大跨徑連續橋梁施工技術在橋梁施工中的應用

項曾森 項曾林

摘要：現代化進程的加速使橋梁建設規模不斷擴大、里程不斷延長，而我國橋梁工程中大跨徑連續橋梁形式的應用最為廣泛，但大跨徑連續橋梁施工難度大，施工中隱藏風險較多，為了保證施工高效、有序、安全進行，規范實施施工技術至關重要。為了提高大跨徑連續橋梁施工質量，文章從對大跨徑連續橋梁施工特征的探究出發，結合橋梁工程施工實例分析大跨徑連續橋梁施工技術的具體應用，詳細論述基礎施工部分、施工監控、支架法施工、托架施工、掛籃施工、梁體結塊施工的技術要點，以期為橋梁工程施工實踐提供參考與借鑒，不斷提高大跨徑連續橋梁施工技術水平與質量。

關鍵詞：大跨徑連續橋梁????施工技術?????橋梁工程????應用

中圖分類號：U445.4????文獻標識碼：A

Application?of?Long-Span?Continuous?Bridge?Construction?Technology?in?Bridge?Construction

XIANG?Zengsen???XIANG?Zenglin

（Wuhan?Datong?Engineering?Construction?Co.，?Ltd.，?Wuhan，?Hubei?Province，?430000?China）

Abstract：?The?acceleration?of?the?modernization?process?has?made?the?scale?of?bridge?construction?continues?to?expand?and?the?mileage?continues?to?extend，?and??the?form?of?long-span?continuous?bridges?is?most?widely?used?in?bridge?engineering?in?China.?However，?the?construction?of?long-span?continuous?bridges?is?difficult?and?there?are?many?hidden?risks?in?the?construction，?so?in?order?to?ensure?the?efficient，?orderly?and?safe?construction，?it?is?crucial?to?implement?construction?technology?in?a?standardized?manner.?In?order?to?improve?the?construction?quality?of?long-span?continuous?bridges，?this?paper?starts?from?the?exploration?of?the?construction?characteristics?of?long-span?continuous?bridges，?analyzes?the?specific?application?of?construction?technology?of?long-span?continuous?bridges?in?combination?with?examples?of?bridge?engineering?construction，?and?discusses?in?detail?technical?points?of?the?foundation?construction?part，?construction?monitoring，?scaffold?construction，?bracket?construction，?hanging?basket?construction?and?beam?block?construction，?in?order?to?provide?reference?and?the?model?for?the?bridge?engineering?construction?practice?and?continuously?improve?the?construction?technology?level?and?quality?of?long-span?continuous?bridges.

Key?Words：?Long-span?continuous?bridge;?Construction?technology;?Bridge?engineering;?Application

現代化進程的加速使各地交通運輸流量日益增長，為滿足交通運輸要求，橋梁工程建設數量也在逐年增多。在橋梁工程施工中，大跨徑連續橋梁施工技術因成本低、質量高、適應力強、實用性強、后期養護工作少、穩定性與安全性好而受到行業的歡迎。但在技術實施過程中也存在諸多隱藏風險，需要以規范技術操作為基礎，加強施工現場控制，并進一步深入分析大跨徑連續橋梁施工技術的應用。

1?大跨徑連續橋梁施工特征

大跨徑連續橋梁為應力橋梁的一種，其主體結構部分為連續鋼構橋，由橋墩與梁體兩部分構成，其中橋墩連接梁體時采用直接固結方式，與其他橋梁結構相比，可以在最大程度上幫助梁體分擔壓力，因此，使橋梁整體的安全性與穩定性得到大幅度提高。通過對大量大跨徑連續橋梁施工效果的總結來看，此類橋梁結構質量優秀、實用性強、適應能力強、后期養護工作少，對緩解現代交通運輸壓力有著重要意義。但連續剛構橋結構本身為多次超靜定結構體系，受到外力因素影響后，附加內力將不斷增多，隨著內力的累積到達一定程度后將持續對橋梁結構造成負面影響，縮短橋梁工程使用壽命。如自然環境下混凝土在溫度應力作用下出現膨脹收縮情況，對結構安全性構成威脅，若長時間無法改善則危及橋梁的實際質量[1]。基于此，在實際施工中必須合理進行技術選擇，有效環節外力因素造成的橋梁內力增加。

