陜西土木建筑網首頁 > 學術研究 > 課題研究 > 連續剛構橋施工技術控制

摘要：連續剛構橋是墩梁固接的橋梁，其施工過程復雜，技術含量高。文章以某連續剛構橋為例。重點介紹并討論連續剛構橋的施工控制的關鍵技術及應該注意的問題，對于提高連續剛構橋施工質量有較好的借鑒作用。...

連續剛構橋施工技術控制

唐咸遠  鄧志恒

(1.廣西大學土木建筑工程系，廣西南寧541002;2．廣西工學院土木建筑工程系，廣西柳州545006)

    連續剛構橋是主梁和墩臺整體相連的組合體系橋梁。由于橋墩與主梁是剛性連接，具有跨越能力大、伸縮縫少、行車平順舒適、無需大型支座、便于懸臂施工、抗震性能好等特點，特別適合于跨越深谷、大河、急流的橋梁和城市立交橋。連續剛構橋一般采用分節段懸臂施工技術，為超靜定結構形式，結構的最終形成需經歷較長時間復雜的施工過程以及結構體系轉換，同時還受墩臺的不均勻沉降、混凝土材料的收縮徐變、溫度變化、預應力損失等因素的影響，在結構中產生附加內力，造成橋梁施工過程中存在的問題較多。如何有效地提高該類橋梁的施工質量、保證施工的安全及工程進度，是連續鋼構橋施工中的一個不得不面對的技術問題。本文以某連續剛構橋為例，重點介紹并討論連續剛構橋的施工關鍵技術控制的特點及要點。

1.工程概況

    某跨河大橋主橋為42m+2×70m+42m的預應力混凝土連續剛構橋，橋面總寬15.0m。主梁為C50單箱單室箱形截面，為縱、橫、豎三向預應力混凝土結構。箱梁頂板寬15.m，底板寬8m，腹板厚度為0.5 m，采用掛籃懸臂法施工，邊跨靠交界墩長6.0m段采用滿堂式支架現澆。箱梁支點根部梁高4.5m，跨中梁高2.0 m。中、邊跨合龍段梁長2m．邊跨現澆段長5.9m。合龍方案為先合龍邊跨再合龍次中跨。

    主跨橋墩采用雙柱實體墩，雙排鉆孔灌注樁承臺基礎，墩梁固結。其他橋墩采用雙柱式墩，鉆孔灌注樁基礎。橋墩采用C40混凝土，承臺及灌注樁基礎為C30混凝土。施工時水深約7～9m(見圖1)。

圖1全橋概況(cm)

2.鉆孔樁施工關鍵技術控制

    對于鉆孔灌注樁施工，主要的控制指標為成孔后的孔底標高、孔徑、孔位和沉淀層厚度，只有確認滿足設計要求值后才能灌注混凝土。有關的鉆孔灌注樁的質量控制在橋梁施工方面的文獻介紹較多，此處不再贅述。本文重點說明的是連續剛構橋是主梁和墩臺整體相連的，對基礎及下部結構的沉降十分敏感，對此方面的要求較高。如果基礎出現過大的不均勻沉降，會產生應力的重新分布，危及橋梁的正常使用。因此，在鉆孔灌注樁施工中，如果樁位的地層或巖質有變化時，樁底標高要進行適當調整，必要時可作施工補鉆，提請設計單位變更設計。

3.承臺大體積混凝土施工控制

    該橋主墩承臺設計的混凝土體積為242m³，為大體積混凝土。大體積混凝土由于截面尺寸較大，在混凝土硬化期間水泥水化過程中所釋放的水化熱所產生的溫度變化和混凝土收縮，以及受基礎的約束條件的共同作用，產生的溫度應力和收縮應力，當應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產生裂縫，對混凝土結構產生不同程度的危害。

