高墩大跨径刚构桥施工关键技术分析

高墩大跨径刚构桥施工关键技术分析

刘慧敏 尤丹峰

黑龙江省交投公路建设投资有限公司   黑龙江省哈尔滨市 150000

摘要：近年来，随着经济的快速发展，公路桥梁基础设施建设日益完善，有力地促进了交通运输业的发展。为了有效适应复杂的地形变化，满足交通运输需求，高墩大跨度刚构桥应运而生。该桥梁施工技术具有结构简单、受力均匀、行驶平稳、舒适等优点，得到了行业专业人士的高度认可。但由于其墩高跨度大，施工技术要求高，质量控制难度大，施工过程中容易产生质量安全隐患，因此，加强施工过程质量控制尤为关键。基于此，本文后续针对高墩大跨径刚构桥施工关键技术展开综合探究，对提高桥梁施工技术水平，保证桥梁建设顺利完成具有重要意义。

关键词：高墩；大跨径；刚构桥施工；关键技术

中图分类号：U416文献标识码：A

引言

近年来，随着我国工程建设的快速发展，桥梁施工技术有了很大的提高。连续梁是当前桥梁工程中常用的上部结构形式，其跨度越来越大，导致了许多大跨度的连续梁桥。随着公路交通网络建设规模的不断扩大，大跨度连续刚构桥的应用数量不断增加。连续刚构桥具有外形美观、结构稳定等优点，广泛应用于各种桥梁施工中。高墩大跨度刚构桥的施工技术直接影响到成桥质量。在不同的施工阶段应采取有针对性的施工方案，合理应用施工技术，确保已建成的桥梁具有良好的内力状态和线性平顺性。

1 刚构桥施工特点

随着我国公路建设的蓬勃发展，预应力混凝土连续刚构桥极大地填补了普通预制梁桥、大拱桥和特大悬索桥之间的空白，在120-240m跨度之间具有良好的适用性。连续刚构桥不同于传统的连续梁桥。前者采用墩梁固结形式，消除了支护和悬臂施工时墩梁的临时固结。桥梁建成后，桥墩参与受力，增加了超静次数。此时，桥墩的设计也成为连续刚构桥的一个关键因素，尤其是在中国西南地区，有时连续刚构桥的桥墩高度可以达到180m以上，桥墩高差可以达到100m以上，桥墩的设计就变得至关重要。连续刚构桥结合了T形刚构桥和连续梁的优点，使桥梁具有很强的整体完整性[1]。连续刚构桥的车辆行驶相对平稳舒适，桥墩具有一定的柔性，可以形成稳定的摆动支撑系统。过去的大量工程实践证明，连续刚构桥的桥墩不仅需要足够的纵向和横向刚度，以满足施工过程中悬臂两侧的不平衡重量和稳定性要求；为适应主梁在混凝土收缩、徐变以及温度等作用下引起的纵向变形，桥墩还应具有较小的纵向抗推刚度，并且各主墩的纵向抗推刚度应尽可能一致，以降低其对主梁受力的影响。

2 高墩桥梁施工难点

（1）建设周期相对较长。在高空作业中，模板需要形成自己的系统。为了保证模板本身的受力性能符合标准，高墩的浇筑高度通常控制在4-6m。基于此，对于高度不低于20m的高墩，施工周期往往更多，施工周期大大延长。（2）模板和施工机械设备的实际投资较大。由于高墩施工周期长，加上总工期的影响和限制，模板投资量较大。此外，由于施工现场的起重能力有限，高墩施工时需要配备许多大吨位起重机，分布在山谷中，无法分配和使用起重机。（3）高墩施工的定位非常困难。高墩的截面积往往较小，但墩身高度较高，对施工精度要求较高，这是高墩的主要特点之一，施工过程中轴线控制困难。（4）高墩施工对接缝处理要求较高。高墩不仅仅是压缩构件，它们还受到弯矩和扭矩的影响，墩身应具有足够的柔性，在各种荷载作用下不可避免地发生弯曲和摆动。这就要求保证高墩的施工质量。如果接缝处理不到位，就会出现弱应力区。（5）高墩施工涉及多个高空作业，存在安全隐患。

