高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥梁施工控制

高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥梁施工控制
发表时间：2020-10-12T16:52:10.750Z 来源：《基层建设》2020年第19期作者：宋志永[导读] 摘要：预应力混凝土连续刚构桥具有跨越能力强、线形平顺、行车舒适等优点，而被广泛应用于高速铁路．目前，连续刚桥多以悬臂浇筑进行施工，对于多跨连续刚构桥，其合龙时的合龙段的位移差将对成桥线形、行车舒适等起决定作用，但是由于施工中各种不确定因素的影响，桥梁合龙后的线形并不能达到设计要求。

中国水电建设集团十五工程局有限公司陕西西安 710000 摘要：预应力混凝土连续刚构桥具有跨越能力强、线形平顺、行车舒适等优点，而被广泛应用于高速铁路．目前，连续刚桥多以悬臂浇筑进行施工，对于多跨连续刚构桥，其合龙时的合龙段的位移差将对成桥线形、行车舒适等起决定作用，但是由于施工中各种不确定因素的影响，桥梁合龙后的线形并不能达到设计要求。

基于此，本篇文章对高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥梁施工控制进行研究，以供参考。

关键词：高墩大跨；连续刚构桥梁；施工控制；
引言
我国桥梁建设技术不断发展，建设高度以及跨度不断打破记录。

其中，连续刚构桥梁在连续梁桥的基础上得到进一步发展，其T形刚构体系除具备较为平缓的曲线之外，还确保了桥梁的整体性以及更大的结构刚度。

在桥梁不断朝向高墩大跨的方向发展时，薄壁高墩的结构备受青睐，相比于实心墩而言，薄壁高墩具有更大的柔度，受环境变化以及动荷载的影响较小，但其有较高的施工精度要求，因此其施工控制成为施工关键。

1高墩大跨连续刚构桥随着交通现代化进程的日益加快和重大水电工程的实施，越来越多的公路、桥梁需要跨越高山、峡谷、河流、库区等。

而连续刚构桥是一种跨越能力强、经济且行车舒适的桥梁形式，该类桥梁特别适合于跨越深谷、大河或急流。

因此，我国西南部地区多山、谷深，修建桥梁时多采用连续刚构形式，因地形要求，往往墩身高度非常高且跨度也很大。

2连续刚构桥箱梁结构分析桥墩和主梁是连续刚构桥最核心的构成部分，主要发挥结构支撑作用。

从受力状态下支撑结构的角度分析，以薄壁柔性柱墩为核心支撑构件。

与大跨径桥梁结构相比，连续刚构桥墩顶部位截面弯矩作用力相对较小。

同时，在满足桥梁结构固定作用的前提下，可通过控制桥梁跨中区域高度的方式，达到缩小截面面积的目的。

受到这一因素的影响，桥梁横向载荷作用力会呈现出下降趋势，从而增加主跨桥径，提高其承载力水平，并最大限度保证桥梁结构的稳定性。

3大跨度预应力混凝土连续刚构桥常见问题 3.1裂缝问题
桥梁结构裂缝往往存在于：边孔近现浇段及中孔1/4L~3/4L段的主箱梁腹板部位处，箱梁较长悬臂翼缘板的跨中顶板及顶板悬臂根部位处，主箱梁底板跨中部。

3.2墩台病害
墩台是指存桥梁基础结构及上部结构之间的部位。

墩台病害包括墩台变位、裂缝、锈蚀、孔洞外露、不均匀沉降、撞击破坏、位移等。

若不及时针对墩台开展维修作业，将会严重弱化桥梁结构的使用功能。

3.3下挠病害
（1）未对混凝土收缩徐变影响进行有效评估，在大跨度连续刚构桥设计中采用悬浇施工方法，导致随着混凝土强度的提高，板件的厚度变小，从而导致徐变越来越大。

（2）施工问题。

施工方法不当是引发梁顶下挠的主要原因。

4施工控制 4.1支架搭设及预压控制
具体的操作方法为:以支架结构与吨位实际情况为依据确定施力位置，于支架顶部表面个位置选择具有良好代表性的点，将其作为观测点，在承台施工过程中，于承台中设置P型锚，将其作为主要持力点，然后利用千斤顶、传力设备及预应力筋对支架实施预压，通过对预压过程中不同测点实际情况的变化，为施工提供可靠的参数。

