大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用

项曾森 项曾林

摘要：現代化进程的加速使桥梁建设规模不断扩大、里程不断延长，而我国桥梁工程中大跨径连续桥梁形式的应用最为广泛，但大跨径连续桥梁施工难度大，施工中隐藏风险较多，为了保证施工高效、有序、安全进行，规范实施施工技术至关重要。为了提高大跨径连续桥梁施工质量，文章从对大跨径连续桥梁施工特征的探究出发，结合桥梁工程施工实例分析大跨径连续桥梁施工技术的具体应用，详细论述基础施工部分、施工监控、支架法施工、托架施工、挂篮施工、梁体结块施工的技术要点，以期为桥梁工程施工实践提供参考与借鉴，不断提高大跨径连续桥梁施工技术水平与质量。

关键词：大跨径连续桥梁    施工技术     桥梁工程    应用

中图分类号：U445.4    文献标识码：A

Application of Long-Span Continuous Bridge Construction Technology in Bridge Construction

XIANG Zengsen   XIANG Zenglin

（Wuhan Datong Engineering Construction Co.， Ltd.， Wuhan， Hubei Province， 430000 China）

Abstract： The acceleration of the modernization process has made the scale of bridge construction continues to expand and the mileage continues to extend， and  the form of long-span continuous bridges is most widely used in bridge engineering in China. However， the construction of long-span continuous bridges is difficult and there are many hidden risks in the construction， so in order to ensure the efficient， orderly and safe construction， it is crucial to implement construction technology in a standardized manner. In order to improve the construction quality of long-span continuous bridges， this paper starts from the exploration of the construction characteristics of long-span continuous bridges， analyzes the specific application of construction technology of long-span continuous bridges in combination with examples of bridge engineering construction， and discusses in detail technical points of the foundation construction part， construction monitoring， scaffold construction， bracket construction， hanging basket construction and beam block construction， in order to provide reference and the model for the bridge engineering construction practice and continuously improve the construction technology level and quality of long-span continuous bridges.

Key Words： Long-span continuous bridge; Construction technology; Bridge engineering; Application

现代化进程的加速使各地交通运输流量日益增长，为满足交通运输要求，桥梁工程建设数量也在逐年增多。在桥梁工程施工中，大跨径连续桥梁施工技术因成本低、质量高、适应力强、实用性强、后期养护工作少、稳定性与安全性好而受到行业的欢迎。但在技术实施过程中也存在诸多隐藏风险，需要以规范技术操作为基础，加强施工现场控制，并进一步深入分析大跨径连续桥梁施工技术的应用。

1 大跨径连续桥梁施工特征

大跨径连续桥梁为应力桥梁的一种，其主体结构部分为连续钢构桥，由桥墩与梁体两部分构成，其中桥墩连接梁体时采用直接固结方式，与其他桥梁结构相比，可以在最大程度上帮助梁体分担压力，因此，使桥梁整体的安全性与稳定性得到大幅度提高。通过对大量大跨径连续桥梁施工效果的总结来看，此类桥梁结构质量优秀、实用性强、适应能力强、后期养护工作少，对缓解现代交通运输压力有着重要意义。但连续刚构桥结构本身为多次超静定结构体系，受到外力因素影响后，附加内力将不断增多，随着内力的累积到达一定程度后将持续对桥梁结构造成负面影响，缩短桥梁工程使用寿命。如自然环境下混凝土在温度应力作用下出现膨胀收缩情况，对结构安全性构成威胁，若长时间无法改善则危及桥梁的实际质量[1]。基于此，在实际施工中必须合理进行技术选择，有效环节外力因素造成的桥梁内力增加。

目前，我国已构建成熟的大跨径连续桥梁施工技术体系，各类型大跨径连续桥梁施工技术的实际应用可以满足铁路、公路等不同运输领域的需求，现有多样大跨径连续桥梁，具体分类情况见表1所示。

