特大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)施工方案的設(shè)計探討

趙 斌

(甘肅長達路業(yè)有限責任公司，甘肅 蘭州 730000)

1 連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工工藝

連續(xù)剛構(gòu)橋梁在施工過程中可以采用的工藝技術(shù)主要有兩種，分別為：支架施工法、懸臂施工法。支架施工法是常用于施工基礎(chǔ)條件較好的中小跨徑的連續(xù)剛構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)中，一般采用滿堂現(xiàn)澆的方式。支架施工方法的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)狀態(tài)一次成型，但是在施工過程中，需要保證支架的剛度、強度和穩(wěn)定性，并需要堆載預(yù)壓以消除非彈性變形。懸臂施工方法，常見于高墩大跨橋梁，懸臂施工是一種按照對稱狀態(tài)完成懸拼或者懸澆的方式，最終擴展結(jié)構(gòu)形成雙懸臂，在結(jié)構(gòu)合攏后，形成一個完整的整體體系。這種施工工藝的優(yōu)點在于充分提高了橋梁的跨越能力，而且施工工序較為簡單，工藝也比較成熟，工程造價較低。但是懸臂施工對掛籃施工安全、懸臂澆筑工藝、施工撓度和模板立模標高控制等問題嚴格控制，才能夠真正的保證施工質(zhì)量。

2 常見的連續(xù)剛構(gòu)橋梁設(shè)計方法

設(shè)計主要考慮三個重點部分：橋跨布置、合理截面、溫度內(nèi)力。

2.1 橋梁布置

橋跨布置是連續(xù)剛構(gòu)橋梁設(shè)計中的首要問題，在設(shè)計過程中主要針對邊中跨比例、布控方式進行設(shè)計。在實際應(yīng)用的過程中，如果想要讓邊跨和中跨之間的最大正彎矩達到同一水平，需要將比例控制在0.55～0.58；如果主梁結(jié)構(gòu)采用變截面構(gòu)造，比例則要控制在0.7～0.8范圍內(nèi)；目前國內(nèi)外設(shè)計中通常選取的連續(xù)剛構(gòu)橋梁的邊跨和主跨跨徑比值為0.54～0.56。

2.2 合理截面

連續(xù)剛構(gòu)橋梁的合理截面指的是橋梁高度和板件厚度兩個方面，在選擇截面形式時，需要選擇抗彎效率、抗扭性能較強的箱形斷面型，從結(jié)構(gòu)受力特性的角度考慮，主要可以采用變截面箱型斷面格式。梁高的確定包括主梁、跨中梁，根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗和具體的公式進行計算，通過時考慮到梁高需要滿足的性能條件。目前，科學技術(shù)發(fā)展，輕質(zhì)高強混凝土的材料在工程中得到了廣泛應(yīng)用，橋梁結(jié)構(gòu)也逐漸朝著輕型方向發(fā)展。比如，在梁跨中間部分采用輕質(zhì)混凝土的，就可以改變結(jié)構(gòu)設(shè)計高度，盡可能減小橋梁的梁高。在這個狀態(tài)下，可以采用變截面型適應(yīng)恒載作用下的特性，從而對箱梁應(yīng)力狀態(tài)進行設(shè)計，板厚的設(shè)計除了要滿足抗彎要求之外，還要滿足局部受力和結(jié)構(gòu)抗剪要求。根據(jù)目前公路項目常見的設(shè)計參數(shù)來看，底板最小厚度為32 cm，少數(shù)會采用25 cm、28 cm，頂板厚度可以應(yīng)用25～28 cm，腹板厚度可以取用40 cm。板厚和使用材料之間也有著密切的聯(lián)系，如果選擇的是高強輕質(zhì)材料，那么板厚同樣能夠滿足受力要求。

2.3 溫度內(nèi)力

連續(xù)剛構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)是一種較為特殊的超靜定結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)體系在實際應(yīng)用的過程中，會受到環(huán)境溫度的影響，產(chǎn)生次內(nèi)力，對橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計產(chǎn)生顯著影響。因此，在對連續(xù)剛構(gòu)橋梁進行設(shè)計的過程中，要盡可能降低溫度次內(nèi)力，可以采用的方法有以下幾種：第一，減小橋墩抗推剛度；第二，控制連續(xù)剛構(gòu)的總長度；第三，控制施工合攏溫度。以橋墩抗推剛度為例，橋墩抗推剛度和溫度次內(nèi)力之間屬于正比例關(guān)系，減小抗推剛度就能夠減小溫度次內(nèi)力，一般情況下，連續(xù)剛構(gòu)更常用于高墩大跨結(jié)構(gòu)，因此可以通過提高橋墩的高度，達到降低縱深的目的，進而就可以降低抗推剛度?；蛘呖梢圆捎萌嵝詷痘?，也可以降低抗推剛度。

