎條件較好的中小跨徑的連續剛構橋梁結構中，一般采用滿堂現澆的方式。支架施工方法的優點在于結構狀態一次成型，但是在施工過程中，需要保證支架的剛度、強度和穩定性，并需要堆載預壓以消除非彈性變形。懸臂施工方法，常見于高墩大跨橋梁，懸臂施工是一種按照對稱狀態完成懸拼或者懸澆的方式，最終擴展結構形成雙懸臂，在結構合攏后，形成一個完整的整體體系。這種施工工藝的優點在于充分提高了橋梁的跨越能力，而且施工工序較為簡單，工藝也比較成熟，工程造價較低。但是懸臂施工對掛籃施工安全、懸臂澆筑工藝、施工撓度和模板立模標高控制等問題嚴格控制，才能夠真正的保證施工質量。

2 常見的連續剛構橋梁設計方法

設計主要考慮三個重點部分：橋跨布置、合理截面、溫度內力。

2.1 橋梁布置

橋跨布置是連續剛構橋梁設計中的首要問題，在設計過程中主要針對邊中跨比例、布控方式進行設計。在實際應用的過程中，如果想要讓邊跨和中跨之間的最大正彎矩達到同一水平，需要將比例控制在0.55～0.58；如果主梁結構采用變截面構造，比例則要控制在0.7～0.8范圍內；目前國內外設計中通常選取的連續剛構橋梁的邊跨和主跨跨徑比值為0.54～0.56。

2.2 合理截面

連續剛構橋梁的合理截面指的是橋梁高度和板件厚度兩個方面，在選擇截面形式時，需要選擇抗彎效率、抗扭性能較強的箱形斷面型，從結構受力特性的角度考慮，主要可以采用變截面箱型斷面格式。梁高的確定包括主梁、跨中梁，根據設計經驗和具體的公式進行計算，通過時考慮到梁高需要滿足的性能條件。目前，科學技術發展，輕質高強混凝土的材料在工程中得到了廣泛應用，橋梁結構也逐漸朝著輕型方向發展。比如，在梁跨中間部分采用輕質混凝土的，就可以改變結構設計高度，盡可能減小橋梁的梁高。在這個狀態下，可以采用變截面型適應恒載作用下的特性，從而對箱梁應力狀態進行設計，板厚的設計除了要滿足抗彎要求之外，還要滿足局部受力和結構抗剪要求。根據目前公路項目常見的設計參數來看，底板最小厚度為32 cm，少數會采用25 cm、28 cm，頂板厚度可以應用25～28 cm，腹板厚度可以取用40 cm。板厚和使用材料之間也有著密切的聯系，如果選擇的是高強輕質材料，那么板厚同樣能夠滿足受力要求。

2.3 溫度內力

連續剛構橋梁結構是一種較為特殊的超靜定結構體系，這種結構體系在實際應用的過程中，會受到環境溫度的影響，產生次內力，對橋梁結構的設計產生顯著影響。因此，在對連續剛構橋梁進行設計的過程中，要盡可能降低溫度次內力，可以采用的方法有以下幾種：第一，減小橋墩抗推剛度；第二，控制連續剛構的總長度；第三，控制施工合攏溫度。以橋墩抗推剛度為例，橋墩抗推剛度和溫度次內力之間屬于正比例關系，減小抗推剛度就能夠減小溫度次內力，一般情況下，連續剛構更常用于高墩大跨結構，因此可以通過提高橋墩的高度，達到降低縱深的目的，進而就可以降低抗推剛度。或者可以采用柔性樁基，也可以降低抗推剛度。

