摘要 該文以睦州水道特大橋?yàn)檠芯繉ο?，重點(diǎn)研究了特大橋梁工程施工中的關(guān)鍵技術(shù)和監(jiān)測問題。分析了連續(xù)梁橋掛籃懸澆施工、樁基墩臺(tái)施工等重難點(diǎn)，并提出了相應(yīng)對策。介紹了掛籃懸澆施工、邊跨直線段施工和合龍段施工工藝，以及現(xiàn)場監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)，包括應(yīng)力監(jiān)測、線形監(jiān)測和體外預(yù)應(yīng)力索監(jiān)測。研究結(jié)果對提升特大橋梁工程的施工質(zhì)量和安全性具有重要意義。

關(guān)鍵詞 特大橋梁工程；施工技術(shù)；監(jiān)測技術(shù)；連續(xù)梁橋

中圖分類號(hào) U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）19-0075-03

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和交通運(yùn)輸需求的日益增長，特大橋梁工程在現(xiàn)代交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中扮演著至關(guān)重要的角色[1-2]。作為連接城市之間的紐帶，特大橋梁不僅承載著交通運(yùn)輸?shù)闹厝?，更是城市發(fā)展和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的重要支撐[3-5]。睦州水道特大橋項(xiàng)目跨越了睦州水道，承載著大量的陸路交通。該文依托睦州水道特大橋工程項(xiàng)目，對特大橋的施工技術(shù)進(jìn)行深入研究，重點(diǎn)分析特大連續(xù)梁橋關(guān)鍵部位的施工工藝和監(jiān)測技術(shù)，以期為類似特大橋梁工程的施工提供有益的經(jīng)驗(yàn)和參考。

1 工程背景

睦州水道特大橋DK1+678.002～DK6+453.427段，全長4.775 km，全段均為雙線橋梁，途經(jīng)新會(huì)區(qū)睦州鎮(zhèn)東環(huán)沙村，三江鎮(zhèn)九子沙村、深呂村、沙崗村。該橋DK1+678.002～DK6+453.427段共設(shè)樁基1354根，樁徑類型為1 m、1.25 m、1.5 m、2.2 m、2.5 m，樁長13～53 m不等，共設(shè)墩臺(tái)136個(gè)，橋墩墩臺(tái)分為空心墩、實(shí)體墩兩種形式，墩高12～38.5 m不等。上部結(jié)構(gòu)中連續(xù)梁采用掛籃懸臂澆筑施工，連續(xù)剛構(gòu)在DK1+710.702～DK2+068.602上跨睦州水道，為該橋重難點(diǎn)工程。

2 特大連續(xù)梁橋施工重難點(diǎn)分析及對策

2.1 重難點(diǎn)分析

（1）連續(xù)剛構(gòu)跨越睦州水道：睦州水道作為當(dāng)?shù)刂匾乃颍淇缭叫枰浞挚紤]水下地質(zhì)條件、水流情況以及橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（2）掛籃懸臂澆筑技術(shù)：睦州水道特大橋DK1+710.702～DK2+068.602（94 m+168 m+94 m）連續(xù)剛構(gòu)，采用掛籃懸臂澆筑施工，工藝復(fù)雜，線性控制難度大，施工安全風(fēng)險(xiǎn)高。

（3）樁基和墩臺(tái)施工：睦州水道特大橋的樁基和墩臺(tái)數(shù)量眾多，尺寸巨大，且受水下地質(zhì)條件和水流的影響較大。因此，在樁基和墩臺(tái)的施工過程中，需要采用合適的施工方法和技術(shù)，確保施工的穩(wěn)定性和安全性。

（4）現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)：由于工程地處水域，受到水流等環(huán)境因素的影響較大，因此需要采用有效的現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)對橋梁結(jié)構(gòu)和施工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決施工中的安全隱患。

綜上，睦州水道特大橋工程面臨著諸多技術(shù)挑戰(zhàn)和施工難點(diǎn)，亟須采取有效的技術(shù)措施和管理手段，以確保工程的順利實(shí)施和安全運(yùn)營。