目前，我國已構建成熟的大跨徑連續橋梁施工技術體系，各類型大跨徑連續橋梁施工技術的實際應用可以滿足鐵路、公路等不同運輸領域的需求，現有多樣大跨徑連續橋梁，具體分類情況見表1所示。

2?大跨徑連續橋梁施工技術的具體應用

2.1?工程概況

某地建設高速公路橋梁，總長為1.8km，橋梁為大跨徑連續梁橋，考慮到施工方案中對橋梁整體強度的要求，采用C50混凝土進行橋梁以及封端位置施工，采用C40混凝土進行橋梁防護墻施工，并根據施工現場情況向混凝土中摻入適量膨脹劑，施工具體流程見圖1。

2.2?基礎施工

2.2.1?大型沉井與上部結構施工

大型沉井施工是大跨徑連續橋梁施工中的關鍵部分，在本項目中需要根據現場實際情況，對沉井結構尺寸、位置、結構相對位置進行科學分析，在施工現場由技術人員經過認真、全面的勘查后準確計算出大型沉井施工的各項參數。同時，考慮到大型沉井深度過大問題，施工中也需要認真做好現場監管工作，要求技術人員、安全員、質檢員要持續關注施工期間混凝土注入速度以及施工整體進度，按照施工方案中給出的具體參數進行有效控制[2]。

上部結構處于開口區域的周圍位置，主要進行支撐及通道結構施工，均采用轉體施工法，即采用現場澆筑與現場裝配兩種方式使結構成形后，通過轉體就位完成施工；但在轉體過程中需要做好旋轉角度控制。

2.2.2?深水承臺施工

由于本次施工周圍存在水域，一部分橋梁結構處于水體內，因此，在施工與后期運營中橋梁均會受到水體的作用，必須對處于水體中結構的安全性與穩定性做出考慮。綜合現場實際情況與施工質量標準，決定采用深水承臺工藝，施工前全面了解水體深度、水文環境、水體流速、地質環境等情況，對深水承臺施工方案進行優化，保證深水承臺工藝能夠滿足施工現場實際需求。同時，為了提高基礎結構施工質量，水下施工部分通過水下成樁工藝奠定穩固的基礎。

2.2.3?鋼絞線與預制結構連接施工

預制結構施工前需要先對預制構件質量進行確認，由于工期長、預制構件量大，盡量選擇資質良好、信譽好、口碑好、綜合能力強的供應商，并且指派專人在生產現場完成預制構件拼接、焊接指導工作，操作結束后技術人員立即按照標準對連接點質量進行檢查，確定符合標準后需要針對連接點展開抗拉伸性能測試，并根據測試結果對比設計參數，在符合標準基礎上盡可能達到預期要求，采取優化措施。最終采用鋼絞線進行預制結構連接，操作過程中技術人員應全程進行指導，確保施工人員順利完成鋼絞線穿束工作，并按照方案要求合理控制混凝土澆筑速度，此外作業結束后24h內應完成預壓測試；但在該項施工操作中需要考慮天氣情況，盡可能降低外界因素對施工質量的影響[3]。

2.3?施工監控

2.3.1?應力監控

大跨徑連續橋梁施工中不同來源的應力均會對結構穩定性、施工安全性造成影響，為了避免延誤施工進度，安全高效完成施工任務，應全程展開應力監控，對應力可能造成的影響做出全面預測，及時進行處理。具體來講，技術人員應以工程設計方案與施工方案為基礎，先確定橋梁結構上的應力集中點，在集中點上布設好在線監控設備，在監控程度當中設定閾值，應力超過閾值后系統則會發出警報。同時，借助BIM軟件將在線監測設備采集的數據導入，完成3D模型構建，與預期效果模型進行對比，對施工中因應力出現的問題進行判斷與分析，形成針對性處理方案[4]。

2.3.2?溫度監控

溫度監控主要包括兩項內容，即年溫度差、局部溫度差，其中年溫度差產生的影響主要作用于水平約束結構當中，溫度差過大會導致結構出現均勻收縮，且一旦出現均勻伸縮約束則會導致結構遭到溫度應力的影響。局部溫度差是指沿界面高度方向日照溫差，在橋梁頂板、梁體、腹板等位置上局部溫度差的存在也會導致質量受到影響，因此，此類關鍵位置均需布設監控設備，實時采集溫度參數，分析溫度變化趨勢及對橋梁質量帶來的影響，及時采取防控措施。

