浅谈高速公路刚构特大桥施工技术

浅谈高速公路刚构特大桥施工技术

刘荣鑫

广东省南粤交通揭惠高速公路管理中心522000

摘要：我国兴建的大跨径桥梁绝大多数是预应力混凝土连续刚构桥，该桥梁具有较高的安全性与稳定性，受到工程行业的广泛应用；但是刚构桥梁技术在我国起步不久，技术逐渐成熟，但是施工中还存在一些安全隐患。因此，施工过程中需要对高速公路刚构特大桥的施工技术进行不断的优化与改进，从而提高高速公路施工过程中的整体质量、安全水平。

关键词：高速公路；刚构特大桥；技术分析

引言：

高速公路的建设不仅加深了区域之间政治、经济、文化等方面的交流与沟通，同时也为社会大众提供了更为便利的交通条件。桥梁是高速公路的基本组成部分，并对高速公路使用性能的发挥起着极为重要的作用，近年来兴起的刚构特大桥在安全性与使用性能方面有着传统桥梁无法企及的作用，因此施工过程中需要对高速公路刚构特大桥的施工技术进行优化与改进，从而提高其施工质量。

一、施工技术阐述

高速公路建设中，刚构特大桥一般为预应力混凝土连续刚构梁桥，通常采用预应力混凝土现浇技术进行施工。一般情况下，预应力混凝土连续刚构桥施工流程如下所示：进行支架施工、搭设支撑和铺底模、安装外侧模、对钢筋材料进行预应力材料加工、绑扎底板腹板和横隔板钢筋、安装纵向和横向预应力管道、安装腹板内侧模、绑扎顶板钢筋、安装横向预应力管道、浇筑混凝土、预应力张拉，最后进行拆模压浆和封锚。

在受地形地貌影响的大跨径刚构桥梁通常采用挂篮悬臂浇筑施工，随着施工技术的不断优化与升级，使得大跨径刚构桥梁施工过程中的质量、安全水平得到了整体提高。挂篮施工最为常见的两种形式是菱形挂篮和三角挂篮。

二、施工前技术准备

结合施工实际情况，多数混凝土都是一次性浇筑成型，这就要求在模板的设计安装中，均需采用大片钢模整体制作成型。施工前，需要特别注意的是进行内模、外模和底模的安装工艺，模板应采用不锈钢模板，模板安装完成后应严格检查钢模板平整度，参数必须符合设计及规范要求，保证模板接缝端口的平齐整洁。

在内模安装中，横隔板部分通常能小钢模进行安装，而对于底板压模和后续悬拼阶段底板而言，其模板现场制作安装更加科学合理；在内顶模的支撑选材上，为了方便对内顶模的标高进行调节，通常选用脚手钢管搭设顶部设顶托的支架；外侧模应采用钢面板、角钢和槽钢等组成以保证挂篮结构的完整性；最后，在内模的设计安装中，内顶模和内侧模尺寸固定部分采用大片钢模整体制作成型，拐角设铰链连接。

此外，为了保证模板之间的紧密性，防止混凝土砂浆流出，在施工时需要在模板之间粘贴双面胶带，并用螺栓进行连接；同时，在与墩身的接缝处安装楔形木条以及粘贴胶带。

三、墩顶段的施工技术

1.托架构造

通常情况下，托架由桥墩施工时预埋的工字钢牛腿与M型万能杆构成，并向桥墩进行传力，上面有分配梁、垫梁进行铺设，同时还需要设置工作台，在设计托架的过程中，需要对模板、混凝土重量以及施工载荷进行充分的考虑与结合，其强度与下沉量需要与相应的规范相符合。

2.托架安装

托架安装需要采用地面分片拼组的形式进行，并需要运用分片吊装的方法，在托架设计的过程中，需要对梁底标高、托架组成进行充分的计算与复核，从而依据这些数据精确计算出墩身预埋工字钢的位置，并需要保证在墩身施工过程中，埋置的准确性与安全性。

3.托架测试

在工字钢的四周需要加上钢筋网片以补充其强度，在安装的过程中，工字钢上需要焊接连接板，目的在于连接万能杆件组与预埋件，最后再对联结系杆完成安装，安装过程中，重要的部件包括分配梁与垫梁，并需要依照实际要求进行托架的加载，在加载之前需要对托架节点的受力分配状态进行计算，同时需要保证加载的等效性。