2.2 對策研究

在睦州水道特大橋項(xiàng)目中，為了應(yīng)對施工過程中的各種挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)，制定了一系列有效的對策措施。

（1）在施工前，認(rèn)真編寫和評審專項(xiàng)方案，以確保施工安全。在施工中，施工平臺(tái)四周設(shè)置牢固的圍擋和足夠的救生設(shè)備，涉水作業(yè)嚴(yán)禁將泥渣排入河中并進(jìn)行二次沉淀處理，同時(shí)建立雨季防洪機(jī)制并加強(qiáng)對河道水位的監(jiān)測。

（2）對0#塊和掛籃進(jìn)行了堆載預(yù)壓工作，控制混凝土澆筑的重量對稱性，并加強(qiáng)了對線形、鋼絞線張拉工藝以及混凝土施工質(zhì)量的監(jiān)控和檢查。

（3）在合龍前，確保橋體線形和配重的準(zhǔn)確安裝，以保證合龍過程順利無誤。

3 睦州水道橋梁施工工藝關(guān)鍵技術(shù)研究

3.1 掛籃懸澆施工工藝

（1）臨時(shí)支座和墩梁固結(jié)

此橋3#墩、4#墩為連續(xù)剛構(gòu)形式，0#段施工時(shí)無須安裝支座，2#墩、5#墩邊跨現(xiàn)澆段為墩梁分離簡支連續(xù)梁形式，施工須安裝支座，2#、5#墩附近設(shè)置了臨時(shí)支座和墩梁固結(jié)系統(tǒng)。臨時(shí)支座除標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求外，需要嚴(yán)格保證平面與上方的連續(xù)梁齊平。在中墩附近布設(shè)6個(gè)支墩，橋墩均采用C50鋼筋混凝土澆筑，橋墩配筋須滿足規(guī)范要求，鋼筋采用HRB400，直徑為32 mm的螺紋鋼筋，鋼筋間距不大于10 cm，其頂部須深入連續(xù)梁不小于100 cm，底部深入基礎(chǔ)不小于100 cm。

（2）0#段施工

首先，在施工前，需要認(rèn)真制定和評審專項(xiàng)方案，以確保施工的安全性。在0#段的施工中，采用了設(shè)置墩頂托架的方法進(jìn)行施工。這些托架在安裝后進(jìn)行預(yù)壓，以確保其剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性?；炷敛捎脧膬啥讼蛑虚g分段分層澆筑（斜向分段、水平分層），但須在混凝土終凝前完成。同時(shí)，需要注意梁體內(nèi)部的管道和鋼筋布置，以及振搗工作的困難。振搗主要采用插入式振動(dòng)器和附著式振動(dòng)器。整個(gè)施工過程需要專門的技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)和質(zhì)量控制，以確保施工的順利進(jìn)行和質(zhì)量的可控性。

（3）掛籃懸澆施工

掛籃懸澆施工是一種常用于特大橋梁工程的施工方法，該施工方法通過掛籃懸吊在梁體上方進(jìn)行混凝土澆筑，實(shí)現(xiàn)梁體的逐段延伸。在施工過程中，掛籃通常由受力驗(yàn)算后的設(shè)備組成，確保承載連續(xù)梁節(jié)段尺寸和重量。此外，掛籃懸澆施工需要嚴(yán)格控制工藝，包括線性控制、混凝土澆筑等方面的技術(shù)要求。掛籃結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

1）吊籃拼裝

吊籃的拼裝需要經(jīng)過嚴(yán)格的材料加工和組裝，確保吊籃的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠。包括主梁系、橫向連接系和模板等組件的拼裝，并確?，F(xiàn)場吊裝過程中的安全性和穩(wěn)定性。

2）掛籃壓載試驗(yàn)