2 大跨径连续桥梁施工技术的具体应用

2.1 工程概况

某地建设高速公路桥梁，总长为1.8km，桥梁为大跨径连续梁桥，考虑到施工方案中对桥梁整体强度的要求，采用C50混凝土进行桥梁以及封端位置施工，采用C40混凝土进行桥梁防护墙施工，并根据施工现场情况向混凝土中掺入适量膨胀剂，施工具体流程见图1。

2.2 基础施工

2.2.1 大型沉井与上部结构施工

大型沉井施工是大跨径连续桥梁施工中的关键部分，在本项目中需要根据现场实际情况，对沉井结构尺寸、位置、结构相对位置进行科学分析，在施工现场由技术人员经过认真、全面的勘查后准确计算出大型沉井施工的各项参数。同时，考虑到大型沉井深度过大问题，施工中也需要认真做好现场监管工作，要求技术人员、安全员、质检员要持续关注施工期间混凝土注入速度以及施工整体进度，按照施工方案中给出的具体参数进行有效控制[2]。

上部结构处于开口区域的周围位置，主要进行支撑及通道结构施工，均采用转体施工法，即采用现场浇筑与现场装配两种方式使结构成形后，通过转体就位完成施工；但在转体过程中需要做好旋转角度控制。

2.2.2 深水承台施工

由于本次施工周围存在水域，一部分桥梁结构处于水体内，因此，在施工与后期运营中桥梁均会受到水体的作用，必须对处于水体中结构的安全性与稳定性做出考虑。综合现场实际情况与施工质量标准，决定采用深水承台工艺，施工前全面了解水体深度、水文环境、水体流速、地质环境等情况，对深水承台施工方案进行优化，保证深水承台工艺能够满足施工现场实际需求。同时，为了提高基础结构施工质量，水下施工部分通过水下成桩工艺奠定稳固的基础。

2.2.3 钢绞线与预制结构连接施工

预制结构施工前需要先对预制构件质量进行确认，由于工期长、预制构件量大，尽量选择资质良好、信誉好、口碑好、综合能力强的供应商，并且指派专人在生产现场完成预制构件拼接、焊接指导工作，操作结束后技术人员立即按照标准对连接点质量进行检查，确定符合标准后需要針对连接点展开抗拉伸性能测试，并根据测试结果对比设计参数，在符合标准基础上尽可能达到预期要求，采取优化措施。最终采用钢绞线进行预制结构连接，操作过程中技术人员应全程进行指导，确保施工人员顺利完成钢绞线穿束工作，并按照方案要求合理控制混凝土浇筑速度，此外作业结束后24h内应完成预压测试；但在该项施工操作中需要考虑天气情况，尽可能降低外界因素对施工质量的影响[3]。

2.3 施工监控

2.3.1 应力监控

大跨径连续桥梁施工中不同来源的应力均会对结构稳定性、施工安全性造成影响，为了避免延误施工进度，安全高效完成施工任务，应全程展开应力监控，对应力可能造成的影响做出全面预测，及时进行处理。具体来讲，技术人员应以工程设计方案与施工方案为基础，先确定桥梁结构上的应力集中点，在集中点上布设好在线监控设备，在监控程度当中设定阈值，应力超过阈值后系统则会发出警报。同时，借助BIM软件将在线监测设备采集的数据导入，完成3D模型构建，与预期效果模型进行对比，对施工中因应力出现的问题进行判断与分析，形成针对性处理方案[4]。

2.3.2 温度监控

温度监控主要包括两项内容，即年温度差、局部温度差，其中年温度差产生的影响主要作用于水平约束结构当中，温度差过大会导致结构出现均匀收缩，且一旦出现均匀伸缩约束则会导致结构遭到温度应力的影响。局部温度差是指沿界面高度方向日照温差，在桥梁顶板、梁体、腹板等位置上局部温度差的存在也会导致质量受到影响，因此，此类关键位置均需布设监控设备，实时采集温度参数，分析温度变化趋势及对桥梁质量带来的影响，及时采取防控措施。

