大跨度预应力混凝土连续梁桥施工技术

大跨度预应力混凝土连续梁桥施工技术

工　业　技　术

２０１０　　ＮＯ．０５

科技创新导报

大跨度预应力混凝土连续梁桥施工技术①

陈新新

(乌鲁木齐铁路局南疆吐库二线铁路建设指挥部 新疆库尔勒 841001)

摘 要：在桥梁施工过程中，结构体系受力也不断的转换，各施工阶段的结构受力都将伴随着结构体系、约束条件和荷载作用的变化而不断变化。介绍了三种目前工种上常用的梁桥施工方法。通过实例，介绍了悬臂浇筑方法施工的要点及监控措施，供参考。关键词：预应力混凝土　　连续梁　　施工监控中图分类号：Ｕ４４５．４文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２０１０）０２（ｂ）－００６３－０２

前言

改革开放后，国民经济持续高速发展，公路运输需求强劲增长，公路基础设施建设开始发生了很大的转变。短短十几年间，我国高速公路的发展走过了发达国家高速公路发展一般需要几十年完成的发展历程。高速公路及其他高等级公路的建设，改善了我国公路的技术等级结构，改变了我国公路事业的落后面貌，同时也大大缩短了我国同发达国家之间的差距。与此同时，高等级公路的快速发展对公路桥梁的设计及施工技术提出了更高的要求，推动了公路桥梁技术水平的提高，在软基处理、冻土施工、路面材料及路面结构设计、桥梁隧道建设等方面，一批新材料、新工艺、新技术得到推广应用，比如各种大跨度预应力混凝土连续梁桥的设计、施工技术等。２００８年６月建成通车的苏通长江大桥是桥梁创新建设的典型代表，带动了我国桥梁建设在标准规范、计算理论、结论分析、模型实验、材料科学、施工工艺、监测控制、专业设备等方面的进步。

连续操作。桥越长，施工设备的周转次数愈多，其经济效益越高。对

于跨径在７５ｍ以下的多跨桥梁，则以逐孔施工法最为经济。逐孔施工方法主要有：预制梁的逐孔施工法、移动支架法、移动模架法。随着城市高架道路、轻轨交通的建设，该方法逐渐被广泛采用。

桥梁的施工要经历一个长期而复杂的施工过程，在这施工过程中，结构体系受力也不断的转换，各施工阶段的结构受力都将伴随着结构体系、约束条件和荷载作用的变化而不断变化。由于施工过程中受到影响因素繁多、复杂，比如材料的性能、施工荷载、预应力损失、混凝土收缩徐变、温度等，这些不确定的因素给桥梁结构实际状态与理想状态造成差异，因此在桥梁施工过程中有必要对桥梁的实际反应（高程、线形、应力等）实施严格的全过程施工控制，保证桥梁建造质量、确保施工过程的安全，以及成桥结构内力和线形等符合设计要求。随着预应力技术和施工控制方法的发展，各种施工方法也得到了相应迅速的发展，大大增强了混凝土桥梁在实用上和经济上的竞争性。

1 大跨度梁桥施工方法

大跨度连续梁桥是我国目前广泛采用的一种桥型，施工方法上主要有三种：

（１）悬臂法施工。悬臂施工法指混凝土梁由墩顶节段开始逐渐向两侧增加节段形成，已完成的节段承受下一个节段及施工机具重量，在每一节段在达到设计强度时，施加预应力使之与前一节段连成整体，然后施工下一个节段。这种施工方法从开始施工到最后成桥，其荷载工况随工程进度不断变化、桥梁结构要经过多次体系转换，内力和变形也随之变化，施工进度过程状态直接影响成桥的线形和内力状态，其优点是它不仅在施工期间不影响桥下通航或行车，同时密切配合设计和施工的要求，充分利用了预应力混凝土承受负弯矩能力强的结构特点，将跨中正弯矩转化为支点负弯矩，提高了桥梁的跨越能力、适合公路或铁路的大型桥梁的施工，目前工程中此法采用较多。