2.3.3?線形監控

大跨徑連續橋梁施工中撓曲變形是發生頻率最高的質量風險，在施工中諸多因素均會導致撓曲變形發生，且主要誘因均會造成橋梁結構在位置上發生不同程度的偏移，影響橋梁后續的合龍施工，或導致成橋永久線性達不到設計要求。對于撓曲變形問題，必須通過線形控制加以預防，其中必須先向施工單位明確施工中線形控制的標準與流程，要及時通過量測、識別及修正保證線形參數準確；循環施工期間要做好梁標高與應力的控制，利用數據采集、資料分析、模擬仿真等現代高端信息化軟件，搭配精密水準儀、全站儀、校核軟件、線形監理及計算軟件形成完整的監控系統，抑制施工中線形誤差。

2.4?支架法施工

施工過程中現場現澆作業需要在支架的協助下完成，常用支架為碗扣腳手架，搭設支架時需要結合梁體施工要求計算承載力，為高穩定性支架結構搭建提供堅實的數據基礎。在搭設過程中要選擇平整、硬化的場地，相鄰支架之間的距離為60cm，組成支架的鋼管規格為φ630mm、壁厚為10mm，該項目中每個工段共搭設5排支架，鋼管柱支架連接采用12號槽鋼；支架的搭設方向應保持與橋向一致；且為了提高支架結構的整體穩定性，橫向上需要增設剪刀撐，并在立桿下側增設15cm長竹膠板；而為了避免外部荷載增加后支架出現彈性形變情況，采用沙袋完成支架預壓，并利用水準儀對支架沉降進行監測，對支架失穩進行預防，預壓期間加載應從支座向跨中進行，達到滿載后需要進行不短于24h的持荷，預壓總重為設計荷載的110%，采用三級加載方式，按照50%、110%、110%的順序進行加載，注意加載后沉降情況，加載后期應做好記載速度控制，避免橋梁結構因整體或局部出現加載量過大、過快情況導致基礎出現剪切破壞，觀測沉降量超過10mm/d、水平位移量超過4mm/d表示有安全風險[5]。

2.5?托架施工

托架施工過程中必須保證立柱垂直度＜1/1000；正式施工前，檢查焊縫質量，焊縫尺寸、焊接變形量均要滿足施工要求，且不得出現虛焊情況；工字鋼與立柱交叉位置為受力的薄弱環節，需要提高焊接強度；發現焊接變形情況要及時進行矯正，避免無法與錨板連接位置緊密貼合以及因貼合不緊密導致的連接位置焊縫過大、焊縫拉裂；安裝橫縱梁雙工字鋼期間，必須確保位臵準確，禁止有縫隙出現，若使用上下桿件必須保持在相同平面內，受力上應呈均衡狀態，檢查結構件與焊縫是否有裂紋出現，嚴禁使用彎曲、變形托架結構件。與支架法施工相同，托架也需要進行預壓，按照從中間向兩邊的順序進行，滿載后需要持荷超過24h，預壓總重量為設計荷載的120%，加載同樣采用三級加載方案，按照50%、100%、120%依次進行加載。

2.6?掛籃施工

在本項目施工中掛籃施工主要包括以下部分：主體桁架施工、軌道吊裝施工、內模吊裝施工、翼板吊裝施工、底板模板吊裝施工，涉及以下技術要點與注意事項：通過吊車完成軌道與墊木吊裝，在軌道固定上使用夾子及錨定鋼棒，可以提高掛籃穩定性，提高線性控制效果；吊裝桁架過程中應借助吊車，并在導軌上完成主構架固定，再依次組裝與固定推進設備、千斤頂、錨定設備，最終進行固定，掛籃固定也采用錨定鋼棒，可以減輕掛籃結塊承擔的一部分重量；內模吊裝前應在地面上完成底膜拼接，再利用吊車完成吊裝；內模底板應在掛籃桁架區域內安裝，方便后期施工中對結塊安裝尺寸進行控制；內模安裝結束后需要技術人員根據設計方案的要求，對掛籃尺寸進行復核，無問題情況下連接掛籃與初始模板[6]。

