大跨徑連續鋼構橋梁施工控制技術研究

劉文濤

（山東卓瓴招標代理有限公司， 山東 濰坊 262500）

1 大跨徑連續鋼構橋梁

我國橋梁建設工程有著悠久的歷史，比如歷史上典型的代表趙州橋經過了多年的洗滌仍然屹立在趙縣的洨河上。近現代受到歷史等因素的影響，我國橋梁事業發展滯后。近些年隨著社會經濟水平的提升、橋梁工程建設數量的增多、規模的擴大，我國橋梁建設工程取得了新的發展。根據受力特點我們可以將橋梁分為五種基本類型，分別為梁式橋、拱式橋、鋼架橋、懸索橋以及斜拉橋。橋梁在交通系統中占據著至關重要的地位，通過橋梁，可以跨越山川河流，形成四通八達的交通，促進各個地區經濟的發展，推動我國社會發展的腳步。我國近些年在科學技術不斷發展的背景下，橋梁形式也得到進一步豐富。當前公路橋梁中重要的一種結構形式就是大跨徑連續橋。我國在連續梁橋的建設方面已經有著較為成熟的技術，并且這種形式的橋梁已經在我國多地廣泛應用，預應力技術的應用進一步提高了連續橋的性能。預應力混凝土橋梁的變形小，有著更大的結構剛度，無需設置過多伸縮縫，無論是穩固性還是抗震性都有著十分明顯的優勢，此外，養護工作也十分便捷。在橋梁結構中應用預應力混凝土連續箱梁能夠將橋梁的跨越能力大大提升。所謂的大跨徑連續鋼構橋梁，是連續梁橋的單跨跨徑超過了100m。如圖1為我國某跨江大橋。大跨徑連續剛構橋是預應力技術高速發展的產物，也是我國公路橋梁中有著極大生命力的橋梁，未來發展前景廣闊，各界已經越來越關注大跨徑連續鋼構橋梁工程[1]。

圖1 大跨徑連續鋼構橋梁

2 大跨徑連續鋼構橋梁技術特點和難點

2.1 所處地形較為復雜且有著較大的支架基底處理難度

橋梁工程大多處于河面地段有著十分復雜的外界環境，加上較大的地形地勢變化，導致大大增加了支架的難度。很多橋梁需要面臨較大的滑坡坡度，加上地段地質條件不佳，導致支架工作十分艱難。大跨徑連續鋼構橋需要面臨著更大的跨徑，復雜的地形進一步加大了工程施工的難度，所以，大跨徑連續鋼構橋施工的最大特點也是難點之一就是支架難度大。

2.2 支架搭設高度大

大跨徑連續剛構橋往往需要跨越較寬的河道或者山川，需要設置較多的支架，且支架高度較大。在橋梁工程中，河道、山川等滑坡地段往往需要通過設置支架保證交通建設，這就導致需要設置較高的支架，進而造成大跨徑連續剛構橋施工難度大大增加[2]。

2.3 撓度變化大難以有效控制梁體線性

大跨徑連續鋼構橋建設需要應用到較為復雜的預應力技術，加上橋梁施工中撓度變化沒有有序的規律導致難以充分控制梁體的線性，進而增加了橋梁的施工難度。

2.4 具有復雜的預應力體系并且需要應用到較長管道

大跨徑連續鋼構橋施工中需要應用到復雜的預應力體系，需要涉及到較多長度較大的管道，管道曲線也多，導致大大增加了橋梁工程施工的難度。此外，在施工中需要安裝大量索導管，難以精確地定位索導管的位置，這也是大跨徑連續鋼構橋施工的主要難點。

3 大跨度連續鋼構橋梁施工技術

某大跨度連續鋼構橋在區域有著較為穩定的條件，以工程區為圓心的55km范圍內不存在強烈地震地質背景，但是所在區域局部覆蓋層較薄，大約為30-50m，局部區域為1-5m，有著十分豐富的地下水。在具體施工中，關鍵施工技術如下。

3.1 橋梁掛籃施工技術

施工人員在安裝掛籃前首先將墩頂清理干凈，鑿平混凝土面，然后測量放線，明確主桁架和橫梁中線。準確測量后，將滑移梁主線位置墊梁鋪設、找平并且安裝好主桁架掛籃、支點和后錨等部件。最后，依次安裝后前橫梁。為了充分保證掛籃主桁架施工能夠和設計要求相符合需要通過加載監測明確施工效果。在完成掛籃后，為了避免掛籃發生非彈性形變，需要加強對掛籃系統穩定性、強度、剛度等性能指標的檢查檢測[3]。如圖2為橋梁掛籃施工作業現場圖。

圖2 橋梁掛籃施工

3.2 橋梁懸澆施工技術

3.2.1 施工工藝流程

施工人員在將掛籃移動到位后需要調整外側模和底模，并且牢固地綁扎好鋼筋。在安裝預應力管道時將掛籃吊桿相應的孔位預留出來，將混凝土表面的軟弱層和水泥鑿除干凈，徹底清理干凈鋼筋上的混凝土渣，然后開始澆筑作業并且進行混凝土養護。當養護結束后監測混凝土結構強度，強度達標可以開展張拉作業，張拉施工要堅持先縱后橫的原則。在完成張拉作業后放松掛籃吊桿，從箱梁上移開掛籃的頂板以及底板，繼續完成掛籃移動作業，將其移至梁端。在各個節段都澆筑完成后可以合攏。