    承臺大體積混凝土施工控制主要采取以下降低溫差措施。

    (1)為了降低水化熱，選用低水化熱水泥，粒徑較大的碎石，骨料在拌和前應防止陽光直射并灑水降溫。

    (2)采用水平分二層澆筑混凝土，每澆筑一層要求間歇在一周以上再澆筑第二層。澆筑混凝土時應該嚴格按技術規范要求進行。

    (3)在每層混凝土中設置冷卻管，安裝時注意管道暢通、接頭可靠不漏水，按設計要求控制好進出水流及冷卻水溫度。

    并定期進行溫度檢測。

4.主橋箱梁懸臂施工控制

    設計主梁為單箱單室箱形截面，采用懸臂施工方法。施工時小型構件及模板采用安裝在承臺上的塔吊吊運，混凝土采用泵送混凝土。主橋箱梁懸臂施工的質量控制要點主要有：(1)按設計要求進行施工，主梁“T構”的0號梁段混凝土在墩頂立模澆筑，1號-9號梁掛籃懸臂對稱澆筑施工。相鄰梁段(含墩頂最后一次澆筑的混凝土與0號梁段最先澆筑的混凝土)兩次澆筑的齡期差在任何情況下均不得大于25d，也不得小于24h。施工時施工單位如果根據以往的施工經驗，為了適應掛籃的起步長度要求可以提出0號及l號梁段混凝土在墩頂立模澆筑，但需經監理、設計單位同意。

    (2)對掛籃、0—1號梁段支架結構均要進行強度、剛度、局部及整體穩定性計算，并上報監理審查批準。在進行懸臂塊件澆筑時混凝土必須從懸臂端往己澆塊件方向澆筑，并應隨時調整標高，保證掛籃端部與己澆筑塊件端部高差不變，避免新舊混凝土接縫面出現縫。

    (3)0號段可分二次澆筑，為保證墩身與箱梁整體性，墩身應預留2—3m高，箱梁段底板一起澆筑。底板與腹板連接處混凝土應振搗密實，不能漏漿，以免影響混凝土質量和外觀。

    (4)應嚴格保證箱梁混凝土的質量和強度，在澆筑新梁段混凝土之前應將舊混凝土面鑿毛潔凈，以保證新舊混凝土的整體性，并注意混凝土的養護。底板頂面混凝土在初凝前抹平，頂板混凝土在初凝前橫向拉毛。

    (5)各個“T”懸臂施工階段，工作內容和要求應符合箱梁施工程序。移動、拆除階段，均要求保持對稱、平衡施工。為防止混凝土裂縫和棱角碰損，必須嚴格控制拆模時間。

    (6)嚴格控制各梁段斷面尺寸。梁高、梁寬、橋面寬度，其誤差應滿足施工規范要求，細部尺寸誤差不得大于該細部尺寸的±l％。立模標高的確定：箱梁懸臂施工中，各節段的立模標高可以根據計算確定，但前提是要求計算的數據來源必須準確。影響立模標高的因素主要有掛籃彈性變形、預應力張拉、結構體系轉化、溫度、二期恒載和活載。因此應該綜合考慮，各有側重。

    (7)施工高程的控制：必須保證梁的理論軸線高程的施工精度，及時準確地控制和調整施工過程中發生的偏差值。進行測量放樣時，宜選擇在早晨太陽沒有出來之前進行，其他時間測量要考慮修正，并要求在沒有陽光直照的情況下進行測量。

    (8)由于施工監控測量的精度要求較高，測量所需的儀器應該采用高精度的測量儀器，最好采用電子水準儀或高精度的全站儀進行測量。在施工過程中，應定期或不定期對測量的控制點、觀測點進行檢查復測，以保證測量的精確度及計算數據的準確性。

5.合龍段施工控制重點

    為了保證合龍時的精度及橋梁質量，在全橋各T構最后一節段張拉完成后，應對全橋的箱梁頂面標高及軸線進行聯測，并連續觀測氣溫變化及梁體相對標高變化和軸線偏移量，觀測合龍段在溫度影響下的梁體長度變化。

