预应力连续刚构桥施工技术研究

吴雨夏

【摘 要】随着预应力连续刚构桥施工技术在各工程中广泛应用，这一技术所发挥的作用越来越受到人们的重视。文章在分析预应力连续刚构桥施工技术特点和作用的基础上，进一步探究预应力连续刚构桥施工技术具体的施工流程和施工工艺，同时分析该技术在施工过程中的具体事项，为在工程项目施工中运用这一技术的同类工程提供一些参考和借鉴。

【关键词】预应力;连续刚构桥;施工技术

【中图分类号】U448.23 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）03-0098-03

预应力连续刚构桥施工技术是由多种复杂部件组合在一起的基础桥梁形式，其结构刚度强、变形小，有很好的稳定性，特别是在连续“T”形刚构大跨度的桥梁中得到广泛运用。随着高新技在桥梁建设领域的运用，预应力连续刚构桥的跨越能力得到进一步加强，对预应力连续刚构桥施工技术的探究和分析，可以为我国公路桥梁建设和发展提供一些理论支撑，具有重要的意义。

1 预应力连续刚构桥的特征

连续刚结构主要是一种融合了“T”形刚构和连接梁各种优点的新桥梁构造系统。通过连续梁结构，可以降低“T”形刚构桥墩厚度，构成柔性桥墩，把桥墩、梁体结构、主梁连接形成一种刚构系统。预应力混凝土刚构桥就是墩梁结构的预应力混凝土连接桥梁，桥梁上墩梁结构有一部分是在大跨和高墩上运用的 [1]。通过薄壁高墩的柔度，可以很好地适应和调整桥梁结构因预加力、混凝土收缩、温度变化所出现的纵向位移。可以满足大跨度桥梁设计建设需求，提升桥梁稳定性，耗材及建造成本更低，而且具有跨越能力大、平顺性好、伸缩缝小、不需要大型支座及抗震能力强等特点 [2]。

2 预应力连续刚构桥施工的工艺分析

当前，我国基础桥梁建设过程中，预应力连续刚构桥施工技术得到广泛应用，该技术按工艺流程一般分为悬臂浇筑施工技术和悬臂拼装施工技术两种。两种技术各有特点，悬臂浇筑施工技术一般以移动式的挂篮为主要施工方略，其设备对混凝土进行反复浇筑，通过预应力的拉张等反复操作，在墩顶两侧形成对称的结构，并分段进行施工，当一个梁段的建设施工基本完成之后，首先移除挂篮，然后进行下一个工段的施工，按照这一方式和顺序完成整个项目工程合龙施工。桥梁施工中的悬臂拼装施工技术主要通过悬臂拼装施工，工序与悬臂浇筑施工技术有所不同。最关键的是在两大预制成型之后加悬臂，首先进行适当地位移，或者变换位置存放等待施工完成，这一工序的最大特点是方便、快捷，能够很好地提升工作效率。

2.1 悬臂浇筑法

悬臂浇筑法是在墩的顶部两边对称、逐段场地浇灌混凝土，在混凝土有一定强度后张拉预应力索，转动机具、模板到下面的部分，按照这样的方式反复操作直到跨中合龙 [3]。悬臂浇灌法施工步骤如下。

第一，在墩顶部处运用预埋到桥墩中的结构型刚建立临时支撑，构建一个实施场地。

第二，在逐渐建筑完成的梁段中装上挂篮，挂篮完成后豎立模板，转动挂篮悬臂浇筑后的每个梁段。

第三，在支撑上浇筑边框现浇段，之后浇筑边跨合龙段。

第四，正式合龙。悬臂浇筑实施法的优点即桥跨中间不需要设置临时支撑，在施工过程中不会受到河道环境的影响，这样的优势在复杂的地势条件及有通航需要的河流中展现得特别突出 [4]。

同时，该结构工艺还能够减少机具设施的应用，施工简单而且结构总体性能很好。在建造桥梁过程中，能够针对各个浇筑段进行调节，按照场地中预测的状况采取调整模板高度的策略，设计桥梁预拱度并且符合桥梁设计的线形需要 [5]。在桥梁工程建设施工过程中，悬臂长度不断变化，施工机具逐渐转到梁的一端，悬臂下挠十分明显。这样的系统不需要任何支撑，因此悬臂浇筑施工法能够运用到通航河流及跨线立交的大跨径桥梁。

悬臂上面的构造必须在桥墩施工完成后才可以展开，整体桥梁需要很长的实施时间。浇梁段混凝土强度提高速度是影响施工进度的一个重要因素，运用挂篮悬臂浇筑施工时，混凝土强度不能达到设计强度就需要转动到挂篮的下段实施 [6]。经过大量的工程实践发现，在具体实施工程中每个阶段的施工时间是6～10 d，在气温很低的地方施工时，混凝土不符合张拉预应力筋的需要就会严重影响工期。因为混凝土张拉时间比较短，混凝土收缩变化对于构造受力具有很大影响。为此，可以采用悬臂拼接施工技术提升工程建设强度 [7]。

2.2 悬臂拼接法

悬臂拼接实施法即在预制现场需要把每个主梁进行分段预制，在梁端混凝土符合强度要求后，把预制的梁段逐渐运送到吊装场地;之后运用吊机根据规定的顺序把预制节段在桥墩对称的两边起吊拼接完成安装。悬臂拼接实施的主要程序包括分段预制梁段、放置与运送、梁段逐段起吊和拼接、穿过预应力束、实施预应力。

