大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)淺談

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摘要：現(xiàn)在我國的地區(qū)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(shù)量呈幾何倍增的公路橋梁工程以及獲得不斷更新?lián)Q代的橋梁施工技術(shù)。而大跨徑的連續(xù)橋梁施工技術(shù)成為了目前橋梁施工中應(yīng)用范圍較為廣泛的一種技術(shù)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。

關(guān)鍵詞：橋梁；施工；大跨徑連續(xù)橋梁；施工技術(shù)；運用

0引言

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

1大跨徑連續(xù)橋梁施工的簡要概述

1.1連續(xù)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(xù)剛構(gòu)橋作為大跨徑連續(xù)橋梁的基礎(chǔ)，它采用的結(jié)構(gòu)體系是梁體和橋墩呈現(xiàn)相互固結(jié)的狀態(tài)，因此其受力點一般會體現(xiàn)在T型鋼橋和連續(xù)梁上面。主要有以下兩點特性：第一，連續(xù)橋梁采用橋墩和梁體作為結(jié)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(xiàn)大幅下降的態(tài)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(chǎn)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(zāi)害對大跨徑連續(xù)橋梁的影響不大，可以在溫度產(chǎn)生變化的時候，混凝土會發(fā)生收縮讓墩臺出現(xiàn)下沉，這樣橋梁結(jié)構(gòu)就會因為一系列的向下附加力導(dǎo)致安全性降低。

1.2連續(xù)橋梁施工技術(shù)特點

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

2大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)內(nèi)容

大跨徑連續(xù)橋梁在整個橋梁施工中占比重，涵蓋的內(nèi)容相對較多，總結(jié)來看有上部結(jié)構(gòu)施工、混凝土施工以及基礎(chǔ)施工這三種內(nèi)容，而基礎(chǔ)施工也被分為大型沉沙井施工、地下連續(xù)墻施工以及深水承臺施工這三種。

2.1基礎(chǔ)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(lián)系，深水承臺會因為水壓以及水流的作用力，在大跨徑聯(lián)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(guān)設(shè)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(yè)。

2.1.2深水承臺施工準備

深水承臺施工的相關(guān)工作準備包括：施工材料的準備、施工技術(shù)準備、機械器材準備、現(xiàn)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(yǎng)。

2.1.3大型沉井施工

沉井施工在大跨徑連續(xù)橋梁施工中有著非常重要的地位，它的主要結(jié)構(gòu)一般由底板、內(nèi)隔墻、刃腳、梁、凹槽和井壁組成。從大跨徑連續(xù)橋梁的所有施工環(huán)節(jié)來看，沉井作為一項規(guī)模較大的施工節(jié)點，必須要在進行正式施工前就對相關(guān)環(huán)節(jié)和設(shè)計做好充分準備。其中沉井施工的設(shè)計要求一般體現(xiàn)在以下幾個方面：將其菱角設(shè)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(jié)進行操作。進行大型的沉井項目施工時，一定要對當?shù)氐刂翻h(huán)境做好詳細的勘察工作，并且要通過多方的測量結(jié)果比對，選擇最優(yōu)的沉井安排位置，并且根據(jù)科學(xué)的測量數(shù)據(jù)確定沉井尺寸。需要特別引起重視的一點是，要在各個環(huán)節(jié)中嚴格遵循相關(guān)的行業(yè)標準及流程。

2.1.4地下連續(xù)墻施工

地下連續(xù)墻從目前的整個橋梁施工環(huán)節(jié)來說，是基礎(chǔ)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(yè)，使其作業(yè)范圍出現(xiàn)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?qū)Φ叵赂鞣N自然環(huán)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(xù)墻的施工品質(zhì)好壞，直接影響到后續(xù)的施工環(huán)節(jié)。以羅馬村的超級橋梁為例，全長1408米，其屬于大跨度連續(xù)橋梁施工建設(shè)的構(gòu)成部分。在進行羅馬村的施工建設(shè)時，就必須要非常重視地下連續(xù)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(fā)揮出自身的強大作用力。

