大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工技术分析

术分析

摘要：大跨径预应力混凝土连续刚构桥是桥梁施工的关键节点，直接影响桥梁结构的施工质量。本文以实际工程为背景，对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的施工技术进行分析，包括桥墩基础与系梁及拱肋的施工等，并提出了具体技术措施。

关键词：大跨径；预应力混凝土；连续刚构桥；施工技术

大跨径连续刚构桥施工技术是近年来桥梁工程领域的研究热点，本文主要针对大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工中存在的问题进行分析，以某公路工程为例，结合实际项目对大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工技术进行研究和应用，旨在为今后类似工程提供参考。

一、大跨径预应力混凝土连续刚构桥的施工特点

采用现场浇注法进行大跨度预应力连续刚构桥的施工，是一种十分经济的方法。在混凝土搅拌时，应注意温度、油石比和物料级配。按照合理的、科学的方式来完成每一步。再采用电子称重仪来控制油石比，将每一种物料分类称重。分级控制采用二级控制，第一阶段监测各冷库的出料口和输送带的速度，然后通过输送带和升降机进行筛选，最后由振动筛进行筛分；筛网的选型也很关键，筛的大小不宜过大或过小，应与规格要求的筛网大小大致相符。随着技术的进步，混合机的种类也越来越多，能够根据网络和操作间的指示进行合理的调节。

二、工程概况

某桥位于某市，采用单跨预应力混凝土连续刚构式。该桥梁结构主要由主跨为180m的3×40m预应力混凝土连续刚构桥、桥面系、附属工程组成，主跨为180m。主要建设内容包括：（1）主墩墩柱结构与引桥T梁结构，其中，主墩墩

柱基础采用C50现浇厚桩基础；（2）桥台部分设置在墩顶（包括桥塔）下方。（3）引桥部分：上部结构采用连续刚构式，预应力混凝土连续刚构桥梁，下部结构采用现浇桩基础，上部桥梁采用钢管桩+预应力混凝土连续刚构桥梁。

三、主桥结构方案

该桥采用（62+1×80+62）m连续刚构+3×30m连续刚构，其中主跨径为64米，采用钢筋混凝土箱梁结构。主梁宽度与设计一致，均为3.5米，箱梁截面规格为6*50米。主跨跨径布置：跨中采用（30+62）m钢筋混凝土简支T梁；边主跨跨中采用预应力混凝土连续箱梁方案；主塔采用混凝土框架结构，塔柱高度为52.5m，采用带横梁钢筋砼斜柱的钢箱设计。边主跨的主要构件施工方法为：现浇箱梁与满堂支架（现浇连续箱梁施工完毕后进行支架搭建）结合、顶推、合拢（T构施工完成后）等工序。墩柱采用预制预应力混凝土空心桩连续箱梁桥；墩柱底端基础采用承台+桩基础的组合方案。

四、施工准备工作

施工前要进行桥梁结构的测量和放样，并且要对箱梁的制作工艺进行了解。混凝土预制构件生产过程中要根据材料种类、强度以及混凝土配合比等因素来选择合适的原材料，从而保证预制构件的质量和刚度，对预制构件施加预应力。混凝土预制过程中会产生大量的水分，在施工前必须对其进行干燥处理。此外，施工之前还需要提前做好桥面系、道路等相关工作，做好施工场地规划工作。在桥梁预制时，一般采用龙门吊进行作业。在桥梁架设完成后要尽快拆除临时支撑。另外，大跨径连续刚构桥在架设过程中会产生大量的应力和变形问题，所以必须要提前对其进行应力变形分析和检测。

五、桥墩基础与系梁施工

本工程在墩身施工中，严格控制好钻孔桩基础与桩基的高程、桩径等，保证钻孔桩与桩基施工同步进行；在承台、墩柱施工中，严格控制钻孔桩灌注时的孔底持力层厚度和灌注速度（一般控制在4~6 cm/d），控制好承台模板的垂直度；在系梁施工时，严格控制好系梁节段吊装的节段高度与长度。桥墩系梁施工分为预制安装和现浇安装两部分。由于工程中跨边梁距离墩柱较近，为防止施工时混

凝土产生离析、开裂及混凝土塌落等质量问题，要求施工单位严格按规范规定进行养护；为避免影响上部结构的正常使用，在桥墩与上部结构之间设置了混凝土连接板；在墩柱与上部结构之间设置了剪力键；在墩身与下部结构之间设置了水平拉杆以及加强墩身下横梁和纵肋之间的横梁等等。

六、拱肋钢筋绑扎及安装

为了使拱肋的主肋钢筋能均匀分布在钢拱中，需要先将主肋钢筋绑扎在横梁上。在施工时，先对主龙骨和拱肋的锚固节点进行处理，然后在横梁的锚固处、梁端拱的下翼缘内以及边跨拱脚位置设置钢筋，利用焊接技术将主龙骨锚固和梁端拱上的钢筋焊接成一体，然后对边跨及主跨中下翼缘处安装两道竖向支撑，利用钢筋焊接技术对拱肋进行焊接。焊接时，首先将边跨拱脚附近位置的拱肋处预埋铁件进行拆除，然后利用M8×35双丝电焊将横梁下翼缘处与主龙骨锚固节点连接好。在此基础上再安装边腹板时，需要先安装纵筋、横筋和腹板的锚固结构件。最后再将横梁与拱肋钢筋连接好。

