大跨度連續剛構橋施工關鍵技術分析

肖長明

（中交第二公路工程局有限公司，陜西西安 710000）

1 工程簡介

該工程的路線全長為5 km，開始樁號為K44+420，終止樁號為K49+300。標段內建設一座特大橋，即耳海河特大橋；建設2座大橋，為先簡支后連續T梁橋，預制T梁的數量約230片，橋梁總長為1.9 km，占總里程的40%左右。

設置十道通道，涵洞的長度設置為440 m；路基的長度設置為3 km，路基挖方為142 m3，填方99 m3，棄方為48 m3，漿砌為2.8 萬m3，使用的鋼筋量為3.4 萬t，混凝土的使用量為28 萬m3。

2 特大橋設計特點

2.1 布置橋型

耳海河特大橋中心樁號為K47+044，開始樁號為K46+436，終止樁號為K47+856，橋梁的總長度為1 400 m。

六跨預應力混凝土連續剛構橋是主橋的核心模式，主橋的跨徑設置為964 m，橋高最大值為192 m，最大墩身高度設置為176 m。

2.2 主墩

主墩中的4號主墩、8號主墩設置為雙支等截面空心薄壁墩形式，墩身高度為102 m，單支截面尺寸設置為76 m2，內部設置為三箱室，左幅與右幅連體墩。將臨時鋼系梁設置在50 m位置處，懸澆施工完成后，再拆除臨時性鋼系梁。5號主墩墩高為175 m、6號主墩墩高為150 m、7號主墩墩高為130 m，墩身的主要形式均為空心左右幅連體墩，兩側按照80∶1的坡度值順著橋的方向收坡，內部設置箱室3個，墩底位置設置實心段，厚度為4 m，設置永久性系梁兩道，設置鋼結構臨時系梁一道。雙支墩截面尺寸設置為76 m2，內部設置為三箱室，左幅與右幅連體墩，設置臨時鋼系梁在墩頂向下20 m位置處，當懸澆段施工結束后，方可拆除臨時性鋼系梁。

2.3 主梁

混凝土變截面箱形梁是上部結構的主要形式，箱梁截面平均高度從跨中4 m逐漸增加至梁根部的12 m，梁高變化與1.8次的拋物線變化相同。

0號塊總長度為15 m，1號節段2 m、0號節段13 m。混凝土的使用量為760 m3。T梁兩側懸臂采取分段處理的策略，箱梁分段的最大重量為272 t。0號塊施工時，使用托架完成工程施工，使用三角形掛籃對稱懸澆施工技術完成箱梁塊段施工，邊跨現澆施工長度為6 m，邊跨合龍段長度和中跨合龍段長度均為2 m，合龍段的合龍吊架由掛籃充當。

3 箱梁施工技術

3.1 0號段施工

（1）墩頂預埋牛腿支承的托架是墩頂0號梁段的主要施工區域，開始施工前，應核算預埋牛腿和托架的位置。在澆筑施工時，可采取豎向分層澆筑的策略，對托架和底板的受力情況進行分析，并檢測底板鋼筋的應力。

（2）針對0號梁段，其分布的管道比較密集，且混凝土用量加大。通過采取豎向分層澆筑施工的方法，可保障混凝土施工質量，并將托架負載進行高效控制。在混凝土澆筑施工時，為了使混凝土的施工質量滿足要求，應重點關注新老混凝土接合問題。

3.2 箱梁懸壁施工

（1）三角形掛籃是1～H節段箱梁澆筑施工的主要載體，在確保掛籃的承載力和剛度滿足施工標準的同時，應不斷優化和升級設計理念。

在設計三角形掛籃時，承載力應保證在2 000 kN左右，確保掛籃的施工荷載保持在800 kN以內。0號梁段上的懸澆掛籃施工結束后，應及時開展預壓試驗，并完整記錄彈性曲線信息，并將非彈性變形控制到最小值。

（2）懸臂施工梁段澆筑施工應一次性完成，在施工過程中，應確保掛籃始終保持平衡和對稱的狀態。

（3）在澆筑箱梁節段的過程中，混凝土澆筑順序為從懸臂端側開始，逐漸向接縫處移動。

（4）在接縫施工時，應嚴格按照有關的標準開展施工作業，保證接縫施工質量達標。

（5）建設方聘請有關單位負責監督工程施工質量，以施工要求為依據，開展監督工作，記錄得到的數據信息，并進行分析、整理、匯總數據信息，確保箱梁的線形控制和受力始終保持在最佳的狀態。

