大跨度桥梁施工探析
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摘要：在施工过程中，大跨度桥梁结构会受多种因素的影响，如混凝土的收缩和徐变、设计参数与实际数值的差异、施工误差、测量误差、温度变化等。文章结合某大跨度桥梁实际，对大跨度桥梁梁墩结合部位的施工技术进行了分析阐述，和同行交流。
关键词：大跨度桥梁；梁墩结合部位施工；施工安全
随着我国加大基础实施投资力度，现在迎来了道路和桥梁建设的高潮时期，桥梁建设任务将更加艰巨，施工难度将越来越大。大跨度桥梁施工是桥梁建设的关键环节，为了确保桥梁施工过程中结构安全和成桥内力符合设计要求、线形平顺，施工中必须进行跟踪控制。本文结合某某大跨度桥梁实际，对大跨度桥梁梁墩结合部位的施工技术进行了分析阐述。
一、工程概况
某大桥主跨设计为（108.85+2×185+115.50）m预应力混凝土连续刚构桥，现浇段上部采用单箱单室直腹变截面梁。共有5个主桥墩，其中69#、73#为边墩；70#、72#为边主墩；71#墩为中主墩。桥面纵、横向坡度均为1.5%，71#墩为桥梁纵桥向变坡点，其桥面主体结构翼缘面标高为37.783m。主墩箱梁悬臂浇注段为21个梁段，箱顶宽11.60m，箱底宽9.00m，翼缘板悬臂长为1.30m。桥面横坡为双向1.5%，箱梁采用三向预应力体系。
0#段是连续刚构桥墩梁结合部位，属超静定结构，其受力状况极为复杂，目前尚不能对0#段各部位的受力及变形做出精确的分析。0#段一般设计为空间薄壁结构，体积大，构造复杂，普通钢筋和预应力束密集，施工难度较大，是连续刚构桥上部结构施工的关键之一。
二、施工工艺分析
大跨度预应力混凝土桥梁的施工工艺复杂繁琐，影响因素多，技术要求高，施工中经常会遇到某些意料之外的问题。要达到施工控制的目的，确保大桥施工的安全和顺利，保证成桥线形和内力满足设计要求，必须对特大桥梁的施工进行严格监控，及时处理各种误差。
（一）支架的搭设与预压
根据本工程的特点，从经济和适用性考虑，拟采用钢管支架作为0#段支撑系统，在钢管支架上搭设支架。
（1）支架的搭设
0#块支架采用6根Ф80×1cm钢管，在墩身每侧设置3根。每根钢管长约1535cm，在支撑钢管中部用水平向Ф50×0.8cm钢管加强各钢管立柱之间的联系。
在承台顶浇注1.5×l.5×0.4m钢管支架基础，基础顶部预埋钢板，在基础上支立钢管，钢管底部焊接法兰盘并与基础预埋钢板焊接。在钢管顶附近用工25b工字钢穿过钢管，靠近墩身侧与墩身内预埋钢板焊接，另一端悬出支撑钢管50cm，作为上部平台斜支撑牛腿用，斜支撑采用工25b工字钢：钢管顶部焊接钢板，对应支撑钢管，安装纵桥向工45b工字钢，一端与墩身内预埋件焊接，一侧与斜支撑焊接。横桥向墩身两侧牛腿斜支撑采用I28b工字钢，上面安装贝雷支架，贝雷支架为150×300cm标准构件，每道设置2片，通过预埋在墩身内阳头实现铰接，每道贝雷悬出墩身300cm。每侧设置2道。纵、横桥向贝雷梁上摆放I45b分布梁，布置间距150cm。
（2）支架的预压
主桥0#块分二层浇筑，第一层与墩身顶一起浇筑，浇筑位置为墩顶标高处：第二层为0#块剩余腹板及顶板混凝土浇筑。预压方法依据贝雷支架正上方梁段混凝土重量分布情况，在搭好的支架上堆放梁跨荷载1.2倍的砂袋，预压时间视支架沉降量定，支架日沉降量不得大于2.0mm，一般梁段预压时间为三天。主桥0#块支架预压方案拟采用袋装砂堆载预压。
支架预压方案如下：支架预压采用1.2倍载预压，取具有代表性的一侧支架进行预压。经计算，一侧支架承受的0#块悬臂段混凝土142.67m3，试验时堆载总重量取1.2倍的施工荷载，重量总计约453.69t（包括施工荷载）；预压观测点采用在支架上方挂垂直线锤或在支架下方划油漆标记。共设置12个观测点，观测点布置为：a纵桥向每1.5m设置1个观测点；b横桥向在梁两侧腹板及跨中位置分别设置1个观测点；预压材料一律使用袋装砂，用于施工的砂袋应预先称重，以便控制加载总重量。一袋砂袋重量一般约为45Kg，共需砂袋约10000袋左右，砂袋堆放根据梁体重量分布情况设置；支架预压采用分级加载方式：0→20%→50%→70%→100%→120%，当达到120%荷载时持续24小时。每完成一级加载，均对所有测点进行一次测量。卸载也采用分级卸载的方式，程序为120%→100%→70%→50%→20%→0。每完成一级卸载，也对所有测点进行一次测量。