（２）顶推法施工。顶推法的施工是沿桥纵轴方向的台后开辟预制场地。分节段预制混凝土梁身，并用纵向预应力筋连成整体，然后通过水平液压千斤顶施力，借助不锈钢板与聚四氟乙烯模压板特制的滑动装置，将梁逐段向对岸顶进，就位后落架，更换正式支座完成桥梁施工。该方法主要特点有：临时设备费用比较少，能够多次循环使用小型的模板；劳动强度小，施工作业安全，对桥下交通无影响；如果在制梁平台上设置棚盖，则可形成工厂式作业，不受外界环境影响，易于保证质量；但由于顶进过程中每一截面都要经受反复弯矩，相应的用筋量有所增加。顶推的施工方法很多，依照顶推的施力方法、顶推的方向和支承系统可以分为很多类：按施力方法分为单点顶推和多点顶推；按顶推方向分单向顶推和双向顶推；按支承系统分为设置临时滑动支承顶推和使用永久支座兼用的滑动支承顶推。顶推法施工在预应力混凝土连续梁桥施工上应用也较为广泛。

（３）逐孔施工法。逐孔施工法是中等跨径预应力混凝土梁桥常采用的一种施工方法，将连续梁分为若干梁段，预制时对梁段先施加一部分预应力，以承受自重，然后逐孔安装施工。它使用一套设备从桥梁的一端逐孔施工。采用逐孔施工的主要特点在于施工能

2 工程实例

2.1工程概况

某跨河大桥位于江西省，是为了配合新城区的开发而建的一座跨江的大型城市桥梁。主桥上部结构为９７．０ｍ＋１２８．０ｍ＋９７．０ｍ三跨变高度预应力混凝土连续箱梁结构。全长３２２．０ｍ，桥宽２１．６．０ｍ，为单箱单室结构。箱梁为三向预应力混凝土结构，顶面宽度为２１．６．０ｍ，箱宽为１０．０ｍ。箱梁根部梁高为６．８０ｍ，边跨及中跨合拢段梁高为２．８７．０ｍ，梁底下缘按二次抛物线设置。设计荷载为汽车－２０级，挂车－１００。2.2施工方案

本桥施工方案初步设想采用悬臂浇筑方法施工，在施工过程中考虑设置临时支撑，大跨径预应力连续梁桥的施工采用分阶段逐步完成的悬臂施工方法时，结构的最终形成必须经历一系列的施工过程，对施工过程中每个阶段进行详细的变形计算和受力分析，是桥梁施工控制最基本的内容之一。大多数情况下，采用规范设计参数计算的结构内力和位移均较实测值大，这对设计是偏于安全的，但对于结构施工控制来说是不容忽视的偏差，因为它将直接影响到成桥后结构线型及内力是否符合设计要求。因此，在计算中除了考虑设置永久支座外，在悬臂施工期间设置了４个临时竖向约束，以模拟实际施工的临时支撑。本次计算实际共划分为２６个施工阶段和２个运营阶段，严格和实际施工状态相对应。

为了达到施工控制的目的，我们必须首先通过计算来确定桥梁结构施工过程中每个阶段在受力和变形的理想状态，以此为依据来控制施工过程中每个阶段的结构行为，使其最终成桥线型和受力状态满足受力要求。2.3施工控制的措施

预应力混凝土工程施工工艺较复杂，　质量要求较高，随着大跨度、大悬挑构件的不断出现，预应力构件会越来越多。因此从设计到施工的所有技术人员都应精心设计、精心施工，编制科学合理的施工方案严格按照施工验收规范、操作规程作业，同时应不断应用新技术、新材料、新工艺确保工程施工质量。在本工程施工过程

①作者简介：陈新新（１９６３—），男，助理工程师，乌鲁木齐铁路局南疆土库、库阿二线铁路建设指挥部安全质量部副部长，主要从事铁路

　　　　　　　　　　建设工作。

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