3 角弓鎮白龍江大橋主橋連續剛構施工方案

3.1 連續剛構施工概況

角弓鎮白龍江大橋橋梁起點樁號為：ZK379+282，訖點樁號為ZK379+758，橋長476m。

角弓鎮白龍江大橋采用的是懸臂澆注法完成連續剛構箱梁，具體設計參數如表1設計參數情況所示。

表1 角弓鎮白龍江大橋連續剛構設計參數情況

3.2 連續剛構施工方案

根據設計圖紙參數進行的施工工作，采用的是懸臂施工方法，使用三角掛籃逐段澆筑的方式，按照具體的施工工藝順序，在完成0#施工梁段的整體施工后，安裝及拼裝掛籃，保證的兩邊施工可以對稱完成懸臂端澆筑作業，其中過渡墩高度為39.45～47.3 m，邊跨現澆段也采用了墩頂托架支撐體系，作為支撐結構存在。從圖1中可以看出來施工分為四個部分，分別為：0#段托架及施工、連續梁懸澆段施工、邊跨現澆段施工、合攏段施工。

圖1 連續梁懸臂澆筑施工工藝圖

(1)托架施工中工藝較復雜，包括：托架安裝、托架預壓、模板安裝、鋼筋安裝四個環節。以模板安裝為例，在實際安裝過程中，首先要保證托架標高按施工方案的高度預留和預壓調整，然后安裝底模板，安裝時還要考慮到支架的彈性變形、支墊的壓縮變形、鋪板的壓縮變形，從而預留一定的預拱度。在進行內模和橫膈模安裝時，要將模板清理干凈，涂刷脫模劑，確安裝尺寸準確，避免漏漿。然后將端模安裝到位既可。0#段托架施工中，掛籃模板的安裝極為重要，將掛籃模板安裝在三角托架之上，并且采用固定鋼架進行支撐。安裝完畢后需要檢查平面位置和幾何尺寸的誤差，確保尺寸準確、聯結件牢固、支撐和固定拉桿數量都滿足設計和施工方案要求。

(2)連續懸梁澆筑施工的施工順序，主要包括：掛籃結構設計、掛籃試壓、掛籃拼裝以及掛籃施工。以掛籃拼裝為例，首先要做好安全防護和準備工作，確認工具、安全設施等內容，然后按照拼裝步驟，從測量放樣、安裝軌道墊梁、主架構、掛籃橫聯系桿件、頂橫梁、懸吊系、底前后橫梁、底模桁架，鋪底模、外側模和外模吊耳及走行梁、內模架、吊耳及走行梁、拼裝內模等。

(3)邊跨現澆段施工中涉及到的內容包括邊跨現澆段預壓、模板立設、鋼筋及預應力管道安裝、混凝土澆筑等環節，以混凝土澆筑為例，在混凝土運輸到現場后，檢測坍落度，滿足要求后澆筑，并采用高頻振搗器完成振搗，澆筑工藝需要和0#塊相同。

(4)合攏段施工，角弓白龍江大橋的實際施工方案和現場施工情況為連續剛構有3個合攏段，連續橋梁采用了懸臂灌注施工，為保證施工階段的穩定性，合攏順序采用了先邊跨合攏、然后跨中合攏。通過這種方式有效保證合攏段的質量。

3.3 施工效果分析

以掛籃施工為例，掛籃是該施工梁段中的重要承重結構，又是施工梁段的作業現場，掛籃設計應能承受最大梁段重量及施工荷載，并按最不利荷載設計加工。在角工白龍江大橋主橋連續剛構施工方案中采用三角掛籃這種形式，和傳統的掛籃方式不同，該形式的掛籃具有桿件受力明確，承載能力大，彈性變形小，安裝與拆卸方便，移動靈活，定位準確，調整方便等優點，并且提高施工效果和施工質量，具有著傳統連續剛構橋梁設計方法所不具有的特點。

4 總 結

綜上所述，連續剛構連續體系在橋梁施工中應用可以讓橋梁受力更加明確，同時保證橋梁滿足較大跨徑的要求，實現結構優美的特點，也因為這種特性，連續剛構在公路項目建設中得到了廣泛應用，本文詳細分析了角弓白龍江大橋的實際情況，針對施工方案進行了詳細的分析，對促進連續剛構連續體系在橋梁中的設計應用有著一定的參考價值。