深水大跨径连续刚构桥梁施工新技术研究

■李文飞 ■武汉铁路桥梁学校，湖北 武汉 430052

在桥梁施工活动中，当遭遇到需要跨越深水或者沟壑的情况时，一般采用的解决办法是选用连续刚构桥梁。这种高、柔墩梁固结的结构模式既能够满足实际施工中桥梁跨越深水或者沟壑的施工要求，又是一种相对而言经济节约、性价比较高的桥梁建构模式。当前我国的深水大跨径连续刚构桥梁施工技术经过多方面的完善已经日益成熟，针对实践活动中出现的一些问题，我们应当继续深入研究分析其在新形势下的新兴工艺，以不断满足日益增长的桥梁建设需要。

1 某地深水大跨径连续刚构桥梁具体情况分析

某地公路建设需要跨越深水，经施工队研究决定选用大跨径连续刚构式桥梁进行建设活动。桥长600m，桥面宽20m。引桥所采用的结构为30m 小箱梁先简支后连续结构，西岸两联300m，东岸一联100m，主桥380m，设计结构以三跨预应力混凝土变高度直腹板连续箱形结构。主桥有两个主墩，分立深水两侧，两个主墩所在的河床条件与地质特点存在较大的差异，岩层节理呈现出不均匀分布的特点，多裂隙、层理。

该桥梁建设过程中，不同程度地出现了裂缝问题。经调查分析，该工程在腹板、顶板等位置都出现了一定的裂缝。探索裂缝出现的原因，可能与主桥设计方案中跨径比例与箱梁截面尺寸的拟定不合理有关系，同时，施工人员对有预应力钢束引起的附加力估计不足以及对温度应力的重视不够等也是造成裂缝产生的重要原因［1］。连续刚构桥梁出现的腹板斜裂缝其原因在于腹板厚度不够，施工过程中施工人员未严格按照设计要求进行作业;桥梁出现顶板纵向裂缝的原因主要在于横向主梁截预应力钢束在设置过程中，设置不合理所造成的钢束张拉时间不当，从而使得横向预应力产生分布不均匀的现象，进而使得顶板出现纵向裂缝。针对该桥梁在施工建设活动中出现的问题，施工人员应当积极探索新技术，从深水岩层基础异形双壁钢围堰施工和菱形挂篮悬浇施工两方面着力解决当前问题。

2 深水大跨径连续刚构桥梁施工新技术

2.1 深水岩层基础异形双壁钢围堰施工

施工人员在规划好主桥的两个桥墩构建位置的基础上，充分考虑水深、河床条件、水文条件等诸多自然因素，由此得出两个主墩应当采用双壁钢围堰施工技术的结论。桥墩所采用的双壁钢围堰施工技术由工程队自行设计。由于在具体的施工过程中存在着水下施工作业量大、施工难度较高等问题，本着节制成本的原则，施工队考虑在双壁钢围堰施工设计中将其改良成圆端形的异形构造钢围堰，从而有效体现了双壁钢围堰施工活动在设计形式上的改良与创新。

(1)11#墩。11#墩所处的位置位置在河床上游的底部，这一位置的河床其高度差异较为明显，河流落差较大，泥沙覆盖层较厚，这就造成了双壁钢围堰在实际施工中下沉存在着一定的阻力。依据钢围堰设计要求，桥墩要完全下沉到基岩面，其中施工所需要的吸泥量与作业量都很大，严重影响正常的施工建设进程。同时，由于基岩面存在着倾斜的现在，钢围堰在着岩过程中也存在着诸多问题。针对这一现实状况，施工队决定，尝试钢围堰不着岩的新型施工方案。具体来说，首先保证钢围堰下沉到一定深度，一般是位于亚粘土层，在此基础上将围堰内的护筒打设到目标基岩面上，之后对围堰进行封底作业，用片石、土袋抛填在围堰四周，以起来稳固的作用。在完成整个桩基活动后施工队在围堰内进行抽水作业，以确保双壁钢围堰能够处于较为稳定的工程环境下［2］。经施工数据表明，本次施工活动中施工队通过创新性地采用异形双壁钢围堰不着岩施工技术，总计预定钢材节约量达到60t，有效减少了围堰下沉的吸泥量约1200m3，有限减低工程成本约150 多万元，具有显著的经济效益。这说明，异形双壁钢围堰不着岩施工技术可能是未来桥梁工程建设活动中的新兴优秀技术。

(2)12#墩。12#墩所处的位置在河床的覆盖层，这一层厚度较小，基岩呈现出明显的裸露性质，岩面有倾斜，施工要求中承台需要嵌入基岩当中。为了完成围堰下沉活动，施工队在施工前首先实施饿了水下爆破，以此来开挖相应的承台基坑及围堰下沉基槽。开挖过程中施工队对基槽内的岩碴进行及时地清除，以整理基底。完成承台基坑与下沉基槽的设置工作后对下沉双壁钢围堰与内外封底等位置进行具体定位［3］。首先在基坑爆破操作中需要采用目前较为先进的水下岩石光面微差控制爆破技术，同时配置相应的全液压回旋冲击钻机，以作用以一些硬度较高的岩石。

2.2 菱形挂篮悬浇施工

菱形挂篮悬浇施工活动主要包括确定挂篮的结构形式、完成挂篮拼装与挂篮悬浇等三方面的作业。施工队针对该桥梁的主要设计方案，设计出了新型100t 菱形挂篮。该菱形挂篮从整体形式上其组成部分主要包括底模平台、承重菱形构架、走行系统、吊挂调整系统、锚固系统及模板体系等［4］。规定每套挂篮的自重约50t，其整体刚度较大，变形较小。当挂篮的前端作用荷载超过800kN 时，在实际施工作业中将挂篮向下位移22mm;在具体的挂篮拼装活动中，施工队应当严格按照正确的拼装顺序进行拼装，切忌混淆顺序;正式挂篮悬浇的作业要开始于第一组悬浇快件施工完成之后，此时施工人员张拉箱梁三向预应力束，并进行灌浆作业。当灌浆的强度达到设计标准后，此时开始移动挂篮。要求同时移动主墩两侧的挂篮，保证移动速率一致。当第一组挂篮悬浇作业完成后再依次类推完成第二、第三块件的挂篮悬浇作业，直至两侧对称施工完成。

3 结束语

某地深水大跨径桥梁，其施工难度较大，工艺复杂。在施工进程中，该桥梁工程出现了明显的裂缝问题，具体来说，出现了腹板斜裂缝问题与顶板纵向裂缝问题。针对上述情况，施工队在施工设计中大胆地解放思想、革新意识，探索出了异形双壁钢围堰不着岩施工技术、菱形挂篮悬浇施工技术等新型技术。工程结果表明，这些新技术操作便捷，高效节约，具有显著的经济效益，值得在未来的桥梁构建施工活动中不断推广应用。

［1］陈浩.大跨高墩连续刚构桥的稳定性分析［J］.西南交通大学校报，2012，5(11):79 -80.

［2］刘自明，王邦媚，陈开利.深水大跨径连续刚构桥梁施工［J］.时代交通，2013，6(13):66 -67.

［3］詹建辉，陈卉.特大跨度连续刚构主梁下挠及箱梁裂缝成因分析［J］.中外公路，2013，2(03):33 -34.