2.2上部結(jié)構(gòu)施工

當進行大跨徑的連續(xù)橋梁施工建設(shè)時，上部結(jié)構(gòu)一般都存在于梁段施工的環(huán)節(jié)。因此對于這種結(jié)構(gòu)狀態(tài)，在梁段施工中就可以運用針對此結(jié)構(gòu)的懸臂施工法或者澆筑法進行作業(yè)，并且采用混凝土箱梁結(jié)合支架的方式增加結(jié)構(gòu)體的牢固性。進行上部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)關(guān)系較為復(fù)雜，并且受力的面積和點較多，豎向及縱向的預(yù)應(yīng)力管道相對集中，混凝土放量大且鋼筋密集，必須要確保結(jié)構(gòu)的強度同時還要嚴格控制出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。其次，梁段的箱內(nèi)排水孔最好能夠設(shè)置在梁底板頂面的最低處，如果項目設(shè)計圖紙中并沒有在該點設(shè)置排水孔，就需要征求設(shè)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(yè)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(xiàn)澆段進行一次性的澆筑作業(yè)，避免出現(xiàn)多次操作或者重復(fù)操作，并且支架再預(yù)壓時需要嚴格遵照相關(guān)標準并按照要求的恒載數(shù)據(jù)進行，只有這樣操作才可以保障結(jié)構(gòu)的安全并且消除彈性變形等隱患，同時還要根據(jù)相關(guān)標準對彈性變形量進行實時測量，這樣才能確立預(yù)拱度和模板標高。

2.3混凝土施工

對于混凝土施工環(huán)節(jié)而言，基礎(chǔ)底板為超大體積混凝土結(jié)構(gòu)的一種，能夠通過微膨脹混凝土產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力補償收縮應(yīng)力產(chǎn)生的拉應(yīng)力以及大體積混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力，這樣能夠讓混凝土出現(xiàn)裂縫概率降低。通常，基坑的內(nèi)襯是一個超大的環(huán)形結(jié)構(gòu)，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(jié)合緊密。混凝土施工質(zhì)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(zhì)量進行把控，需要從以下幾個環(huán)節(jié)進行控制：施工器械、施工現(xiàn)場環(huán)境、混凝土材料以及施工人員等，除了對上述環(huán)節(jié)進行有效把控外，在施工后期還需要對相關(guān)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(xù)橋梁施工技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

3.1懸索橋的應(yīng)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(xiàn)出幾何形并接近于拋物線的狀態(tài)。懸索橋從其獨特構(gòu)造上來說，與其他橋梁有著可以使用較少材料而實現(xiàn)長距離跨度的優(yōu)勢，這種獨特的優(yōu)勢非常討巧，可以給橋梁設(shè)計工作帶來了很大的靈活發(fā)揮空間，避免了對橋墩的額外設(shè)置，并且在遇到水流湍急的自然條件時，該設(shè)計還可以適應(yīng)環(huán)境，具有很強的環(huán)境適應(yīng)性和設(shè)計靈活性。

3.2拱橋的應(yīng)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(xiàn)方式，并且近幾年拱橋的施工技術(shù)也日益發(fā)展成熟，被越來越多的應(yīng)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(shè)計方式需要有不同的結(jié)構(gòu)材料與之對應(yīng)，但主要還是由混凝土復(fù)結(jié)材料、氛圍石以及混凝土這三種材料構(gòu)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(jié)構(gòu)的垂直荷載作用，有著較大的抗壓能力和相對較強的穩(wěn)定性。而為了發(fā)揮上述拱橋的獨特優(yōu)勢，必須在施工過程中嚴格把控各環(huán)節(jié)，不論是基礎(chǔ)的設(shè)計、還是橋身的設(shè)計都要嚴格遵照相關(guān)指標進行。

3.3斜拉橋的應(yīng)用

大跨徑連續(xù)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(huán)節(jié)，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(yè)，并且施工人員一定要對掛籃的使用狀況和各個施工環(huán)境都進行定期檢查；索塔施工環(huán)節(jié)中，作業(yè)人員一定要考慮結(jié)構(gòu)、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(huán)節(jié)銜接及時，澆筑、內(nèi)模、掛籃以及懸臂等各環(huán)節(jié)施工中都需要嚴格按照標準進行，確保不會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

4施工監(jiān)控

實行施工監(jiān)控最為關(guān)鍵的一點便是對施工操作的過程加以監(jiān)控，這是確保橋梁建設(shè)順利進行的關(guān)鍵手段，同時也能為其后的調(diào)整工作帶來幫助。對施工操作中的各項技術(shù)參數(shù)的設(shè)置和規(guī)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(zhì)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(shù)數(shù)量的準確性，必須要建立全面、嚴格的監(jiān)管體系和政策。具體的監(jiān)管和測量內(nèi)容如下。