    邊跨合龍段施工質量控制要點按如下步驟進行：

    (1)選擇氣溫接近計算合龍溫度的條件時安裝合龍段的剛性連接件。

    (2)加平衡重(等于合龍段自重和吊架自重)的計算要合理。   

    (3)選擇較接近計算合龍溫度條件下澆筑合龍段混凝土，且邊澆筑合龍段混凝土邊分級拆除平衡重，使其在保持不變荷載下施工合龍段。

    (4)嚴格按設計程序張拉，待合龍段混凝土強度達到90％時開始張拉各合龍段的底板束。張拉時按先長束后短束的順序張拉以策安全。

    兩中跨合龍段施工基本與邊跨合龍段相同，安裝中跨合龍梁段吊架及剛性連接件，臨時張拉要按設計要求進行，在合龍段兩端加平衡重后，立模澆筑中跨合龍段，并逐級撤去平衡重。待達到設計強度的90％后，將全部中跨鋼束張拉至設計值，并對管道進行壓漿后拆除支架及模板。

6.預應力鋼束的張拉

    預應力施工工序是目前橋梁施工中較易出問題的部分，因此對本橋預應力構件的施工質量進行了重點監控，其中包括預應力材料、錨具、下料、位置尺寸、張拉壓漿以及張拉設備標定核準等，對預應力張拉及其孔道壓漿全過程控制，記錄有關數據，當場審查其是否符合設計要求。由于橋梁采用縱、橫、豎三向預應力混凝土結構，對于預應力鋼束的張拉必須嚴格控制。

    (1)錨具進貨后必須進行仔細檢查，檢查有無損傷，嚴禁使用不合格錨頭及夾片。錨頭平面必須與鋼束管道垂直，錨孔中心要對準管道中心。

    (2)縱向預應力束均采用兩端對稱張拉，在橫橋向亦應對稱張拉，但允許張拉順序有先后。橫向預應力鋼束采用一端張拉，張拉端左右交替設置；豎向預應力鋼筋均在箱梁頂面張拉。

    (3)采用雙控張拉，以應力控制為主，嚴格按設計張拉應力及步驟進行。張拉時應對應設標志，以便測定各鋼束的伸長量。預應力束張拉到設計噸位后，實測伸長量。實測伸長量與理論誤差值不得大于±6％。若發現伸長量異常，應查明原因，并采取措施后才能再張拉。

    (4)預應力鋼束和精軋螺紋鋼筋張拉完畢，要求施工人員要保護好，嚴禁撞擊螺紋鋼筋、鋼絞線和錨頭，多余長度應用砂輪切割機切割，禁止用電、氣焊切割。

    (5)頂板備用管道于梁懸臂施工時，隨著梁段的接長，當某一管道堵塞報廢時，可根據該預應力鋼束的錨固位置臨時決定其平、豎、彎的幾何要素，但必須征得監理及設計代表同意。當箱梁懸臂施工結束后應將多余的頂板備用管道壓漿封固。底板備用管道在邊、中跨合龍后，當某一管道堵塞報廢時使用，多余的備用管道兩端封口，作為后期備用：

    (6)管道壓漿采用真空壓漿工藝，要求壓漿密實．壓漿前用壓縮空氣或壓力水清除管道內雜質，嚴格下(上接第189頁)  控制水泥砂漿的水灰比及配合比，不得加入各種氯鹽，可摻人減水劑及膨脹劑，但必須由試驗確定。

7.結束語   

    在該橋施工的二年多時間里，由于施工質量控制到位，與業主、監理單位配合較好，使橋梁的施工進度、質量、費用及安全得到了較好的控制。竣工驗收的各項全面檢測結果表明，大橋的內在質量和外觀質量良好，構造中心位置準確，總體質量優良，取得了良好的控制效果。

參考文獻

[1]馬保林.高墩大跨度連續剛構橋[M]．北京：人民交通出版社， 2001．

[2]JTJ041—2000公路橋涵施工技術規范[s]．

[3]鄧波等.四渡河大橋承臺塔座大體積混凝土的溫度與裂縫控制[J]．施工技術，2006(8)．

[4]葛耀君.分段施工橋梁分析與控制[M]．北京：人民交通出版

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

上一篇： 連續梁滿堂架施工控制仿真分析研究

下一篇： 混凝土彩瓦干掛法施工技術