3 高墩大跨径刚构桥施工关键技术

3.1 地基处理

大跨度刚构桥的地基处理是一个重要的应用场景，这个阶段有很多细节需要注意，需要更严谨的态度去面对。（1）保证基础表面的清洁，创造良好的施工环境，为后续施工工艺的有效实施创造有利条件；（2）在地基处理过程中，施工人员需要分析判断桥梁施工的实际需求，注意地基的牢固性和地面的平整度。如果实际面积有任何不均匀，应迅速处理；（3）当遇到一些特殊的土壤问题时，设计和施工人员需要共同分析和判断实际的地基类型，充分了解其性质后，合理地选择地基处理方案，保证地基的稳定性和安全性，为后续大跨径连续桥梁施工工作开展奠定良好的基础。

3.2 0# 块及边跨直线段施工

在0#块和边跨直线段施工过程中，要根据现场实际情况，科学设置支架、预埋件、垫梁、底模支架等构件，确保结构受力平衡。（1）严格按照施工标准，在桥墩周围设置三角支架，间距1.4m，数量为5个。在施工墩台时，借助预埋件可以实现桥墩与支架之间的可靠连接，从而有效地将施工荷载传递到桥墩上。（2）当桥墩的结构形式为薄壁桥墩时，为了最大限度地提高预埋件的稳定性和可靠性，应在整个桥墩上设置预埋件。同时，为提高预埋件周围混凝土结构的承载力，可在预埋件下方0.5m范围内增设钢筋网。（3）边跨直线段的施工可通过挂篮完成。在浇筑和预应力端部构件时，挂篮可以向前移动一定距离。主特拉斯和原特拉斯结构安装完毕后，即可移动挂篮。

3.3 悬灌施工

（1）当挂篮移动就位后，要先打磨模板，调整模板轴线和标高后，安装钢筋。制作好的钢筋使用吊机提升并运送，由施工人员在挂篮施工作业平台上安装钢筋。安装时，先安装底模和外侧模，然后吊装底板防裂钢筋网片、绑扎底板钢筋，最后安装后下横梁吊带预留孔。钢筋绑扎完成后，要调整挂篮模板中线和标高。钢筋施工中应注意如下事项：采用单面焊搭接，按设计规范安装连接钢筋，特殊位置加密连接筋数量。（2）各个节段的混凝土应一次性浇筑成型。浇筑前全面检查挂篮结构，重点查看锚固点及承重构件，防止施工中挂篮出现问题，引发安全事故；浇筑施工中，振捣是关键，由于梁段钢筋密集，加之预应力管道数量较多，所以振捣要小心，避免碰撞预应力管道和预埋件。（3）浇筑后应及时养护。主要的养护措施为覆盖、洒水。养护要点如下：在0#块上设置水箱，配备水泵。顶板和底板的顶面用覆盖的方式养护，可以选用保水性好如麻袋等的覆盖物，不易覆盖的部位用水枪洒水养护，以保持混凝土表面湿润为准。

3.4 合龙段施工

合龙段施工前，应做好以下准备工作：清理箱梁顶部和内部杂物。合龙段施工中使用的各种设备和材料可以临时堆放在墩顶，但必须有序堆放；悬臂端应配备配重水箱；测量并记录最近的温度及其变化。合龙前，应在悬臂端与边跨现浇段之间进行临时连接，以保持相对固定的状态，避免合龙段在浇筑和早期硬化过程中发生长度变化。具体锁定时间必须严格遵守相关设计要求，临时锁定是整个合龙段施工的关键，应严格遵循既张拉又支撑的基本原则。刚性骨架结构由预埋钢板、连接钢板和预埋钢板组成，其截面积和支撑位置根据锁定设计要求确定。合龙过程中，需要在预埋钢板之间增加连接型钢，这些连接型钢专门布置在箱梁的外侧。合龙段混凝土浇筑需要在一天中气温相对较低的时间段进行，确保浇筑完成的混凝土处在气温不断上升的情况下，起到防止混凝土产生裂缝的作用[2]。

结束语

综上所述，大跨度连续刚构桥作为桥梁建设的重要组成部分，在促进经济发展、方便人民交通方面发挥着重要作用。在实际工程施工中，应根据工程的基本特点和现场实际情况，制定切实可行的施工方案，采用科学有效的关键技术，有效提高连续刚构桥的施工质量和效率。

参考文献：

[1] 黄勤劳.高墩大跨径连续刚构桥悬灌法施工关键技术[J].铁道建筑技术,2020,(10):110-112+130.

[2] 韩雪.高墩大跨径连续刚构桥施工关键技术研究[J].交通世界,2019,(23):101-103.