為了避免掛籃作業出現安全問題，掛籃總重量變化應控制在設計總重量的10%范圍內；梁段澆筑混凝土施工時掛籃行走的抗傾覆安全系數大于2.0、自錨固系統安全系數大于2.0；拼裝掛籃過程中禁止隨意進行螺栓孔切割與擴孔，若因實際需要不得不擴孔，需經過設計單位及技術人員的論證后進行，并且嚴禁直接在螺紋鋼筋吊桿上完成搭火、電焊等操作，必須使用雙螺母鎖緊精軋螺紋鋼筋吊桿；施工期間使用掛籃起吊重物時，先提起10～20cm，經過確認無安全隱患后完成后續起吊任務，吊件下不得站人，起吊全程聽從指揮；新筑梁段完成壓漿等強、縱向張拉后才可以移動掛籃。

2.7?梁體結塊施工

2.7.1?混凝土澆筑與養護

混凝土攪拌環節水化熱問題嚴重，借助該特性可以提高粗集料溫度，但為了達到效果，需合理確定配合比，保證材料用量科學，并依照配合比完成后續配置工作；澆筑過程中，按照從下至上的順序完成操作，從底板澆筑開始，依次進行腹板、頂板澆筑作業，并在完成澆筑后立即展開振搗，振搗時間與方案應根據施工要求與混凝土性能變化情況進行確定，主要作用是預防混凝土固結后出現蜂窩孔等質量病害。此外，澆筑期間還要關注腹板混凝土澆筑厚度與周邊的高度差，差值應控制2cm內，以便掛籃施工受力均勻，預防新舊混凝土連接位置出現錯位；澆筑結束后，需要結合天氣、氣溫進行養護，冬季需采取保溫養護措施，夏季則需灑水保濕養護。

2.7.2?模板工程

安裝模板時以穩固性為操作目標，需要采用方木支撐模板；本項目選用15mm厚的竹膠板為模板，連接采用鋼釘、固定采用方木；在翼緣板以及側模底板施工時支撐采用斜面與支架，提高模板穩定性，也預防混凝土漏漿問題，若仍有縫隙存在可以通過織物封堵。模板施工中內模的主要材料也為竹膠板，固定同樣采用方木，但其施工應在底板澆筑后進行，需要根據斷面尺寸設置內模。

同時，為了提高橋梁面層防水性能，需要設置伸縮縫，模板施工中需要先確定伸縮縫位置，采用瀝青麻絮、防水密封膠提前設置出凹槽、處理凹槽，凹槽之間的距離控制在2m左右，凹槽表層應進行防水、防腐處理，抗滲透性應在0.25MPa以下、抗腐蝕涂層厚度應在150μm以上[7-8]。

3?結語

綜上所述，隨著社會經濟的發展及現代化進程的加快，大跨徑連續橋梁施工技術的應用范圍將越來越廣，為了發揮大跨徑連續橋梁施工技術優勢與價值，保證施工規范、監管有效至關重要，及時對質量問題與安全風險進行處理，提高工程質量、延長橋梁使用壽命。

參考文獻

[1] 胡好枝.關于大跨徑連續橋梁施工技術[J].黑龍江交通科技，2021，44（12）：104-105.

[2] 張嘉晨霽，羅成平.大跨徑連續橋梁施工技術研究[J].運輸經理世界，2021（33）：97-99.

[3] 田俊.大跨徑連續橋梁施工技術分析[J].運輸經理世界，2021（30）：88-90.

[4] 陳少毅.橋梁施工中大跨徑連續橋梁施工技術的應用[J].建筑技術開發，2021，48（18）：23-24.

[5] 姚仲杰.大跨徑連續橋梁施工技術在公路橋梁建設的合理應用[J].黑龍江交通科技，2021，44（8）：141，143.[6] 陳偉成.橋梁施工中大跨徑連續橋梁施工技術研究——以河源市義合鎮阮嘯仙紀念大橋為例[J].工程技術研究，2021，6（15）：80-81.

[7] 紀鋒.公鐵兩用懸索橋施工風險評估研究[D].成都：西南交通大學，2021.

[8] 仲世琦.大跨度鋼筋混凝土系桿拱橋施工監控與關鍵技術研究[D].蘭州：蘭州交通大學，2021.