摘要：预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工过程中，已建成梁段的线形在后期施工中是不可调节的，因此为了保证大桥的顺利合拢及成桥线形满足设计要求，同时成桥内力控制在设计容许范围内，必须在桥梁施工过程中进行施工控制工作。
关键词：高墩大跨；连续刚构桥；施工控制
1 桥梁施工控制的意义
任何桥梁施工，特别是大跨径桥梁的施工，都是一个系统工程。在该系统中，设计图纸要求是施工的目标。在施工过程中，将受到许多确定和不确定因素的影响，如何从各种失真的结构参数中找出相对应真实值，对施工状态进行实时识别(监测)、调整(纠偏)、预测，使施工系统处于控制之中，对设计目标安全、顺利实现是至关重要的。早在武汉长江大桥和重庆长江大桥在施工过程中，就曾经做过应力、标高的调整，这些调整措施实际上就是桥梁施工的内容。
桥梁施工控制是桥梁建设质量控制所必需的，并已被桥梁建设者所认识。施工控制的重要性主要体现在以下几方面:
1．1 桥梁施工控制是桥梁建设质量的保证
在混凝土桥的施工中引入了自架设体系的施工方法后， 桥梁上部结构分段施工时，后期节段是靠己浇节段来支撑，从而逐步完成全桥施工，也就是无支架而靠自身结构进行施工，人们称之为自架设体系施工法。自架设体系施工方法的采用，必然给桥梁结构带来较为复杂的内力和位移变化，为了保证桥梁施工质量，使结构内力、位移符合设计要求，桥梁施工控制是不可缺少的。
1．2 桥梁施工控制又是桥梁建设的安全保证
为了安全可靠地建好每座桥，施工控制将变得非常重要。桥梁施工所使用的方法是按照预定的程序进行的。施工中的每个阶段，结构的内力和变形是可以预计的，同时可通过监测手段得到各施工阶段结构的实际内力和变形，从而完全可以掌握施工进程和发展情况。
1．3 施工控制是桥梁运营中安全性和耐久性的综合监测系统
桥梁建成后，随着交通事业的发展，荷载等级、交通流量、行车速度等必然提高，还有一些不可测的自然破坏力也将会危及桥梁的安全，若在建设桥梁时进行了施工控制，并预留长期观测点，将会给桥梁创造终身安全监测的条件，从而给桥梁运营阶段的养护工作提供科学的、可靠的数据，给桥梁安全使用提供可靠保证。
2 高墩大跨度连续刚构桥
与连续梁桥相比，连续刚构桥是墩梁固结的连续结构，它综合了连续梁和T型刚构的受力特点，利用高墩的柔度来适应结构由预应力、混凝土收缩、徐变和温度变化所产生的位移。连续刚构体系保持了连续梁体系的大部分优点，同时又有自己的特点:与设支座的连续梁桥相比，连续刚构桥不需要临时锚固装置，省去了造价昂贵的大吨位盆式支座；其既保持了连续梁无伸缩缝、行车平稳的优点，又无需在支墩处设置支座和进行体系转换，方便施工；具有很大的顺桥向抗弯和横向抗扭刚度，能满足大跨径桥梁的受力要求:对矮墩要求有足够的柔度。基于以上特点，大跨度预应力混凝土连续刚构桥日益活跃于桥梁工程领域。
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3 施工控制
施工同样是一个重要环节，桥梁施工技术的发展对桥梁的跨径、线形、截面形式等方面起着重要作用，它直接关系到了工程质量的好坏，运营的安全。规范地施工可以使得桥梁的实际状态与设计状态的最大限度地吻合。目前连续刚构桥施工采用的方法主要有支架施工法和悬臂施工法:
3．1 支架施工法
初期的混凝土连续刚构桥多采用搭设支架法就地浇筑施工，桥梁跨径多为30-40m。由于施工工期长，并耗用大量的木材，因而建造连续刚构较少。
支架施工法，以往多用于桥墩较低的桥梁施工，其承重能力要求低。对预应力混凝土连续刚构桥来说，在浇筑完混凝土后需要拆除搭设的支架，出现体系转换的问题，引起恒载徐变二次应力这对桥梁结构很不利。近年来，随着钢脚手架的应用和支架构件趋于标准化，以及桥梁结构的多样化发展，如变宽桥和强大的预应力系统的应用，支架施工法也可应用在长大跨桥梁的施工中。
支架就地浇筑施工需要一联几跨同时搭设支架，按照设定的工序完成浇筑工作，待张拉完预应力钢束并压浆后移架。浇筑混凝土时采用水平分层施工法，浇筑底板混凝土，待其达到一定强度后进行腹板施工，最后浇筑顶板。另一种施工法也很常用，即根据施工能力每隔20-25m设置一道连接缝，该连接缝一般设置在弯矩较小的区域，接缝长lm左右，待各段混凝土浇筑完成后，最后在接缝处施工合拢。此法支架早期变形不致引起梁的开裂，有利于提高梁体质量。
3．2 悬臂施工法
悬臂施工法是1950年由前联邦德国首创，它由两个相邻的桥墩同时向两侧移动挂篮，水平同步推进，沿跨径方向逐段地悬出接长对称施工，直到跨中合拢。各梁段间通过张拉预应力钢束紧密连成整体。悬臂施工通常分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类。悬臂施工方法从钢桥引入预应力混凝土桥后，使预应力桥得到了迅速发展。
大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工方法主要采用平衡悬臂浇筑法，梁体从墩顶上平衡向两边悬臂连续分段现浇伸出。因为实际施工过程中不可能保证悬臂两端荷载完全平衡，所以采用悬臂施工的必要条件是:施工中桥墩与梁固结;施工中桥墩要承受不对称弯矩。悬臂施工时随着梁段增加既悬臂长度的增长，梁内出现的负弯矩不断增大，对混凝土桥必须在梁段上缘施加预应力，使其完成的梁段连成整体。这种施工方法的特点是:桥下不需要搭设支架，对在深水、大跨、通航、峡谷、高墩的条件下建桥是最优的施工方案；工序较简单，施工设备较少；多孔桥可平行作业，施工速度快；悬臂施工使跨中正弯矩转移到支点负弯矩，大大提高了桥梁的跨越能力；节省施工费用，降低工程造价。该方法几十年来得到蓬勃发展，早期应用于T形刚架桥，后来又被推广用于悬臂梁桥、连续梁桥、连续刚构桥、斜拉桥和拱桥等。采用悬臂施工法施工时，一般存在施工中的受力体系转换问题，因此施工中应即时调整所施加的预应力来适应这一转换，并消除因体系转换及其它因素引起的次内力。预应力混凝土刚构桥在悬臂施工时由于墩不能完全承受弯曲力，施工时一般要采取措施增加墩身刚度，如焊接临时托架等方法，待悬臂施工合拢后恢复原结构状态。
参考文献:
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[6] 范立础，桥梁工程(上、下册).人民交通出版社，1996
论文作者:黄亚丁
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/16
标签：桥梁论文; 悬臂论文; 预应力论文; 混凝土论文; 支架论文; 结构论文; 弯矩论文; 《防护工程》2017年第18期论文;