3.2.3 壓漿施工

施工人員要注意加強監測環境的溫度、管道的溫度、漿液的溫度，當各項指標均符合要求后方可開展壓漿作業。

第一，需要加熱漿液。施工人員可以利用鍋爐房整齊加熱冷水，當達到60℃水文后可以在封閉的保溫棚環境下拌制漿液，按照15℃的標準控制漿液的溫度。

第二，波紋管加熱。在灌漿前預熱沒有達到施工要求的波紋管，按照不低于10℃的標準預熱波紋管確保漿液入孔溫度，然后方可開展壓漿作業。

第三，保溫處理澆筑段。在初期養護階段，需要重點關注溫度養護，可采用蒸汽養護的方式同時達到保溫保濕的效果，還可以在梁面上覆蓋保溫篷布。如果環境溫度較低那么為了保證壓漿的質量需要采取相應的加熱保溫措施。

第四，嚴格控制漿液的溫度和強度。在施工中技術人員要注意加強對漿液配合比進行嚴格控制，嚴格按照設計標準監測結構強度，同時在波紋管內部設置測溫元件從而實時監測管內溫度。

第五，箱梁封閉和通汽。將箱梁梁端和相關孔道封閉后方可開展壓漿作業，為了保證壓漿質量還要注意用蒸汽保證壓漿管內的溫度，通常按照5-30℃的標準控制箱內梁體、壓漿道溫度。

第六，加強溫度監測。在頂板、腹板以及底板的外側設置監控元件從而實時監測內部溫度[4]。

3.3 預應力箱梁施工技術

工作人員在張拉前首先要嚴格檢查混凝土的強度，當強度和設計強度差在10%以內時方可進行預應力箱梁張拉施工。可通過同時監控張拉力和引申量的方式保證張拉工作嚴格遵守設計標準要求，確保嚴格控制鋼束張拉力。在張拉過程中首先要確定管道的位置，按照50cm的距離標準定為鋼筋間距。工程施工中如果發生預應力管不一致的情況，為了避免混凝土澆筑發生質量問題可以加密定位。在預應力管道敷設全部完成前應當完成焊接作業。處理好預應力縱向管道確保其干凈整潔然后進行安裝，同時在管道內設置直徑稍小的內襯管，用膠布緊密地纏繞管道接頭處確保施工中不會發生漏漿的情況，然后按照設計標準準確地安裝預應力筋、錨具、豎向管道，將鋼筋僅僅地固定住并且密封好管道的兩端。

3.4 合攏施工

低溫灌注鋼構橋合攏施工方法同時為了避免開裂要臨時固接懸臂。具體合攏包括邊跨和空和中跨合攏。

3.4.1 合攏邊跨

工作人員應當平衡好掛籃、懸澆段同時加強施工溫度監測。可以將合攏段骨架和邊跨縮梁牢固地焊接在一起，將合攏段鋼筋牢固地綁扎在一起然后澆筑合攏段混凝土，同時按照設計標準依次低沉張拉，完成張拉作業后檢查其質量是否達標，確認無誤后可以拆卸掛籃和配重，將支座鎖定，同時檢測箱梁線性、標高等實際情況是否能夠滿足設計標準中參數要求。

3.4.2 合攏中跨

通過微膨脹混凝土合攏中跨能夠有效減少混凝土中的氣泡，填充混凝土內部控制，從而預防發生收縮裂縫，達到提高混凝土整體耐久性的作用[5]。如圖3為某工程合攏施工示意圖。

圖3 合攏施工

4 大跨徑連續鋼構橋施工技術控制

4.1 應力控制

應力控制主要是根據設計規定檢查大跨徑連續鋼構橋施工后的受力情況是否合格。應力控制是監控橋梁施工質量的重要工作內容，通常應力控制主要通過控制截面完成。工作人員要借助專門的設備進行橋梁受力情況檢查。如果檢測結果和規定數值之間差異較大那么需要及時分析原因并且采取有效的處理措施。在應力控制階段難度較高的工作為結構應力控制，結構應力控制難度甚至超過變形控制，這和結構應力不容易被發現有著很大的關系。為此，工作人員要注意檢測結構應力[5]。

4.2 穩定控制

橋梁安全的關鍵因素就是穩定性。在大跨徑連續鋼構橋施工后需要嚴格控制好結構內力和變形，同時加強控制局部和整體的穩定性。當前我國橋梁跨徑朝著逐漸增大的趨勢發展，如果橋梁失穩必然會產生較大的安全事故和社會影響，會嚴重影響橋梁工程的進一步發展。這就要求檢測人員要制定快速反應及時，準確地檢測并分析橋梁結構內力情況，對橋梁的穩定性、安全性進行綜合、客觀地分析和評價[6]。

5 結束語

大跨徑連續鋼構橋在我國交通系統中必然會占據越來越重要的地位，其應用范圍將進一步擴大。相關工作者要明確橋梁施工技術，加強優化施工流程和工藝，進而提高工程的整體質量。