（6）在張拉三向預應力時，遵循先長束、后短束的順序，或先縱向、后橫向的順序。在掛籃施工前，應逐一張拉豎向預應力，使其滿足相關標準，每隔一周應張拉施工2次。

3.3 邊跨現澆段施工

（1）在邊跨現澆施工的過程中，使用的主要方法為邊跨現澆段施加平衡重的策略，進行一次性澆筑施工。

（2）在安裝現澆段底模的過程中，應將支座安設在過渡段頂部位置，保證工程施工可順利開展。

3.4 箱梁合龍段施工

對橋梁工程的線形、受力情況進行控制時，應將箱梁體系轉換放在首要位置上，是橋梁工程施工的重點。在箱梁合龍施工的過程中，應重點關注施工順序、施工技術、施工溫度。全橋箱梁合龍施工應遵循對稱施工的原則，從邊跨開始施工，再進行施工中跨，最后完成全橋箱梁合龍施工。選擇施工溫度時，每天最佳的施工時間段為溫度最低時；澆筑合龍段時，使用勁性骨架壓平衡重的方法[1-3]。

（1）拆除懸臂施工掛籃。

（2）將水箱加裝到合龍吊架懸臂上，合龍段兩側的水箱容量應相同，并與合龍段澆筑混凝土重量效應一致，將1/2吊架模板重量增加到遠端位置上。

（3）合龍施工的最佳溫度設置為10～14 ℃，完成溫度設置后，開展捆扎鋼筋、立模和預應力管道施工作業。

（4）合龍段的混凝土澆筑施工應在最后階段完成，并將水箱的水全部放掉，確保懸臂端始終保持平穩狀態。

（5）混凝土澆筑施工結束后，應確保混凝土的澆筑強度達到設計的標準，并及時拆除臨時束。在張拉合龍段永久鋼束前，對日照溫差進行科學管控，并采取箱梁懸臂覆蓋法，將誤差控制在合理范圍內，保障張拉施工質量。

4 大跨度連續剛構橋施工質量管理

4.1 懸臂施工

懸臂施工屬于超靜定結構的范疇，在橋梁施工的過程中，會出現大量的體系轉換情況。為了使橋梁成橋質量滿足設計的標準，在優化設計方案的同時，應高度重視施工過程。在橋梁工程施工的過程中，會出現較多的不確定性因素，可采取措施科學管理施工過程，高效整合設計理論。施工監控的核心為標高線形控制中的預拱度，預拱度會受到收縮徐變、橋梁施工預拱度設置、人為因素和掛籃變形等因素的影響。

4.2 合龍控制

在合龍施工前，T構懸臂處于連續剛構橋的主要狀態。在合龍邊跨的過程中，會涉及大量的體系轉換問題，且合龍施工的難度系數較大，合龍質量會進一步影響成橋質量。若合龍施工的質量不合格，成橋的線形會出現扭曲的情況；若強行合龍，會影響橋梁結構的內力。

（1）合龍配重。

針對連續剛構橋梁的合龍施工，施工策略與配重相關聯。合龍配重過程主要包括附加配重、基本配重，附加配重卸載需要在合龍段施工完成后，且混凝土強度滿足設計要求時，方可實施。橋梁施工控制借助連續剛構橋體系在合龍后完成轉變，將附加配重卸載后，無法控制先前加載帶來的影響，可有效調節橋梁結構內力和變形。基本配重可使懸臂兩端在合龍段澆筑混凝土時，不產生下撓，可規避混凝土澆筑施工時受下撓影響所產生的裂縫，科學調整了混凝土徐變、標高[4-5]。

（2）頂推合龍。

為了將溫度對橋梁合龍時造成的影響控制在最小的范圍內，應在連續剛構橋梁懸臂端設置頂推。在邊跨合龍的過程中，受鉸支座的影響，若溫度發生變化，會出現自由變形的情況，不會產生溫度應力[6]。

（3）邊跨合龍。

在該橋梁工程北端邊跨端部、南端邊跨端部，朝主墩方向預留了水平位移量，分別為5.4、5 cm，可應對成橋投入使用10年內的混凝土收縮徐變[7-8]。在邊跨現澆段安裝邊跨支座的過程中，應先對支座實施預偏量處理，將施工區域月平均氣溫的最低和最高溫度的平均值設置為合龍的施工溫度值。

5 結語

綜上所述，在大跨度連續剛構橋施工的過程中，采取積極措施，不斷完善施工控制技術，將施工工作量降到最小，可明顯降低橋梁工程的施工錯誤率。與此同時，溫度會影響橋梁工程的施工質量，因此，應高度重視施工外部環境的溫度變化。混凝土彈模、混凝土強度、變形情況、箱梁截面特征參數等，均會影響橋梁工程的施工質量，在施工過程中應高度重視以上問題，以確保橋梁工程的施工質量滿足設計標準。