3 角弓鎮(zhèn)白龍江大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)施工方案

3.1 連續(xù)剛構(gòu)施工概況

角弓鎮(zhèn)白龍江大橋橋梁起點樁號為：ZK379+282，訖點樁號為ZK379+758，橋長476m。

角弓鎮(zhèn)白龍江大橋采用的是懸臂澆注法完成連續(xù)剛構(gòu)箱梁，具體設(shè)計參數(shù)如表1設(shè)計參數(shù)情況所示。

表1 角弓鎮(zhèn)白龍江大橋連續(xù)剛構(gòu)設(shè)計參數(shù)情況

3.2 連續(xù)剛構(gòu)施工方案

根據(jù)設(shè)計圖紙參數(shù)進行的施工工作，采用的是懸臂施工方法，使用三角掛籃逐段澆筑的方式，按照具體的施工工藝順序，在完成0#施工梁段的整體施工后，安裝及拼裝掛籃，保證的兩邊施工可以對稱完成懸臂端澆筑作業(yè)，其中過渡墩高度為39.45～47.3 m，邊跨現(xiàn)澆段也采用了墩頂托架支撐體系，作為支撐結(jié)構(gòu)存在。從圖1中可以看出來施工分為四個部分，分別為：0#段托架及施工、連續(xù)梁懸澆段施工、邊跨現(xiàn)澆段施工、合攏段施工。

圖1 連續(xù)梁懸臂澆筑施工工藝圖

(1)托架施工中工藝較復雜，包括：托架安裝、托架預(yù)壓、模板安裝、鋼筋安裝四個環(huán)節(jié)。以模板安裝為例，在實際安裝過程中，首先要保證托架標高按施工方案的高度預(yù)留和預(yù)壓調(diào)整，然后安裝底模板，安裝時還要考慮到支架的彈性變形、支墊的壓縮變形、鋪板的壓縮變形，從而預(yù)留一定的預(yù)拱度。在進行內(nèi)模和橫膈模安裝時，要將模板清理干凈，涂刷脫模劑，確安裝尺寸準確，避免漏漿。然后將端模安裝到位既可。0#段托架施工中，掛籃模板的安裝極為重要，將掛籃模板安裝在三角托架之上，并且采用固定鋼架進行支撐。安裝完畢后需要檢查平面位置和幾何尺寸的誤差，確保尺寸準確、聯(lián)結(jié)件牢固、支撐和固定拉桿數(shù)量都滿足設(shè)計和施工方案要求。

(2)連續(xù)懸梁澆筑施工的施工順序，主要包括：掛籃結(jié)構(gòu)設(shè)計、掛籃試壓、掛籃拼裝以及掛籃施工。以掛籃拼裝為例，首先要做好安全防護和準備工作，確認工具、安全設(shè)施等內(nèi)容，然后按照拼裝步驟，從測量放樣、安裝軌道墊梁、主架構(gòu)、掛籃橫聯(lián)系桿件、頂橫梁、懸吊系、底前后橫梁、底模桁架，鋪底模、外側(cè)模和外模吊耳及走行梁、內(nèi)模架、吊耳及走行梁、拼裝內(nèi)模等。

(3)邊跨現(xiàn)澆段施工中涉及到的內(nèi)容包括邊跨現(xiàn)澆段預(yù)壓、模板立設(shè)、鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝、混凝土澆筑等環(huán)節(jié)，以混凝土澆筑為例，在混凝土運輸?shù)浆F(xiàn)場后，檢測坍落度，滿足要求后澆筑，并采用高頻振搗器完成振搗，澆筑工藝需要和0#塊相同。

(4)合攏段施工，角弓白龍江大橋的實際施工方案和現(xiàn)場施工情況為連續(xù)剛構(gòu)有3個合攏段，連續(xù)橋梁采用了懸臂灌注施工，為保證施工階段的穩(wěn)定性，合攏順序采用了先邊跨合攏、然后跨中合攏。通過這種方式有效保證合攏段的質(zhì)量。

3.3 施工效果分析

以掛籃施工為例，掛籃是該施工梁段中的重要承重結(jié)構(gòu)，又是施工梁段的作業(yè)現(xiàn)場，掛籃設(shè)計應(yīng)能承受最大梁段重量及施工荷載，并按最不利荷載設(shè)計加工。在角工白龍江大橋主橋連續(xù)剛構(gòu)施工方案中采用三角掛籃這種形式，和傳統(tǒng)的掛籃方式不同，該形式的掛籃具有桿件受力明確，承載能力大，彈性變形小，安裝與拆卸方便，移動靈活，定位準確，調(diào)整方便等優(yōu)點，并且提高施工效果和施工質(zhì)量，具有著傳統(tǒng)連續(xù)剛構(gòu)橋梁設(shè)計方法所不具有的特點。

4 總 結(jié)

綜上所述，連續(xù)剛構(gòu)連續(xù)體系在橋梁施工中應(yīng)用可以讓橋梁受力更加明確，同時保證橋梁滿足較大跨徑的要求，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)美的特點，也因為這種特性，連續(xù)剛構(gòu)在公路項目建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，本文詳細分析了角弓白龍江大橋的實際情況，針對施工方案進行了詳細的分析，對促進連續(xù)剛構(gòu)連續(xù)體系在橋梁中的設(shè)計應(yīng)用有著一定的參考價值。