大跨度连续梁桥施工关键技术研究
2017-07-17
随着我国经济和人民生活水平的快速发展，交通等基础工程建设项目日益增多，桥梁作为我国交通系统的咽喉，近年来得到了国家的高度重视和大力发展。连续梁桥作为一种优异的结构体系，具有悠久的发展历史，它具有结构刚度好、变形量小、伸缩缝少、行车舒适、 养护简单、抗震性能强等优点，其中大跨度连续梁桥以其独特的优势更是得到桥梁工程师的青睐。
1 大跨度连续梁桥施工方法
大跨度连续梁桥是我国目前使用最为广泛的一种桥型，大跨连续梁桥的施工方法上主要有以下三种:
1.1悬臂法施工
悬臂施工法的基本原理就是从墩顶节段开始逐渐向两侧增加节段从而形成混凝土梁，下一节段及施工机具的重量由已完成的临近节段承受，在该段达到设计强度后，施加一个适合的预应力使之与前一节段连接成为一个整体，然后继续施工下一节段。悬臂法施工与以往施工方法相比具有以下优点：在施工时可以节省大量的型钢、支架和模板，能够更好的保证混凝土质量。其次，悬臂法施工不必使用挂篮进行混凝土的浇筑和养护工作，只需简单的移动支架即可。节段的预制工作可以与桥梁下部构造同时进行，不但可以大大加快施工进度，还可适当减小混凝土早期徐变带来的负面影响，充分发挥受力筋的性能。此外，节段的安装可以充分发挥机械化设备的优势，可在车流量或通行量较小的时段进行施工，将对交通的影响降到最低。
1.2顶推法施工
顶推法施工就是沿桥梁纵轴方向的台后开辟出一个预制场地，分节段预制混凝土梁身，使用预应力筋连成一个整体，然后使用千斤顶施加预应力，借助不锈钢板与聚四氟乙烯模压板的滑动装置将梁逐段顶进，各段就位后落架并将正式支座安装到桥底，完成桥梁施工。顶推法施工有以下特点：临时设备的费用相对较少，并且能够循环使用小型模板，工程劳动强度小，对桥下交通无影响，施工作业安全性高。若直接在桥梁施工平台上设置棚盖，则可以封闭式作业，不受外界环境的影响，有利于保证桥梁施工质量。但各分段在顶进过程中每一截面都会受到反复弯矩，因此相应的配筋量将有所增大。顶推法施工在大跨度预应力混凝土连续梁桥施工工程中得到了广泛的应用。
1.3逐孔施工法
逐孔施工法是中等跨径预应力混凝土梁桥比较常用的一种施工方法，有时也用于大跨度连续梁桥的施工。基本原理就是将连续梁分为若干个梁段，在预制时对梁段施加一个大小合适的预应力使其承受自身重力，然后使用专用设备从桥梁的一端逐孔施工，将机械化的支架和模板支承在承载梁上，在桥跨内进行混凝土现浇施工，待混凝土达到强度后脱模，并将整孔模架沿导梁移至下一浇筑桥孔，然后逐孔推进直至全桥施工完毕。采用逐孔施工的主要特点在于桥梁施工时能够连续操作，桥身越长施工设备的周转次数愈多，逐孔施工法的经济效益越高。对于跨径在75m以下的多跨桥梁，逐孔施工法是最经济的施工方法。逐孔施工法不需要设置地面支架，不影响河道通航和桥下交通，施工安全可靠，有良好的施工环境，能够保证施工质量。机械化和自动化程度较高，且上下部结构可以平行作业，能够降低劳动强度，缩短工期。
2 大跨度连续梁桥施工的关键技术
2.1悬臂法施工
使用悬臂法施工大跨度连续梁桥时，在预制前应首先采用线形控制软件技术分别建立精密的高程控制网和水平控制网。采用对接法预制节段时，上一节段在生产时所产生的偏差在下一节段预制时应予以纠正，应该注意的是在纠正偏差时，一次不宜纠正太多。既要注意节段的中线与高程，也要注意节段的倾斜度，避免反复纠偏，使铺设工作顺利进行，保证桥梁在合拢时中线和高程的精确度。