計(jì)算懸澆過程中掛籃的最大靜載重量，作為壓載的總重量。掛籃安裝、行走及澆筑梁段混凝土等各種工況的抗傾覆安全系數(shù)不得小于2。掛籃錨固系統(tǒng)、限位系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)安全系數(shù)均不得小于2。在掛籃前端底模上和前端橫梁上分左右各設(shè)兩個(gè)觀測點(diǎn)，并測定各點(diǎn)的初始標(biāo)高。將壓載的總重量等分為四個(gè)等重量級，一般壓重材料選用袋裝砂或碎石。根據(jù)初始標(biāo)高和加—減載過程的觀測值繪制掛籃變形曲線，以評估掛籃的設(shè)計(jì)方案和施工工藝的合理性。

3.2 邊跨直線段施工工藝

邊跨直線段的施工工藝關(guān)鍵在于支架設(shè)置和支架預(yù)壓。在施工前，必須精確確定支架位置，通常在橋梁端部和適當(dāng)?shù)闹虚g位置設(shè)置支架，以確保懸臂澆筑的穩(wěn)定性和均衡性。支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)具備足夠的承載能力和穩(wěn)定性，常采用鋼結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)。支架與梁體之間的連接應(yīng)牢固可靠，通常采用螺栓連接或焊接等方式固定。在施工過程中，支架預(yù)壓起著關(guān)鍵作用，以確保支架與梁體之間的緊密結(jié)合。通過適當(dāng)施加預(yù)壓力，使支架與梁體形成緊密連接，防止在懸臂澆筑過程中產(chǎn)生位移或松動(dòng)。預(yù)壓設(shè)備安裝后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求施加適當(dāng)?shù)念A(yù)壓力，并及時(shí)監(jiān)測預(yù)壓效果，以保證施工過程中的安全性和穩(wěn)定性。該工程中支架預(yù)壓分三次加載，分別為支架承受段梁自重的60%、100%和120%。

通過合理設(shè)置支架和進(jìn)行有效的支架預(yù)壓，可以確保邊跨直線段施工的順利進(jìn)行，為橋梁工程的安全施工提供了可靠保障。該工程中的邊跨梁支架示意圖如圖2所示。

3.3 合龍段施工工藝

合龍段施工工藝是橋梁建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，須精心設(shè)計(jì)和嚴(yán)格執(zhí)行，該工程中執(zhí)行的合龍段施工工藝流程如圖3所示。合龍段施工方法根據(jù)邊跨和中跨情況有所不同。邊跨合龍時(shí)，首先將合龍段設(shè)置在懸臂端吊架上，將掛籃移動(dòng)至現(xiàn)澆段端部，利用錨固裝置懸吊模板，并在各端設(shè)置吊帶固定。中跨合龍時(shí)，在兩個(gè)懸臂端之間合龍，同樣采用掛籃移動(dòng)和模板懸吊的方式，同時(shí)將型鋼支撐焊接在懸臂梁上，并在選定的合龍時(shí)間進(jìn)行混凝土澆筑。待混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后，解除臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束，完成合龍施工。

合龍段施工首先清理相鄰“T構(gòu)”梁面雜物，確定觀測點(diǎn)標(biāo)高后鎖定永久支座。拆除相應(yīng)臨時(shí)支座并精確測量梁面高差。為防止熱脹冷縮影響混凝土，選擇氣溫較低時(shí)焊接體外型鋼支撐，同時(shí)在澆筑前張拉預(yù)應(yīng)力束?；炷翝仓r(shí)選取氣溫最低的時(shí)間，同時(shí)在兩側(cè)設(shè)置水箱配重并同步放水。澆筑完成后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，解除預(yù)應(yīng)力束并進(jìn)行縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉。在邊跨合龍段預(yù)應(yīng)力束張拉前后測量相鄰“T構(gòu)”上的觀測點(diǎn)，作為中跨合龍段施工的參考。

