大跨弯连续刚构桥施工技术初探

【摘要】随着桥梁跨径的增大和桥墩的增高，连续刚构桥的应用越来越多。本文以实际工程为例探讨了大跨弯连续刚构桥施工技术。

【关键词】刚构桥；悬臂；0#块

一、工程概况

二、大跨弯连续刚构桥施工技术

（一）0#块施工

0为避免因龄期差产生的裂缝等不利状况，故主墩墩身施工完成后即开始0#块的施工。0#块采用牛腿支架施工。0号块施工时，根据安装挂篮需求，预留好各种预留孔道及预埋筋，以便挂篮拼装时能准确就位。0号块管道密集，混凝土浇筑后采用高压水管冲洗管道。竖向预应力压浆孔设在箱梁腹板内侧面，在竖向波纹管上开孔设置注浆孔，并用密封胶带密封。0#段钢筋及管道密集，钢束管道位置采用定位钢筋网片固定，定位钢筋网片牢固地焊在钢筋骨架上，定位钢筋网片间距为0.5m，并且定位钢筋网片所焊的钢筋骨架与水平钢筋采用点焊，防止管道位置移动。当预应力管道位置与骨架钢筋发生冲突时，保持管道位置不变，适当移动普通钢筋位置。0#段腹板混凝土浇筑时，在内模处留设混凝土侧窗及捣固孔，以减少混凝土自由倾落高度，防止混凝土离析和对管道的过度冲击，并避免捣固棒与管道猛烈碰撞，浇筑至预留孔位置后，封闭并加固侧窗，继续向上施工。

当地最高风速达到33m/s，相当于10级台风的风力，故抗风施工是本桥0#梁段施工的关键技术。施工中采取的措施是，避免大风天气进行吊装施工和通过对结构进行加固抵抗大风对已安装好的结构尺寸造成影响。利用模板固定面板，模板于地面分段拼装后利用两组缆索吊进行整体对称吊装。就位后在不解除吊钩的情况下及时进行加固。模板外模架与膺架焊接固结，上下游模架利用型钢进行刚性连接，经过计算能达到抗风的要求。顶部连接的型钢可用于悬吊内模和作为施工作业平台。及时安装内模，使内外模形成整体增强抗风能力。在抗风施工方案的考虑中曾建议增加0#段的劲性骨架，可起到抗风的效果和利于模板安装和施工。

（二）挂篮施工

挂篮利用平板车运输到施工墩位处，拼装采用吊车提吊拼装，等0#梁段施工完毕、张拉预应力索并拆钢托架后进行。挂篮预压同样采用吊车提升砂袋的方法进行，根据观测的数据控制挂篮的提升抬高高度，至此挂篮安装完毕。调试合格后，方可绑扎钢筋、立模、浇注。

因挂篮悬浇节块大，且挂篮自重较大（自重约90t），在实际操作中，行走系统是否使用快捷、方便，直接影响挂篮施工的工期，因此，在设计挂篮时，根据挂篮主桁、滑道以及锚固系统的结构形式，优化了该挂篮的行走系统，将贝雷片和贝雷片摇滚装置引入到该挂篮的滑移系统中。采用贝雷片、摇滚滑移挂篮，充分利用了贝雷片的抗弯能力强、摇滚滑动方便的优势，在实际施工中，不仅简单、安全而且操作方便、快捷，缩短了挂篮前移的时间，挂篮前移只需3h即可到位，大大提高了工作效率。一般挂篮行走的牵引力主要有倒链葫芦法和卷扬机牵引法。根据挂篮结构的大小，采用不同的牵引方式，倒链葫芦牵引一般适用于挂篮自重轻、节块小的悬浇施工，其缺点为人工操作比较费劲，且倒链经常使用、容易损坏。卷扬机牵引一般比较适用于大吨位挂篮，且操作比较方便，但最大的缺点就是存在安全隐患，如果操作不当或按钮失控，则很容易出现安全事故，经过多种方案比选，该挂篮行走动力采用千斤顶顶推前移。

（三）合龙段施工

本工程中合龙段的施工方法主要表现为：

（2）进行合龙段吊架的安装，在悬臂端的预留孔中进行钢丝绳的穿入，并将挂篮的内外滑移前横梁及前横梁进行吊起，将挂篮前吊杆予以拆除，并对外滑梁及挂篮的位置进行调整，使其处于制定位置中，应用连接器、吊杆、锚杆等对模板系统进行有效的锚固稳定。

（3）做好张拉预应力筋工作。大跨径连续刚构桥梁高从桥墩到跨中一般呈曲线变化，这样底板纵向预应力筋在立面上形成弯曲。当张拉底板预应力筋时，就会对底板底层钢筋形成压力，对顶层钢筋形成拉力这样预应力筋的一个径向外崩力是造成裂缝的主要原因。分析同类桥型出现的裂缝情况，主要是底板横隔板布置太疏，且厚度不够，底板箍筋间距较大，横向预应力束未张拉到位所以在本大桥施工过程中，严格控制了横向预应力的张拉过程，并且加密了箍筋间距，让箍筋产生的拉应力抵消预应力筋的径向力。严格控制截面尺寸，保证底板厚度与设计尺寸相符。在关键部位合龙段，分批张拉底板预应力，同时在合龙段底板箍筋上安置应力计，每次纵向预应力张拉后测试箍筋上拉应力的变化，保证预应力张拉到位，合龙段两端标高也通过监控使高差最小，避免预应力束产生折线引起对底板的集中力。

（4）在其浇筑的过程中尽量的选用高强度、收缩少的混凝土。合拢段施工之前，欲合拢的两梁块端面需进行凿毛，混凝土施工前对预埋件、钢筋、波纹管进行细致检查，是否与施工图相吻合。由于箱梁内的钢筋和波纹管布置密集，因此在施工前需要用高压水对内膜进行彻底清理，宜采用流动性较好的混凝土。浇筑过程中先浇筑底板，再浇筑腹板混凝土，左右腹板混凝土要同时对称浇筑，使用振捣棒逐层振捣密实。合拢段混凝土灌注应选择在一日温度最低时段（宜为温差变化较小的时间段）在尽可能短的时间内浇筑完成，并及时进行覆盖养生，在混凝土达到设计要求强度弹性模量后及时张拉预应力，减少或避免合拢段混凝土产生温度、收缩等破坏性裂缝。

（5）体系转换。待边跨合拢段砼达到设计规定的强度后张拉边跨合拢束，并拆除临时固结和临时支座，成为单悬臂体系，然后采用同样方法浇筑中跨合拢段砼，张拉预应力束，拆除模板，完成体系转换。

（四）监测控制

1、应力控制

该主桥利用钢弦计来测试混凝土应力的，全桥共埋设98个应力计。测试元件的布置控制截面的选择应根据结构分析的结果确定。对大跨径预应力混凝土连续梁桥，可选择主梁悬臂根部、L/4、L/2等截面作为控制截面。必要时，可增加主拉应力较大的截面。

2、标高控制

挠度观测是进行主梁标高控制的主要手段。一般，可采用精密水准仪和因瓦水准尺周期性地对埋设在已施工梁段上的挠度测点进行监测。对箱梁截面，可在各梁段的悬臂前端，在腹板承托处各布置1个测点。测点可采用较粗的短段钢筋制作，其上端镦粗或垂直焊接小块钢板。为消除顶板厚度变化对标高的影响，必须保证测点下端的位置相对固定。