四、挂篮安装及预压技术

为了检验挂篮的实际承载能力和安全可靠性，需要进行挂篮加载试验。这不仅能够减少挂篮的非弹性变形，而且获取弹性变形参数，该参数是箱梁悬臂施工控制时的主要依据。吊杆是挂篮产生变形的主要部位，加载试验是通过采用预压逐级加载的方式，模拟最大梁段的施工实际荷载，而且为了保证试验的可靠性和准确性，荷载应尽量模拟实际荷载情况。

挂篮安装工艺流程如下所述：挂篮加工及质量检查、安装工字形轨道、行走小车、安装主要构件且锚固、安装后平联后联杆以及前横梁、底模平台就位、安装底模平台吊带、安装挂篮外侧模、挂篮内模行走系统及内顶模安装就位。作为刚构桥的主要施工设备，挂篮的安全性、刚度、操作性与强度等因素对施工质量的影响至关重要。

所以，要想从根本上保证刚构桥的工作强度满足设计要求，就必须在挂篮设计方面严格按照规定与要求来执行，此外，还要根据实际工程及地形条件等采用相应的标准，使其容易满足操作、施工简单。在进行挂篮安装之前，需要进行测量放样与钢枕铺设，这是保证后部锚固在竖向预应力钢筋上的重要手段，完成锚固以后，还需要对挂篮的其他杆件进行安装。

五、悬臂浇筑施工技术

悬臂浇筑施工工艺如下所述：首先进行对包括底篮、侧模在内的挂篮进行调整并锚固，并且设立端头模板，对底板和腹板进行钢筋绑扎，在进行纵向束波纹管施工，调整内模，使其外移。其次，在将顶板钢筋绑扎牢固后，安装好横向束预应力波纹管以及锚垫板等，再进行吊杆孔、预埋件施工，浇筑好混凝土后，还要注意混凝土的养生工作。最后，利用穿束与安装锚具对其进行纵向束张拉和封锚，完成挂篮的卸载。

1.钢筋及预应力管道施工

在挂篮安装测试完毕之后，需要进行悬臂灌筑施工。首先是钢筋及预应力管道施工，对于该环节来说，钢筋的下料与加工极为重要，主筋的接头主要以机械套筒连接为主，并且需要在两梁段之间的主筋连接设计为绑扎搭接，搭接的长度一般不小于30d，如果需要提高钢筋骨架的安全性与稳定性，可以在梁段钢筋绑扎的过程中将搭接头焊接在一起，如此还可以将钢筋的施工质量进一步提高。其次是钢筋的绑扎，在钢筋的绑扎中，通常需要采用模内绑扎的方式，主要绑扎顺序需要根据具体的项目与要求进行，通常顺序为：底板、腹板钢筋绑扎——底板、腹板纵向波纹管安装——竖向预应力筋安装——内模前移就位并校正之后绑扎顶板底层筋——安装顶板底层纵向波纹管、横向波纹管、顶板顶层纵向波纹管——绑扎顶板顶层钢筋——安装预埋件。

除此之外，预应力管道的安装也极为重要，需要根据每段施工长度进行下料，通常波纹管的下料需要利用砂轮锯进行切割，并保证下料存放的质量，避免被腐蚀，而连续梁体预应力筋需要采用内径大约为0.9m的金属波纹管成孔，并在施工过程中根据要求与标准进行安装，同时需要将硬塑料管套入波纹管中，为预应力管道位置的确定提供保障。

2.预应力施工

实际施工过程中，预应力施工中对混凝土的强度和龄期要求非常高，均应满足设计规定。若采用后张法预应力施工时，设计未规定时，在进行张拉施工前，要保证混凝土强度不能小于设计强度等级值的80%，弹性模量不低于混凝土28d弹性模量的80%。在全桥合拢后，还要进行剩余刚束的张拉，应该如下顺序进行：首先要进行长度较长的钢筋进行张拉，然后再对长度较短的钢筋进行张拉，要将张拉力控制与伸长值控制两种方法进行综合运用，其中张拉力控制完好是首要条件。为最大限度的消除安全隐患，在顶锚完成后，应该对两端的伸长值进行测量并与设计要求及标准进行对比，发现异常应及时处理。

结束语：

综上所述，目前国内刚构特大桥施工技术逐渐成熟，保证了桥梁的质量但在实际施工过程中还有很多技术难点需要不断优化和改进，同时也需要结合实际情况进行深入的分析研究，以保证刚构特大桥施工技术和质量再上新台阶。

参考文献：

[1]大跨度宽体连续刚构桥挂篮优化设计[J].龙兵.城市道桥与防洪.2015（12）

[2]公路桥梁施工技术分析[J].毛斌.交通世界（运输.车辆）.2015（08）

[3]高速公路连续刚构桥研究[J].俞琦.科技与企业.2015（06）