桥梁在悬拼阶段时应在两端固定位置各设置一个水准点，每段完成施工后须在其中线上设置一个水准基点，在各节段梁上做好测点标志，应与两端的水准点保持在同一直线上。施工前应计算并绘制出各节段梁在施工过程中的合理曲线，并动态实时监测各梁段节点挠度的偏差值和挠度方向，一经发现存在异常必须及时采取相应措施，确保实际施工曲线与合理施工曲线尽量保持一致。
桥梁合拢阶段，在锁定合拢段钢支撑前应实测两悬臂端的高度与水平位置、两悬臂端的相对高差、悬臂端梁体轴线的横向偏差，并及时与理论计算值和规范要求进行比对，如有较大偏差应调整至满足要求后再进行锁定，以保证合拢时的中线与高程与设计值相同。
2.2顶推法施工
在顶推施工中必须控制梁段中线处在允许范围之内，导梁和梁体的中线偏差不能大于2mm，相邻两跨支点同侧滑移装置的顶面高度偏差不能大于1mm，同一桥墩两支点滑移装置的顶面高度偏差不得大于0.5mm。顶推过程中梁体的前移必须是在四氟板垫塞上进行滑移，同时还必须保持四氟滑板两面的清洁，将白色面涂上润滑硅脂以减少摩擦。施工中施工人员需端正插入垫塞，保持白色面朝向不锈钢滑板，黑色面贴紧箱梁腹板。若在顶推过程中四氟板未能及时跟进，应立即停止顶推，将箱梁腹板顶起，放进四氟板后再进行顶推。每节段进行顶推时，应先推进5cm，然后停止、回油，再推进5cm，再停止、回油，反复二到三次，检查各部分设施的运动情况是否合格，合格后方可正式顶推。在顶推作业时，各个千斤顶应保持联系逐级同步加力。如发现螺丝松动、导梁杆件变形、混凝土开裂、导梁与箱梁联结处变形等情况时，应立即停止顶推。
为了控制梁体在顶推过程中的中线能够满足规范要求，必须设置横向导向装置。尤其是在圆曲线上进行顶推时，横向导向装置就显得更加重要。将一对纠偏器安装在预制台座前临时墩的两旁，以监测每段梁尾端的横向位置，保证梁尾与预制模板的正位接头。此外，还应在梁的前进方向设置两对纠偏装置，并随着梁段顶推的方向交替前移。在顶推时，还应作好横向偏差的观测工作，主要观测主梁和永久墩的弹性横向位移。
2.3逐孔施工法
使用临时支承组拼预制节段进行逐孔施工时，如果缺乏大型起重设备，则可以在预制场将梁分成若干段进行分段生产，架设时组拼节段所产生的自重使用支承进行临时承担，并在支承梁上配置张拉预应力筋，按照设计的要求将安装跨的梁与完成的桥梁结构进行连接。
桥面荷载的随机性较大，在施工过程中要加强施工管理力度，除必需的施工设备以外， 其他设备要及时清理，并注意保持桥面荷载的平衡性。对于不能清理的荷载要要认真估计荷载的重量及其作用位置，在计算挠度时应考虑在内。施工前应进行施工荷载计算并保持施工荷载稳定，重视对相关实测数据的收集、整理及汇总并应与计算值进行对比分析，密切注意施工过程中的荷载变化。监控工作应根据已浇梁段的高程、重量、预加力、弹性模量、混凝土强度等实测值，考虑温度影响、支座变形以及桥墩沉降等因素，使用施工控制程序进行分析后，提出下一梁段的立模高程值。
在施工过程中，要通过改进施工技术的方法来减少误差，使用逐孔施工法进行桥梁施工时的挠度控制是一个施工→测量→判断→修正→施工的循环过程，应该加强各施工工况的监测力度，及时了解桥梁标高的变化情况，在出现问题时及时迅速的对施工进行调整。
3 结语
近年来，由于国家大力开展交通基础设施建设，桥梁建设项目得到了迅猛发展，大跨度连续梁桥的结构理论、受力分析、设计步骤和施工工艺也已趋于成熟，施工的关键是控制好施工中的关键技术。
参考文献：
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