4.2模板制安控制
利用挂篮外侧钢模实现外模施工作业，面板厚度按照6.0mm标准控制，通过螺栓实现拼装接头连接，采用缆索吊与塔吊相配合方式完成模板安装，外部借助型钢进行加强。

以0#块为例，外部通过方木加强，内部通过竹胶板加强。

箱内通过设置钢管支架的方式预防后续浇筑环节出现跑模或者漏浆问题。

安装封闭后再由专人负责对模板完整性进行检查。

4.3混凝土浇筑
底板混凝土浇筑按照自外向内顺序完成，顶板混凝土浇筑按照自两侧至内顺序完成，以免因负弯矩作用力产生导致混凝土出现拉裂问题。

浇筑完成后应当严格振捣，尤其注意监测钢筋布设密集部位、端模部位、锚下部位的监控工作。

浇筑过程中混凝土下料采取斜向分段水平分层的方法，按照30.0cm标准对厚度进行控制，注意振捣过程中与模板保持距离，确保浇筑连续。

底板浇筑作业完成后，自两侧对腹板混凝土进行浇筑，采用斜向分层方法同步开展，两侧混凝土下料保持完全对称同步状态，通过插入式振捣棒配合振捣。

4.4箱梁尺寸设计
确保箱梁尺寸设计的合理性。

其中，箱梁尺寸设计工作一般包括横隔板、横断面及桥跨三方面内容。

桥跨布置应做好桥梁各跨跨径、桥梁总跨度、桥梁高度的控制。

大跨度连续刚构桥箱梁尺寸设计应严格按照《公路桥涵设计手册》中的要求开展设计工作，大跨度连续刚构桥的经济跨度为100～240m，最大理论跨度为200～300m。

如桥梁总跨度比经济跨度小，则应做好其他类型桥梁结构设计工作。

4.5张拉施工控制
在混凝土实际强度达到设计要求后，开始张拉，张拉方法在钢绞线的两侧进行逐级张拉，使钢绞线的两端保持对称。

在张拉过程中，需使用压力表、千斤顶与高压油泵，张拉开始前应做好检验工作，以确保张拉能够顺利完成，并达到预期的张拉目的。

4.6配筋设计
配筋设计是大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计中的一项重要内容，配筋设计工作包括横向、纵向、竖向预应力筋的布置。

其中，纵向预应力钢筋束布置包括腹板预应力钢筋束布置、顶板布置等，在进行配筋设计时，应严格遵循以下设计原则：①为避免拉应力区的出现，应做好错位搭接工作。

②应确保顶板预应力钢筋束数量充足，以保证底板预应力束在箱梁桥体中保持较大的压应力状态，以储备较多的预应力。

4.7加载试验
通过预压的方式消除挂篮自身的非弹性变形作用力，并通过测定弹性变形值的方式，为挂篮预拱度设置以及标高控制提供参考。

本工程采用沙袋堆载的方式进行预压，按照2#混凝土重量×1.2标准控制预压重量，试验期间确保T构梁端保持对称、平衡状态。

5温度对施工放样的影响
目前施工放样平面位置主要采用坐标法、偏角法和垂线辅助等方法，高程采用水准测量法，而高墩、大跨桥梁控制点主要采用小三角网和导线，一般由于地形限制，控制点与放样点之间的距离都相对较长，测量精度对施工放样尤为重要，而温度影响是关键因素之一，测量中不容忽视。

例如，测量时温度和仪器校准时的温度差、仪器周围环境温度的不均匀导致的仪器测量误差；夏季施工早晚温差较大时，因温差作用引起墩身和块段轴线偏差、伸缩偏差以及日照引起的墩身和块段朝阳面与背阴面的线型变化对放样准确度均有较大影响。

结束语
高墩预应力混凝土连续刚构桥梁在日照作用下，容易因温度荷载作用而导致其结构出现内外应力。

以该桥梁为例，在主梁以及高墩温度荷载的叠加下，对于桥梁整体而言，其在合拢前后的结构内力受温度高低的影响较大，因此在实际观测时应尽可能选取相同时间点收集数据。

据分析可知，桥梁在越高的温度条件下进行合拢时，其内力以及外部约束会引起较大的引力，严重可导致裂缝的出现。

因此无论是在施工或使用阶段，为确保桥梁线形以及内力均满足要求，因尽可能在一天中温度较低时进行合拢。

参考文献
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