桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的运用

2023-10-20刘征

运输经理世界 2023年16期

刘征

（北京鑫旺路桥建设有限公司，北京 101400）

0 引言

桥梁工程数量在近些年日益增加的交通运输要求的背景下逐年增长，桥梁建设规模也持续扩大。作为在桥梁施工中经常应用的施工技术类型，大跨径连续桥梁施工技术在应用层面所表现出的质量优异、环境适应力强以及养护任务相对较少等优势，使得其在确保桥梁运营稳定性与安全性方面发挥了巨大作用，为此应提高对大跨径连续桥梁施工技术应用过程中质量控制环节的重视。

1 大跨径连续桥梁施工特征概述

作为应力桥梁的一种，大跨径连续桥梁的主体结构主要为连续刚构，包含梁体与桥墩两个部分，且二者之间的连接方式主要为直接固结。相较普通桥梁，采取连续刚构形式的桥梁中的桥墩，表现出了能更大程度分担桥梁梁体压力的优势，进而有效保障梁体在使用过程中的结构安全性与稳定性[1]。表1 为大跨径连续桥梁种类。

表1 大跨径连续桥梁种类

大跨径连续桥梁由于其连续刚构结构的特殊性，使得其具有较强的环境适应性，而优秀的建设质量则使得其使用寿命大大延长。但需要注意的是，连续刚构形式为多次超静定结构，因此在后续的持续运营过程中，易受到外力因素的影响，且随着实际使用时间的延长，其附加内力也将同时增大，进而影响到大跨径连续桥梁的结构质量与使用效果[2]。例如，大跨径连续桥梁长期处于自然环境中的应用状态，其混凝土结构将伴随使用时间的延长而出现膨胀或收缩等现象，过程中所产生的应力极易影响到结构整体稳定性与可靠性，对大跨径连续桥梁的连续使用极为不利，也将增大桥梁的使用风险。针对此问题，作为技术人员应联系桥梁项目的实际情况，选择能够匹配设计需求的桥梁施工技术，进而避免出现由于产生的各类附加应力而影响到桥梁结构质量的情况。

2 桥梁施工过程中大跨径连续桥梁施工技术的实际应用

2.1 工程概况

以某高速公路桥梁为例，其建设总长度为1.8km，属于大跨径连续桥梁。在实际的施工环节中，为确保桥梁结构强度，在桥梁主体与封端位置选用C50 强度等级的混凝土展开施工，对应桥梁的防护墙选用型号为C40 的混凝土，同时需基于对桥梁的设计要求与环境实况，在混凝土中掺加适量膨胀剂，以保证技术应用效果。

此桥梁的施工顺序为：浇筑混凝土后，展开腹板钢筋预制工作，对堵头模板进行拆除后，进行穿束与锚具安装，采取对纵向预应力筋进行张拉的措施；确认挂篮走行到位，并完成上段预应力筋张拉任务后，即可进行纵向压浆并对模板进行清理；将底板钢筋与波纹管绑扎至合适位置，对腹板钢筋进行整体吊装；进行顶板钢筋与波纹管的绑扎与安装，需对模板进行加固处理，加固前需注意对模板进行预先清理[3]。

2.2 基础施工

2.2.1 大型沉井与上部结构

作为大跨径连续桥梁施工环节中的关键部分，大型沉井的重要性毋庸置疑，因此在开展上述高速公路桥梁工程施工过程中，需明确项目所处环境实际情况与设计要求，分析出需要进行大型沉井施工的具体结构尺寸、结构相对位置以及最终所处位置，进而确保大型沉井具体参数的设置科学性与完整性。由于在项目中所展开的大型沉井施工井深较大，为保证施工质量，要求施工人员需强化日常施工的监督管理工作，且对大型沉井的注浆速度以及施工进程推进情况予以时刻关注[4]。大跨径连续桥梁上部结构位于开口区域周边，关联施工结构包含了通道结构、支撑结构等，为此一般选择使用转体施工方法，建议在这一施工环节，从现浇施工与装配施工两个角度出发，以实现上部结构与实际施工流程之间的优化衔接。

