大跨度预应力混凝土刚构连续梁桥施工技术

张忠良

摘 要：为解决连续梁桥大面积开裂现象，研究利用预应力张拉工艺对连续梁桥进行改进，最大限度地降低连续梁桥的施工损失率;为保证桥梁结构的稳定性，在桥梁施工期间对结构变形进行实时观测。采用相应的线形控制措施，有效地避免桥梁因线形结构的偏差而出现外观及稳定性的变化。确定连续梁桥的合龙顺序为：次跨→主跨→边跨;合龙方案具有结构计算简单、稳定性强、受力对称等优势，满足设计预期要求。

关键词：大跨度;预应力张拉工艺;混凝土刚构;连续梁桥

中图分类号：U445.4

文献标识码：A文章编号：1001-5922（2022）03-0092-04

Construction technology of long span prestressed

concrete continuous girder bridge

ZHANG Zhongliang

（1.Yibin University， Yibin 644000， Sichuan China; 2.Sichuan Hengbo

Construction Project Management Co.， Ltd.， Chengdu 611745， China）

Abstract：In order to solve the large area cracking phenomenon of continuous girder bridge， this study uses prestressed tension technology to improve the continuous girder bridge， and minimize the construction loss rate of continuous girder bridge. To ensure the stability of the bridge structure， the deformation of the structure was observed in real time during the bridge construction. The corresponding linear control measures are adopted to effectively avoid the appearance and stability changes of the bridge due to the deviation of the linear structure. Finally， the sequence of continuous beam bridge closure is as follows： secondary span → main span → side span. The closure scheme has the advantages of simple structure calculation， strong stability， symmetrical force and so on， and meets the design expectation.

Key words： long span; pressed tension process; concrete rigid frame; continuous girder bridge

隨着我国科技的不断进步以及研究的持续深入，使预应力混凝土连续刚构梁桥的施工技术得到快速发展，在工程的实际应用中取得了较突出的效果。但是大跨度预应力混凝土刚构连续梁桥的裂缝以及下挠问题较为严重，可直接影响连续梁桥的外观及稳定性。为此本研究利用预应力张拉工艺对连续梁桥进行改进，使连续梁桥的施工损失率可降至最低。为保证连续梁桥可达到设计预期，采取相应的控制措施，对连续梁桥进行实时监测，有利于最大限度地保证连续梁桥的稳定性及安全性。

1 大跨度预应力混凝土刚构

连续梁桥施工控制措施

1.1 加强桥梁线形控制

桥梁在施工过程中，应重点对线形进行控制，若桥梁施工过程中出现结构变形等情况的发生，可直接影响桥梁结构的布设位置。当桥梁结构的偏差过大时，可使桥梁的合龙难度不断增大，对于桥梁的外观及稳定性存在一定威胁。因此，桥梁施工过程中，应采取有效的线形控制措施，最大限度地降低桥梁因线形结构的偏差而出现外观及稳定性的变化。

1.2 加强桥梁应力控制

为保证桥梁的整体安全，将应力作为桥梁控制的关键指标，使应力在合理范围内，通过该方法有利于最大限度地提升桥梁的稳定性及安全性。对桥梁应力的状态进行精准判断时，应将桥梁观测点布设在危险截面处，经过观测后即可得到应力值。若应力值与实际应力值之间存在较大偏差，应及时查明原因，并采取相应的控制措施[1]。

1.3 加强桥梁结构稳定性控制

桥梁的安全与结构的稳定性息息相关。为保证桥梁结构的稳定性，应在桥梁施工期间对结构变形进行实时观测，结合实际观测结果对桥梁结构的稳定状态进行判断。若观测结果存在异常现象，应立即采取相应的控制措施，最大限度地消除影响桥梁结构稳定性的不良因素，全面保证桥梁的稳定性。对桥梁进行实时观测是保证桥梁稳定性的前提，为此对桥梁进行观测时，应重点考虑结构内力、变形等因素，实现对桥梁稳定性的综合评价[2]。

2 大跨度预应力混凝

土刚构连续梁桥施工技术

桥梁易受外界因素的干扰，使自身结构的稳定性无法得到保证，最终造成桥梁在施工中、施工后期等阶段投入使用后出现变形现象。若变形情况处理不当，可使连续梁因无法得到修补，而永久存在缺陷。连续梁结构变形的影响因素包括：梁体自重、混凝土收缩徐变、施工荷载等。