4.1施工監(jiān)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(shè)計方案，在施工過程中需要計算的荷載包括：預(yù)應(yīng)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(jié)點和單元。在懸臂梁橋進行施工期間，澆筑混凝土、預(yù)應(yīng)力等因素都會導(dǎo)致懸臂澆筑梁段出現(xiàn)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(nèi)對橋梁標高進行調(diào)整，則橋梁竣工運營后，橋梁線形將會出現(xiàn)變化。為了有效保證橋梁的質(zhì)量，需要對橋梁的標高進行調(diào)整，也就是確定橋梁預(yù)拱度。除了確定橋梁預(yù)拱度，還需要確定立模標高。連續(xù)剛構(gòu)橋的標高在后續(xù)階段難以對撓度進行有效的調(diào)整，而斜拉橋即使在成橋后也可以對標高進行調(diào)整。即便連續(xù)剛構(gòu)橋可以利用預(yù)應(yīng)力的改變來實現(xiàn)標高的變化，但是它的受力情況將會發(fā)生改變，而且調(diào)整限度十分微弱。所以在施工過程中，必須對連續(xù)剛構(gòu)橋的標高進行嚴格的控制，防止出現(xiàn)嚴重的偏差。

4.2監(jiān)控內(nèi)容

4.2.1理論預(yù)拱度

在計算理論預(yù)拱度之前需要先完成仿真模型，然后將所需參數(shù)和橋梁施工的應(yīng)用信息輸入至計算系統(tǒng)內(nèi)，從而完成理論理論預(yù)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(jié)段的掛籃變形值、預(yù)拱度等數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的計算。其中，掛籃變形值需要利用相關(guān)測試得出數(shù)據(jù)結(jié)果，而預(yù)拱度是在進行懸臂施工時計算得出的，可以利用預(yù)拱來代替梁體預(yù)設(shè)的擾度值。但是在現(xiàn)實情況中，經(jīng)常會發(fā)生理論值偏離的情況，難以達到預(yù)計的成橋狀態(tài)。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(zhì)量進行密切監(jiān)控，并且會對混凝土不同齡期的數(shù)據(jù)指標進行嚴格的檢測。除此之外，還會在不同標段內(nèi)設(shè)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(xiàn)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(jié)段前端的設(shè)計標高為H，成橋預(yù)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(yù)拱度Y1包括成橋后徐變產(chǎn)生的位移和活載預(yù)拱度兩部分。

4.2.3應(yīng)力監(jiān)控方法

應(yīng)力監(jiān)控應(yīng)用的最為廣泛的是鋼弦式應(yīng)力測量計，該儀器對應(yīng)力進行測量需要對測量得出的應(yīng)變力數(shù)值進行轉(zhuǎn)換，從而得到混凝土的應(yīng)力值。

4.2.3.1鋼弦式應(yīng)力測量計原理

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

4.2.3.2選擇監(jiān)控截面

對于橋梁而言，混凝土連續(xù)箱梁中的預(yù)應(yīng)力和不同橫截面的預(yù)應(yīng)力具有較大的差異。如果橋梁懸臂區(qū)域平穩(wěn)，則此時懸臂底部的所受到的作用力出現(xiàn)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(qū)域進行嚴格的監(jiān)控。

4.2.3.3監(jiān)控混凝土澆注具體時間

在合并橋梁時，必須要嚴格監(jiān)控所應(yīng)用的混凝土澆注時間。然后對氣溫狀況、應(yīng)變力變化等數(shù)據(jù)進行全面的記錄，并設(shè)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(wěn)定，并且應(yīng)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(xù)橋梁施工技術(shù)應(yīng)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(xù)雙塔混合斜拉橋，邊跨位置布設(shè)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(shè)置了2％雙向橫坡。

5.2施工控制要點

本文中關(guān)于大跨徑連續(xù)橋梁的應(yīng)力控制分析，借助計算機軟件Midascixil進行建模計算分析。

6結(jié)束語

綜上所述，因為我國經(jīng)濟發(fā)展的作用，讓公路交通運輸獲得了巨大的發(fā)展，從而使得橋梁領(lǐng)域有了全面的發(fā)展，讓大跨徑連續(xù)橋梁施工的技術(shù)得到了飛速提升。所以為了保持這種狀態(tài)，相關(guān)人員一定要熟練掌握大跨徑連續(xù)橋梁施工的特性，并且合理使用相關(guān)技術(shù)及方案，并對施工過程嚴格進行監(jiān)控，從根本上保障橋梁工程建設(shè)的質(zhì)量。

參考文獻：

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

作者：楊瓊義 單位:云南建投中航建設(shè)有限公司