2.3.3 线形监控

大跨径连续桥梁施工中挠曲变形是发生频率最高的质量风险，在施工中诸多因素均会导致挠曲变形发生，且主要诱因均会造成桥梁结构在位置上发生不同程度的偏移，影响桥梁后续的合龙施工，或导致成桥永久线性达不到设计要求。对于挠曲变形问题，必须通过线形控制加以预防，其中必须先向施工单位明确施工中线形控制的标准与流程，要及时通过量测、识别及修正保证线形参数准确；循环施工期间要做好梁标高与应力的控制，利用数据采集、资料分析、模拟仿真等现代高端信息化软件，搭配精密水准仪、全站仪、校核软件、线形监理及计算软件形成完整的监控系统，抑制施工中线形误差。

2.4 支架法施工

施工过程中现场现浇作业需要在支架的协助下完成，常用支架为碗扣脚手架，搭设支架时需要结合梁体施工要求计算承载力，为高稳定性支架结构搭建提供坚实的数据基础。在搭设过程中要选择平整、硬化的场地，相邻支架之间的距离为60cm，组成支架的钢管规格为φ630mm、壁厚为10mm，该项目中每个工段共搭设5排支架，钢管柱支架连接采用12号槽钢；支架的搭设方向应保持与桥向一致；且为了提高支架结构的整体稳定性，横向上需要增设剪刀撑，并在立杆下侧增设15cm长竹胶板；而为了避免外部荷载增加后支架出现弹性形变情况，采用沙袋完成支架预压，并利用水准仪对支架沉降进行监测，对支架失稳进行预防，预压期间加载应从支座向跨中进行，达到满载后需要进行不短于24h的持荷，预压总重为设计荷载的110%，采用三级加载方式，按照50%、110%、110%的顺序进行加载，注意加载后沉降情况，加载后期应做好记载速度控制，避免桥梁结构因整体或局部出现加载量过大、过快情况导致基础出现剪切破坏，观测沉降量超过10mm/d、水平位移量超过4mm/d表示有安全风险[5]。

2.5 托架施工

托架施工过程中必须保证立柱垂直度＜1/1000；正式施工前，检查焊缝质量，焊缝尺寸、焊接变形量均要满足施工要求，且不得出现虚焊情况；工字钢与立柱交叉位置为受力的薄弱环节，需要提高焊接强度；发现焊接变形情况要及时进行矫正，避免无法与锚板连接位置紧密贴合以及因贴合不紧密导致的连接位置焊缝过大、焊缝拉裂；安装横纵梁双工字钢期间，必须确保位臵准确，禁止有缝隙出现，若使用上下杆件必须保持在相同平面内，受力上应呈均衡状态，检查结构件与焊缝是否有裂纹出现，严禁使用弯曲、变形托架结构件。与支架法施工相同，托架也需要进行预压，按照从中间向两边的顺序进行，满载后需要持荷超过24h，預压总重量为设计荷载的120%，加载同样采用三级加载方案，按照50%、100%、120%依次进行加载。

2.6 挂篮施工

在本项目施工中挂篮施工主要包括以下部分：主体桁架施工、轨道吊装施工、内模吊装施工、翼板吊装施工、底板模板吊装施工，涉及以下技术要点与注意事项：通过吊车完成轨道与垫木吊装，在轨道固定上使用夹子及锚定钢棒，可以提高挂篮稳定性，提高线性控制效果；吊装桁架过程中应借助吊车，并在导轨上完成主构架固定，再依次组装与固定推进设备、千斤顶、锚定设备，最终进行固定，挂篮固定也采用锚定钢棒，可以减轻挂篮结块承担的一部分重量；内模吊装前应在地面上完成底膜拼接，再利用吊车完成吊装；内模底板应在挂篮桁架区域内安装，方便后期施工中对结块安装尺寸进行控制；内模安装结束后需要技术人员根据设计方案的要求，对挂篮尺寸进行复核，无问题情况下连接挂篮与初始模板[6]。