连续梁桥的核心施工技术为连续梁挠度和变形控制技术，该技术的操作过程如下。

2.1 增强桥梁支架刚度

为保证桥梁不出现沉降现象，应最大限度地减少支架的基础沉降。支架的基础沉降控制方法：首先应对支架表层的浮土进行清理，清理完畢后，向支架中填入碎石，夯填碎石的厚度为15 cm，并向其中浇筑C13混凝土，将该混凝土作为满堂的基础，其浇筑厚度为30 cm。对连续梁的支架进行选择时，应尽可能地选取碗扣式脚手架，该支架具有整体刚度大、受力性能好等优势，有利于提升连续梁的稳定性。为强化连续梁的强度，应将该支架放置于节点及跨中位置，采取加密的方式提高连续梁刚度，从而实现基础沉降的减少[3]。

2.2 预留支座的偏移量

支座偏移量的计算公式：

Δl=xlΔt

式中：Δl为连续梁支座的偏移量;x为混凝土线性膨胀系数;Δt为混凝土收缩计算时的温度差值及施工温度差值的代数和;l为连续梁支座处梁的温度跨度。

2.3 分级预压

完成连续梁模板及支架的安装后，应采取荷载预压的方式对模板进行操作。模板荷载预压应在钢筋绑扎之前完成两次操作，两次模板预压的荷载量应控制在50%。该方式有利于最大限度地消除连续梁的非弹性变形，对于连续梁的稳定性具有重要保障作用[4]。

3 大跨度预应力混凝

土刚构连续梁桥施工合龙顺序

本研究对连续梁桥进行合龙和体系转换设计时，以第二松花江主河道——连续梁为例。该河道的连续梁刚构为（48+4×80+48） m。通常情况下可将一般梁段划分为3、3.5、4 m，合龙段的长度为2 m，边跨直线段的长度为7.65 m。第二松花江主河道全桥布置如图1所示[5]。

3.1 连续梁合龙顺序

本研究结合合龙的实际顺序对预抛高进行合理选择。连续梁梁体合龙操作开始时，由于不同的施工程序存在恒载内力的差异性，可使大跨度桥梁进行体系转换时，内部预应力荷载以及内力分布的数值各不相同。其中，内力主要由荷载徐变而引起。因此，合龙顺序的合理性对于连续梁的稳定性至关重要，合龙顺序确定后，应在合龙顺序的基础上完成各合龙段施工程序的深化操作[6]。

最终确定连续梁桥的合龙顺序为：次跨→主跨→边跨。该合龙方案具有结构计算简单、稳定性强、受力对称等优势，可在连续梁桥进行体系转换时，最大限度地实现内力调整。连续梁桥进行合龙的过程中，应充分结合各合龙口的高度差异，对其配重进行调整。为保证连续梁的稳定性，在合龙施工开始时，利用线形监控小组对全桥线形结构及受力情况进行实时监测。

3.2 连续梁合龙临时设施

由于连续梁的悬臂较长，易受外界因素的干扰，若外界环境温度变化较大，可直接造成混凝土因应力过大、收缩徐变等因素，而产生合龙段裂缝等现象。本研究为抵抗混凝土的破坏，采用临时支承与锁定措施，有利于提高连续梁的稳定性，有效防止合龙段裂缝范围的扩大[7]。

本研究主要采用两种方式对连续梁的合龙进行支承与锁定：首先在连续梁受温度影响较小的时间段，将4个型钢劲性骨架焊接合龙口处，最后为完成合龙口的整体支承与锁定，采用纵向锁定的方式张拉4索临时钢绞线。

为强化连续梁的刚性，采用20 mm的钢板焊接至劲性骨架上，并将该钢板预埋至梁体内。为最大限度地减少外界温度对合龙骨架的影响程度，应严格控制钢板焊接的速度及对称性。合龙骨架成功安装至连续梁上时，应完成临时索L3、L4的张拉，实现合龙口的全部锁定。其中钢绞线共有4索，在张拉过程中，向每索钢绞线施加500 kN张拉力。

3.3 连续梁施工配重布置

连续梁合龙段浇筑之前，应在大跨度预应力混凝土刚构——连续梁的悬臂端施加与混凝土和吊模等重的压力，并保证加载过程中梁轴线的对称性。对荷载进行卸载时，充分结合混凝土的实际浇筑速度，采取逐渐放水的方式完成荷载卸载，该方式有利于最大限度地保证合龙施工的平衡性。