2.2.2 深水承台

该桥梁项目所覆盖的施工范围包括一定面积的水域，部分桥梁结构在实际施工时需要深入水体，因此所建成的桥梁的部分结构，无论是在施工环节还是在运营过程中，均会受到水体的持续影响，因此更需要充分考虑关联因素，用以确保施工质量，并保证桥梁结构的整体稳定性与安全性[5]。深水承台工艺在实际施工中应用较为频繁，需预先收集一系列的桥梁施工参数与周边环境情况，如水体流速与深度、所处地质环境的特点等，随后即可基于搜集的参数优化深水承台工艺细节，进而满足实际施工项目中深水承台工艺应用的需求[6]。为进一步提升项目施工质量，在水下施工环节，一般配合使用水下成桩工艺，以强化基础结构，进一步提升桥梁施工质量。

2.2.3 连接钢绞线与预制结构

针对桥梁中的预制结构的处理工作，需选择具有优秀市场口碑与生产资质的生产厂家，与之建立紧密的合作关系，以便在厂家技术人员与施工管理人员的共同配合下，完成预制结构的焊接与拼接工作。完成连接工作后，需对连接点质量予以全面检查，确认各个连接点质量匹配设定质量标准。随后，对预制结构中连接点的抗拉伸性能进行测试，并应做好标准参数与预期参数之间的对比，确保测试结构与实际参数之间的匹配，保证在施工过程中所存在问题的定位准确性与解决及时性[7]。需要特别注意的是，由于混凝土浇筑作业的特殊性，需在完成预压测试任务后的24h内进行浇筑，以免影响最终的结构浇筑质量。为此，在施工过程中，技术人员需充分考虑到施工天气状况，从而有效避免超出规定施工时间范围的情况。

2.3 施工监控

2.3.1 应力监控

大跨径连续桥梁在实际施工过程将会受到来自内外部多种应力的持续影响，关联的影响因素在对项目整体施工进度造成影响的同时，也将产生一定程度的质量影响。为此，需强化针对大跨径连续桥梁的全程监测工作，确保及时发现与消除各类应力所造成影响。一是要求技术人员根据桥梁施工设计要点，对桥梁的应力集中点进行综合分析，并应在实际施工过程中定位应力集中点位置并放置合适的监测设备，基于这些设备用以对桥梁应力变化情况进行实时采集；二是将来自监测设备的数据与BIM 软件结合分析，进而构建出桥梁的立体结构模型，后续将模型与预期模型各项参数进行对比，即可发现存在于施工环节的问题，进而制订并落实针对性的解决措施。

2.3.2 温度监控

对桥梁项目的温度监控，主要包含局部温度差与年温度差两部分的影响监测。年温度差若表现出水平约束特点，则桥梁结构的收缩将较为均匀，并不会由于其设计结构导致产生温度应力。若在桥梁结构中，发现了不均匀伸缩约束情况，则表示实际的年温差已经产生了来自温度应力的影响；局部温差所带来的影响，主要体现在沿着界面高度方向的日照温差，为此，需要在温度监控环节，技术人员应在梁体、腹板等不同的桥梁结构位置，安置对应温度监控设备，以确保桥梁温度变化的搜集实时性，用以明确温差可能会对结构所造成影响的数值，从而制订出针对性的应对方案，将温差对桥梁结构的不良影响降到最低。