为了避免挂篮作业出现安全问题，挂篮总重量变化应控制在设计总重量的10%范围内；梁段浇筑混凝土施工时挂篮行走的抗倾覆安全系数大于2.0、自锚固系统安全系数大于2.0；拼装挂篮过程中禁止随意进行螺栓孔切割与扩孔，若因实际需要不得不扩孔，需经过设计单位及技术人员的论证后进行，并且严禁直接在螺纹钢筋吊杆上完成搭火、电焊等操作，必须使用双螺母锁紧精轧螺纹钢筋吊杆；施工期间使用挂篮起吊重物时，先提起10～20cm，经过确认无安全隐患后完成后续起吊任务，吊件下不得站人，起吊全程听从指挥；新筑梁段完成压浆等强、纵向张拉后才可以移动挂篮。

2.7 梁体结块施工

2.7.1 混凝土浇筑与养护

混凝土搅拌环节水化热问题严重，借助该特性可以提高粗集料温度，但为了达到效果，需合理确定配合比，保证材料用量科学，并依照配合比完成后续配置工作；浇筑过程中，按照从下至上的顺序完成操作，从底板浇筑开始，依次进行腹板、顶板浇筑作业，并在完成浇筑后立即展开振捣，振捣时间与方案应根据施工要求与混凝土性能变化情况进行确定，主要作用是预防混凝土固结后出现蜂窝孔等质量病害。此外，浇筑期间还要关注腹板混凝土浇筑厚度与周边的高度差，差值应控制2cm内，以便挂篮施工受力均匀，预防新旧混凝土连接位置出现错位；浇筑结束后，需要结合天气、气温进行养护，冬季需采取保温养护措施，夏季则需洒水保湿养护。

2.7.2 模板工程

安装模板时以稳固性为操作目标，需要采用方木支撑模板；本项目选用15mm厚的竹胶板为模板，连接采用钢钉、固定采用方木；在翼缘板以及侧模底板施工时支撑采用斜面与支架，提高模板稳定性，也预防混凝土漏浆问题，若仍有缝隙存在可以通过织物封堵。模板施工中内模的主要材料也为竹胶板，固定同样采用方木，但其施工应在底板浇筑后进行，需要根据断面尺寸设置内模。

同时，为了提高桥梁面层防水性能，需要设置伸缩缝，模板施工中需要先确定伸缩缝位置，采用沥青麻絮、防水密封胶提前设置出凹槽、处理凹槽，凹槽之间的距离控制在2m左右，凹槽表层应进行防水、防腐处理，抗渗透性应在0.25MPa以下、抗腐蚀涂层厚度应在150μm以上[7-8]。

3 结语

综上所述，随着社会经济的发展及现代化进程的加快，大跨径连续桥梁施工技术的应用范围将越来越广，为了发挥大跨径连续桥梁施工技术优势与价值，保证施工规范、监管有效至关重要，及时对质量问题与安全风险进行处理，提高工程质量、延长桥梁使用寿命。

参考文献

[1] 胡好枝.关于大跨径连续桥梁施工技术[J].黑龙江交通科技，2021，44（12）：104-105.

[2] 张嘉晨霁，罗成平.大跨径连续桥梁施工技术研究[J].运输经理世界，2021（33）：97-99.

[3] 田俊.大跨径连续桥梁施工技术分析[J].运输经理世界，2021（30）：88-90.

[4] 陈少毅.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用[J].建筑技术开发，2021，48（18）：23-24.

[5] 姚仲杰.大跨径连续桥梁施工技术在公路桥梁建设的合理应用[J].黑龙江交通科技，2021，44（8）：141，143.[6] 陈伟成.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术研究——以河源市义合镇阮啸仙纪念大桥为例[J].工程技术研究，2021，6（15）：80-81.

[7] 纪锋.公铁两用悬索桥施工风险评估研究[D].成都：西南交通大学，2021.

[8] 仲世琦.大跨度钢筋混凝土系杆拱桥施工监控与关键技术研究[D].兰州：兰州交通大学，2021.