3.3.1 次跨合龙配重

该配重方案为：首先同时对57#墩、60#墩两侧悬臂端的挂篮进行拆除，拆除过程中应保证悬臂端的对称性，并且两端质量的不平衡度应控制在设计允许的范围内，若一端悬臂的质量过大，可采用砼预制块对两侧压重进行平衡。对悬臂挂篮进行拆除时，悬臂两侧配重过程中的不平衡性不可超过20 t。实现两侧悬臂端的配重时，为保证悬臂端与合龙口侧之间的平衡性，分别采用履带及砼预制块对悬臂端进行配重[8]。

3.3.2 中跨合龙配重

该配重方案为：首先同时对57#墩、61#墩两侧悬臂端的挂篮进行拆除，拆除过程中应保证悬臂端的对称性。对悬臂挂篮进行配重时，其配重质量为24.4 t。为保证悬臂端与合龙口侧之间的平衡性，分别采用履带及砼预制块对悬臂端进行配重。

3.4 连续梁合龙整体过程

连续梁合龙的整体过程包括3个步骤，首先应完成合龙的准备工作，其次对合龙的温度、时间进行确定，最后开始合龙施工。

（1）在合龙施工开始之前，应结合合龙段的施工顺序，当悬臂距离合龙口2～3个梁段施工时，对相邻T构梁体悬臂与合龙口之间的距离进行测量，以此保证悬臂的偏差在可控范围内;

（2）由于连续梁易受温度以及天气等因素的影响，使梁体挠度随着温度应力的变化而变化。为有效避免温度及日照对挠度产生的不良影响，应结合现场实际情况合理选择合龙温度，并完成合龙的温度及时间的测量，部分测量数据如表1所示。

从表1可知，连续梁受温度的影响较大。在合龙过程中，应严格遵循两项原则：合龙口处于稳定状态时方可锁定;温度开始回升时方可实现混凝土浇筑。结合表1中数据，选择在凌晨2：00对标高进行调整与锁定。通过对合龙口的高度差值进行测量，若该值在设计标准范围内，应快速完成刚性骨架与合龙口的连接，并对临时预应力束进行张拉;张拉完毕后，测量混凝土的温度。若混凝土的温度小于5 ℃，采用电暖风对混凝土进行预热处理。准备工作顺利完成后，在当日凌晨5：00完成混凝土浇筑。合龙段共需混凝土18.8 m3，在7：00之前完成混凝土浇筑。全部施工操作均结束后，在混凝土顶面作覆盖遮光处理。

4 结语

本研究主要对大跨度预应力混凝土连续梁的合龙施工进行研究。由于大跨度连续梁结构的分阶段施工操作需要经历复杂的施工过程，方可完成连续梁的合龙。为此本研究以第二松花江特大桥为例，采用合理的施工方式提高了梁体安全性和质量。由于连续梁的悬臂较长，易受外界因素的干扰，若外界环境温度变化较大，可直接造成混凝土因应力过大、收缩徐变等因素，而产生合龙段裂缝等现象。本研究为抵抗混凝土的破坏，采用临时支承与锁定措施，有利于提高连续梁的稳定性，有效防止合龙段裂缝范围的扩大。在施工过程中应高度重视连续梁的施工及监测，有利于保证合龙施工的精确性以及连续梁梁体的外观和稳定性，全面提升连续梁的质量。

【参考文献】

[1] 陈虎.大跨度预应力连续刚构桥梁零号块的开裂劣化分析[J].武汉船舶职业技术学院学报，2021（2）：98-101.

[2] 江根明.大跨度预应力混凝土连续刚构桥的施工监控与分析[J].浙江交通职业技术学院学报，2020（1）：16-19，57.

[3] 朱俊宇，古 松，鄢爱新.高墩大跨PC连续刚构桥施工监控参数敏感性分析[J].西南科技大学学报，2018（4）：37-40.

[4] 王疆.大跨度连续梁桥施工监控技术及参数敏感性分析[J].湖南城市学院学报（自然科学版），2017（4）：17-21.

[5] 李勇.大跨长联连续梁桥施工控制参数敏感性分析[J].中国水运，2017（7）：47-49.

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[8] 王志军，傅伟佳.连续刚构桥高强混凝土施工质量控制要点及应用[J].北方交通，2016（7）：56-59.

[9] 韩智强，刘世忠，周勇军，等.大跨弯连续刚构桥自振频率计算公式[J].太原科技大学学报，2021（4）：288-291.