（二）挂篮拼装
（1）找平铺行走梁：从中支点用中粗砂找平行走梁垫梁下方梁体顶面；
（2）铺设垫梁：将长度为500mm 的垫梁（双拼I20b）按照间距500mm均匀布设在梁体竖向预应力筋间隙内；
（3）安装行走梁：从两端向跨中安装行走梁，找平行走梁顶面，准确定出行走梁中线，然后锚固螺拴、锁定行走梁；
（4）安装挂篮主桁前后支点挂轮：从行走梁后端穿入后支点挂轮、前端穿入前支点挂轮：
（5）安装挂篮主桁架：挂篮主构架共分为五部分，分别是：主粱、前斜拉梁、后斜拉梁、立柱，门架；具体拼装顺序为：首先吊装主梁，其次安装立柱，并设临时支撑，再次安装前后斜拉梁．最后安装门架。
（6）安装挂篮前吊挂系统：在安装完毕挂篮主桁架后即可进行挂篮前吊杆的安装，具体安装方法为：在中支点将底模、侧模吊杆及扁担梁、销轴托槽拼装完毕，整体吊装至挂篮前上横梁对应位置，侧模吊杆同理安装；
（7）安装侧模滑道梁：在中支点施工时即可进行侧模滑道的安装工作。安装过程如下：首先确定挂篮侧模与中支点已浇筑节段联结牢固后即可通过卷扬机将侧模滑道吊装穿人侧模滑道槽口，安装前后吊杆及挂架；
（8）移动侧模就位：侧模前后吊杆安装完毕后，提升螺纹钢使侧模底口脱离底部支架。在侧模模板桁架前端和侧滑道梁前端之间安装5t倒链，通过倒链牵引侧模前移至底模前后下挂梁之间，下放前后吊杆，使侧模下落至底模前后下挂梁之间；
（9）调整挂篮姿态：侧模移动就位后提升底模前后杆，使底模脱离三角托架。根据测量控制点调整挂篮前后位置，同时移动底侧模使之准确就位。锁定底侧模后锚点。
（三）模板安装
主桥墩墩身及0#块梁段均统一采用新加工的定型钢模板，钢模板设计按照墩身构造进行分块编号制作。模板面板为5mm厚钢板，肋板采用0.6×8cm钢板，法兰板采用8号等边角钢，竖向加劲肋为10号槽钢。水平向加劲肋为16号角钢。
（四）悬臂混凝土浇筑
大桥应分层浇筑使第一层混凝土还未初凝，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。0#段分段分层浇筑，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。
梁段混凝土浇注应自悬臂端向已浇筑段斜向分层浇注振捣，先浇注底板，再浇注腹板和顶板混凝土。使用插人振动棒时，不得碰损制孔管道及钢筋骨架。
在挂篮悬浇段施工中，防止T构因为不平衡而导致破坏，主墩两边挂篮施工的不平衡重量不得超过8吨。清除梁面上除必要施工机具和施工材料外所有的堆积物，并且要确保两侧堆集荷载基本一致；浇筑混凝土时，采用两台汽车泵两侧同时浇筑；每次混凝土浇筑时，在两侧梁面上各安排一个值班人员，互相联系，指挥主墩两侧挂篮施工的混凝土的浇筑，保证两侧的混凝土浇筑保持同步。
（五）预应力钢铰线张拉
钢绞线是由多根钢丝绞合构成的钢铁制品，碳钢表面可以根据需要增加镀锌层、锌铝合金层、包铝层、镀铜层、涂环氧树脂等。
预应力钢绞线张拉是把预应力张拉完成后钢绞线在锚夹具前的拉力。因此，在钢绞线预应力张拉理论伸长量计算时，应以钢绞线两头锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度，但在预应力张拉时钢绞线的控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的，故为控制和计算方便，一般以钢绞线两头锚固点之间的距离，再加上钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，作为钢绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度。在钢绞线预应力张拉时，钢绞线的外露部分，大部分被锚具和千斤顶所包裹，钢绞线的张拉伸长量无法在钢绞线上直接测量，故只能用测量张拉千斤顶的活塞行程，计算钢绞线的张拉伸长值，但同时还应减掉钢绞线张拉全过程的锚塞回缩量。在任何情况下，不允许整根拉断。
三、结语
该桥梁工程施工完毕，从实施效果上看，钢管贝雷支架能克服地形起伏变化大、高墩、跨路等诸多不利因素。施工安全可靠，对今后类似桥梁施工有较好的借鉴作用。
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