悬臂拼接实施工程和现浇施工有以下优势：把整个大跨径桥梁变为分节段，提升了构件的标准度，同时降低施工难度，让预制与拼接过程十分便捷;在施工时间层面的优点是桥的上部和下部构造能够平行作业——在浇筑桥墩、桥台时，就能够实现主梁中每个梁段的预制;拼接时施工速度比较快，拼接过程对环境要求较低;在准则制作时预制节段的质量可以得到有效控制，结构附加力会逐渐变小 [8]。整体桥梁施工需要的时间比较短，在张拉预应力刚束时，拼接部分的混凝土预制时间比较长，混凝土收缩变化在拼接时已经逐渐展开，对结构受力的影响变小。而悬臂拼接施工也有不足之处：第一，悬臂拼接部分对起重和运送设施能力有很高的要求，因此一定要按照实际状况明确预制梁段分段的长度。第二，预制时对节段大小的准确程度要求很高，场地桥梁实施线形调节不方便。预制各个部分主梁时，需要具备很高的准确度，如留下预应力孔的定位要十分准确，特别是在墩顶处的梁段预制及安装要求十分准确。第三，在预制节段时需要较大的场地。

3 案例分析

某桥梁工程建设时，桥梁长度为350 m，主桥长260 m，整个桥的主跨度有100 m刚构，板桥的宽度为16 m。横跨一条主干河流，同时与其他支流交汇，地理位置特殊，该桥在建设过程中，施工范围涉及3个乡镇，这些乡镇的出行受到限制，人员出行主要通过渡口绕道到其他地区，对人们的生活造成一定影响，主管部门积极制订解决方案，为项目工程的落实提供了有力支撑。该项目施工按照国家二级公路的标准设计，设计速度为80 km/h，路基宽度达到14 m，车辆通行路面宽度为2 m×3.85 m，项目通过两年多时间提前完成，横跨3条河流的交汇地带，为本区域的交通提供了便利，相关优势资源得到有效开发和利用，也带动了周边群众致富和經济增长，为本地经济发展做出了杰出贡献。

从预应力混凝土连续刚构桥的应用来看，本项目具备很强的适应能力，同时具有施工简单、环境适应力强等特点。桥梁均匀、整洁的外形构造也让更多设计人员给予了关注。当然，目前该类技术在应用过程中也出现了混凝土构造体开裂、梁体挠度异常等问题，仍需要深入研究和完善。

4 预应力连续刚构桥施工技术注意事项

受大跨径下预应力混凝土连续刚构桥的地理条件限制，桥梁施工方案大多运用悬臂实施策略。在应用悬臂技术时，桥墩与梁固定结构，从墩顶部开始，逐渐向两边对称的平衡悬臂实施策略。基于该技术工艺，可以构建一个个“T”字形状的双悬臂构造，一直到跨中合龙。完全运用预应力混凝土承受正、负弯矩的能力，是连续刚构体系桥梁的一种明显特征，把连续梁中原本比较大的跨中主梁正弯矩的一面转到支点的地方，构成主梁负弯矩。主梁跨径按照主梁截面的受力情况来设计，不但节约了材料，减轻了自身重量，而且让桥跨具备更高的跨越能力。悬臂施工时，墩顶位置主梁只承受负弯矩，基于该机制，桥梁和墩顶的受力形态是相同的，所以在建造主梁及桥梁过程中不需要进行系统转换，构造十分安全。在设计桥梁截面时，需要在悬臂施工就进行调整，让模板高度符合要求。此外，很多孔桥跨构造中运用悬臂施工策略能够进行平行施工，工程中运用的悬拼吊机及挂篮都能够实施，机具都能够反复运用，这进一步提升了施工效率，同时可以降低桥梁建设的材料、技术成本，提高项目效益。悬臂实施法在桥梁下面不用构建支撑，所以在深水、大跨、通航、峡谷的情况下构建桥梁，悬臂实施法是最好的实施方案。

5 结语

综上所述，在现代路桥工程建设数量不断增长、规模不断扩大的情况下，预应力连续刚构桥施工技术的应用具有十分重要的意义。得益于该技术的应用，在很大程度上提升了路桥工程的建设效率及质量，同时对降低施工成本、提升桥梁美观度等方面也有明显优势。在实际应用中，应当结合现场实际情况，科学应用预应力连续刚构桥施工技术，提高桥梁建设水平和工程效益。简支梁、悬臂梁及连续梁是钢筋混凝土梁式系统桥中比较传统的桥梁构造方式，在我国大量桥梁建设中得到应用。根据当前我国预应力连续刚构桥发展的状况，以后的桥梁发展趋势有6个方面：路径会逐渐增大;结构轻型化;简化预应力束的种类;改变边跨合龙落地支架;上部分构造长度增加，并且符合高速车行驶的需求;高墩大跨连续刚构桥梁逐渐增多。20世纪20年代末期，预应力技术出现并被应用到路桥工程施工建设中，这使得大跨径混凝土桥梁构造工程建设水平越来越高。得益于大量的实践研究，目前我国预应力混凝土连续刚构桥结构施工技术正在趋于成熟。为了进一步发挥该技术的应用优势，提供工程质量和效益，有必要对该技术进行更加深入的研究。

参 考 文 献

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[3]他玉德.大跨径预应力在连续刚构桥施工中的技术分析[J].居业，2020（9）：90-91.

[4]许皓，许传敏，高昇.基于大跨度预应力连续刚构桥转体施工平衡称重技术的研究与分析[J].江苏科技信息，2020，37（22）：51-53.

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