七、拱座施工工艺

（1）拱身制作：按施工图纸、计算书及设计图纸，先制作拱肋，然后在已浇筑好的混凝土表面进行加工、校正、养护。

（2）拱肋定位放线：用水准仪或水准测量控制出拱肋标高后，在已浇筑好的混凝土表面进行放线，放出控制标高；

（3）钢筋绑扎及焊接在主拱跨中处并在下弦杆两端设置临时支座以支承主拱跨中；

（4）钢拱肋吊装：采用“V”型钢结构作为拱肋的主要构件，首先将钢拱肋吊装到已加工好的混凝土桥面上；

（5）模板安装和支设：采用C30细石混凝土作为模板，支撑主要有钢管支撑和钢管骨架支撑两种形式，根据现场情况选择不同的支撑形式，以保证钢梁和拱肋的垂直度；

（6）钢结构安装：采用“U”型钢结构作为拱的支撑构件，主要有两个方向安装。

（7）拱肋张拉、焊接、锚固：采用C30细石混凝土作为模板支撑，采用液压千斤顶将拱肋顶离下弦杆10 cm进行张拉、锚固；

八、主桥预应力施工技术

预应力筋在每一节段的长度方向应尽可能保持一致，其纵向间距应为设计值的1.2倍，且不应小于300 mm。在张拉过程中，应根据不同的环境、工况等合理地调整好预应力筋应力和张拉荷载的关系。预应力筋张拉完成后，需对构件进行必要的质量检测。若发现有损伤、断裂等情况，则需要及时地进行修补或更换。张拉后，应采用不小于3个人同时进行测试或在同一水平位置上连续多点进行拉拔测试。最后，在张拉结束后还需进行必要的后期检测与养护工作。主桥施工过程中，应根据预应力筋锚固深度及强度、变形情况采取相应的技术措施，对预应力筋与预埋件之间的连接方式加以控制。

九、工程质量控制策略

在实际施工过程中，需要对施工技术和工艺进行严格控制，保证工程施工质量。连续刚构桥主要由箱梁和墩柱两部分组成，其跨径组合为（6+3×20+6）m。由于连续刚构桥的跨径比较大，因此对桥梁的高度以及跨度都有一定要求。由于受地形、水文、地质条件等因素的影响，连续刚构桥采用墩柱法施工，其墩柱基础施工质量直接影响到桥梁的承载能力和结构安全。

为了保证墩柱基础的受力性能以及设计要求、混凝土浇筑质量以及强度指标等要求，需要采用钻孔灌注桩对箱梁基础进行处理，保证桩基达到设计和规范要求。由于箱梁采用现浇钢筋混凝土结构形式，因此需要在主跨两侧设置分支点作为临时墩使用。

（1）施工准备：桥梁施工前，应根据设计图纸，进行详细的地质勘察工作，了解现场实际情况。

（2）技术准备：桥梁施工前，应根据桥梁规模、技术要求以及施工条件拟定施工方案。

（3）设备和人员准备：根据本工程项目特点，确定好所需设备和人员的配备方案。

（4）技术准备：根据本工程设计内容、设计特点及对质量要求，选择合理的施工工艺方法；认真分析各项技术指标；确定合理的施工顺序及工序；进行必要的现场技术交底并认真组织实施。

（5）原材料和设备准备：根据相关资料及规范要求，认真选用合格原材料，加强对原材料质量控制。

（6）工艺准备：严格按照有关规定及设计方案选定的工艺方法进行生产作业。

（7）材料的选择：应具有足够数量、质量高、性能好的产品；对材料中有害物质控制要严格有效；对各种原材料按其性能及有关规定进行检验，其性能应满足设计要求；要在各道工序施工前进行严格检验。

十、结束语

本文结合实际项目对大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工技术进行了研究和应用，在施工过程中通过采用优化模板设计、模板组合方式、混凝土浇筑工艺等手段，提高了箱梁制作和运输的效率，保证了混凝土的施工质量。在浇筑施工时，严格按照施工规范进行操作。通过对成桥后结构进行检测分析，表明结构满足设计要求。最后，也希望本文所述的桥梁施工技术在实际工程中得到了应用和推广。

参考文献：

[1]黄骏,王伟峰.大跨径预应力混凝土连续刚构桥下挠成因及改进措施[J].四川建材,2022,48(06):145-146.

[2].浙江在建最大跨径预应力混凝土连续刚构桥双线合龙[J].混凝土，2022(04):7.

[3]于松波.大跨径预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工线形控制分析[J].黑龙江交通科技,2021,44(11):108-110.

[4]张朝荣.大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工技术分析[J].福建交通科技,2019(05):104-106+134.

[5]杨萌,马千涛,郑加强,赵忠.大跨径波形钢腹板预应力混凝土连续刚构桥施工技术[J].交通世界,2019(29):112-113.

[6]王国军.基于灰色预测的大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工控制[J].湖南交通科技,2019,45(02):126-128+174.

[7]杨莹. 大跨径预应力混凝土连续刚构桥长期下挠因素影响分析[D].长安大学,2019.