2.4 支架法施工

桥梁的现浇作业需要在预先设置的支架协助下才能够顺利推进。支架设计环节一般采取碗扣脚手架的形式，以提升结构稳定性。此外，需联系大跨径连续桥梁的梁体建设需求，获得对应支架的承载力数值，展开基于桥梁设计需求的支架结构优化工作[8]。施工环节要求支架架设位置具备平整性与硬化性，并将相邻支架距离控制在60cm 左右。所使用的架设钢管柱规格为壁厚10mm、φ630mm，共设置5 排支架，并基于12 号槽钢将钢管柱支架连接。布置支架的方向应始终保持与桥向的一致性，需要在支架范围内设置剪刀支撑，用以保证支架立杆调整合理性，并需要预先铺设15cm 竹胶板于立杆的下侧。为避免出现支架非弹性形变的现象，建议配合使用砂袋进行支架预压，并基于水准仪等仪器设定支架位置，便于在支架使用期间实时观察其沉降情况。

2.5 挂篮施工

第一，充分利用吊车确保垫木与轨道吊装效果，配合使用锚定钢板、夹子等，保证轨道的固定效果，强化挂篮施工环节的线形控制效果。

第二，应用桁架吊装方案时，需要在吊车协助下完成导轨层面的主构架固定任务，并配合使用千斤顶以及推进设备进行设备设置的组装[9]。最后使用锚定钢棒固定挂篮，持续降低由于结块所需要承担的重量。

第三，所使用的内模应预先在地面完成底模拼接工作，随后使用吊装工具完成吊装任务，并应将其内模的底板安装于挂篮桁架位置，便于有效控制挂篮尺寸。

第四，安装内模后，技术人员需结合项目实际情况进行检查，确保挂篮实际尺寸控制的科学性，并做好初始模板与挂篮之间的连接工作。

2.6 梁体施工

2.6.1 混凝土浇筑与养护

由于混凝土材料的特殊性，在拌和环节将产生典型的水化热现象，因此需要充分利用这一特性提升混凝土粗料温度。想要达到这一目的，关键在于技术人员联系区域地质水文的实际情况，确定所使用各类材料的具体使用量，确保混凝土配合比的设计合理性。还应由技术人员组织展开配置试验，选择出最佳的配合比方案，并基于此明确项目中使用混凝土配合比的实际要求，进而展开混凝土的配置工作。

混凝土浇筑环节要求施工人员应严格遵循“由上至下”的基本原则，依次展开底板、腹板、顶板顺序的浇筑作业，随后立即进行混凝土振捣，并明确振捣时间，所使用的振捣工艺则应基于施工标准选择，从而有效避免混凝土凝固后产生蜂窝孔等质量问题。施工人员应在混凝土浇筑期间时刻关注桥梁腹板混凝土高度差，始终将高度差控制在2cm 范围内，若超出标准则应及时落实整改措施。对此标准进行控制，可保证挂篮受力的均匀性，避免出现新旧施工段混凝土的错位情况，保证桥梁结构整体施工质量。完成浇筑任务后，施工人员及时针对混凝土结构进行养护，作业方法应基于所处季节、天气等共同确定。以冬季为例，应对混凝土采取保温覆盖处理方法，夏季时则需要对混凝土进行浇水保湿处理，或在有条件的情况下，采取科学的蒸汽养护作业方法，以保证混凝土结构的整体质量。

2.6.2 模板工程

安装模板期间，为确保模板安装稳定性，一般需要提供方木支撑条件。厚度为15mm 的竹胶板是经常使用的模板材料，可采取钢钉连接的方法固定方木与模板结构[10]。此外，应在侧模底板与翼缘板位置，采取支架与斜面的形式进行结构支撑，确保二者的固定效果，避免由于混凝土浇筑而产生漏浆现象，也可使用织物及时封堵较小的缝隙。模板的内模同样以竹胶板为主要材料，配合方木固定制成即可完成安装任务。通常情况下在底板浇筑完成后才能进行内模安装，并根据断面实际情况展开针对内模设置工作，保证其设置合理性。在大跨径连续桥梁施工环节，需要提高对桥面防水性能的重视。设计人员应在伸缩缝的位置涂抹防水密封胶，并将设置相邻凹槽距离控制在2m 左右，随后展开针对防水层的性能测试。防水层抗渗性标准设定为0.28MPa，若超过这一数值需要对防水工作进行返工处理。