4 睦州水道橋梁施工現(xiàn)場監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究

（1）應(yīng)力監(jiān)測

通過應(yīng)力監(jiān)測，可以實(shí)時(shí)了解結(jié)構(gòu)各部位的受力情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應(yīng)措施，確保橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。應(yīng)力監(jiān)測通常采用應(yīng)變片、應(yīng)變計(jì)等傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，安裝在橋梁結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，如梁體、墩臺(tái)等處。監(jiān)測數(shù)據(jù)可通過無線傳輸系統(tǒng)傳輸至監(jiān)測中心，進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和評估。同時(shí)，結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)和理論計(jì)算，對橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行全面評估，為施工過程中的安全控制和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。監(jiān)測儀器選擇振弦式內(nèi)埋應(yīng)變計(jì)，監(jiān)測布點(diǎn)如圖4所示。

（2）線形監(jiān)測

通過線形監(jiān)測，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測橋梁各部位的線形變化情況，包括梁體、墩臺(tái)等關(guān)鍵部位的沉降、變形等情況。線形監(jiān)測通常采用高精度的全站儀、激光測距儀等設(shè)備，對橋梁各部位的坐標(biāo)進(jìn)行定期測量。監(jiān)測數(shù)據(jù)可通過無線傳輸系統(tǒng)傳輸至監(jiān)測中心，進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和評估。同時(shí)，通過比對實(shí)測數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并分析任何異常變化，采取相應(yīng)的調(diào)整措施，保障橋梁結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

（3）體外預(yù)應(yīng)力索監(jiān)測

睦州水道橋梁施工現(xiàn)場進(jìn)行了體外預(yù)應(yīng)力索監(jiān)測旨在確保橋梁結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力索的安全性和性能。其目的在于安全監(jiān)測、結(jié)構(gòu)健康性評估和延長使用壽命。通過監(jiān)測預(yù)應(yīng)力索的狀態(tài)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，預(yù)防事故發(fā)生，保障橋梁結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行。同時(shí)，對預(yù)應(yīng)力索的監(jiān)測有助于降低維修成本，延長橋梁的使用壽命，提高經(jīng)濟(jì)效益。

首先，在預(yù)應(yīng)力索的關(guān)鍵部位安裝應(yīng)變片、應(yīng)變計(jì)等傳感器，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)應(yīng)力索的張力和變形情況。其次，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄預(yù)應(yīng)力索的狀態(tài)和性能，包括張力、變形、溫度等參數(shù)。最后，通過這些步驟可以全面監(jiān)測和管理預(yù)應(yīng)力索的狀態(tài)，確保橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性和穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

通過對睦州水道特大橋工程施工現(xiàn)場監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)的研究和應(yīng)用，深入了解了特大橋梁工程在施工過程中面臨的挑戰(zhàn)和難點(diǎn)。該文針對掛籃懸澆施工、邊跨直線段施工和合龍段施工等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提出了一系列有效的技術(shù)對策和解決方案，包括臨時(shí)支座和墩梁固結(jié)、支架設(shè)置和支架預(yù)壓、鋼梁吊裝過程監(jiān)測等。同時(shí)，著重介紹了應(yīng)力監(jiān)測、線形監(jiān)測等現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)在工程實(shí)施中的重要作用。此類技術(shù)的研究和應(yīng)用為睦州水道特大橋工程的順利施工和安全運(yùn)營提供了可靠保障，也為類似特大橋梁工程的施工提供了有益的經(jīng)驗(yàn)和參考。

參考文獻(xiàn)

[1]吳磊，楊建鋒.曲線鋼箱連續(xù)梁橋頂推施工技術(shù)[J].公路，2023（11）：153-158.

[2]王鋒.連續(xù)梁橋現(xiàn)澆段施工技術(shù)分析[J].云南水力發(fā)電，2024（1）：5-9.

[3]張水平.雙幅預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋多掛籃同步施工分析[J].交通科技與管理，2024（3）：139-141.

[4]文芳.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].工程技術(shù)研究，2023（20）：54-56.

[5]蔣征南.現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)梁橋支架預(yù)壓監(jiān)測分析[J].西部交通科技，2023（12）：145-148.

收稿日期：2024-07-15

作者簡介：張濤（1988—），男，本科，工程師，研究方向：交通工程施工。