一种大跨度小半径连续梁桥施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种大跨度小半径连续梁桥施工方法。

背景技术

随着国民经济和社会的发展，在高等级公路特别是城市道路立交的建设发展中，曲线梁桥成为一种应用较广的桥型，其通过平顺、流畅的线条给人以美的享受，也为城市增添了一道靓丽的风景。在公路和城市道路的立体交叉工程中，小半径曲线梁桥一般作为匝道桥、立交桥或大型桥梁两端的引桥被广泛采用。然而，由于小半径曲线梁桥的力学特性较为复杂，尤其是活载偏载作用下的约束扭转效应十分明显，在设计及施工方面均存在一定的难度，因此，小半径曲线梁桥通长采用小跨度布置形式，同时，大跨度小半径的曲线桥型也越来越多的引起了桥梁工程师们的关注。

国外的弯桥大量研究始于二十世纪六七十年代，主要是在发达国家，如美国、日本、德国、罗威和加拿大等国，截止目前，国外在弯桥计算理论和静动力性能方面已经做了很多研究，如美国的Los Loms Bridge，已达到最大主跨71.3m、最小半径76m的成绩，跨弯比L/R达到0.94。国内的弯桥发展相对较晚，始于二十世纪八十年代，随着城市现代化进程的快速扩张发展，国内弯桥主要出现在各大城市的立交桥、匝道桥、低等级道路桥梁中，且普遍采用小跨径布置，一般出现在低但由于需要考虑桥下地面交通、管线及景观等因素，常常不可避免的要用到小半径大跨度的弯桥。

这些桥梁线型变化多端，结构受力比较复杂，特别是小半径曲线梁桥，除承受弯矩、剪力外，还有较大扭矩和翘曲双力矩的作用。据有关报道，深圳市40座立交桥中，有19座立交桥存在大小不同的问题，产生问题的原因是多方面的，有的在连续梁曲线内侧端支座脱空；有的曲线梁体向曲线外侧径向整体侧移；有的墩梁固结处在立柱顶部(与梁底衔接处)产生水平环形裂缝等危及桥梁正常使用的现象。但总的来说属于在探索设计和施工过程中认识不足和尚未认识的失误。因此小半径曲线梁桥的设计越来越引起人们的重视，尤其是大跨度小半径曲线梁桥，当务之急是我国现行相关技术规范有待进一步研究和完善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种大跨度小半径连续梁桥施工方法，能够有效的避免地基承载力不足，还能抵抗汛期洪水的冲刷。

本发明解决技术问题所采用的解决方案是：

一种大跨度小半径连续梁桥施工方法，具体包括以下步骤：

基础施工；所述基础采用排桩式结构形式，桩顶采用钢筋混凝土条形基础将同一排桩基连接在一起，形成一个框架结构；

支架施工；所述支架为钢管柱贝雷梁组合支架；

箱梁施工；

施工完毕。

本发明中采用桩基加条形基础的基础形式，相比现有技术能够避免地基承载力不足，又能抵抗汛期洪水的冲刷；采用钢管柱贝雷梁组合支架替代现有技术中满堂架支撑，有效地克服洪水冲刷、使得长期处于河水淹没的支架仍能满足支架结构安全性能；采用钢管柱贝雷梁组合支架作为支撑，可实现提前全场搭设，施工梁体过程中在等强混凝土时，就可以进行下一节段的相关工序施工，预留张拉位置，最后联结已施工梁段，节约混凝土等强时间进行时间进行施工，加快施工进度。

在一些可能的实施方式中，所述箱梁施工具体包括以下步骤：

箱梁施工过程仿真模拟；

根据仿真模拟计算结果，将箱梁各个节段的预拱度、支架变形量计算支架立模的预抬量，根据箱梁梁体标高计算立模高程进行交底；

根据交底进行箱梁施工；

箱梁施工完成后，对梁段顶面进行高程测量。

在一些可能的实施方式中，为了为桥梁施工提供理论控制参数，同时，通过理论与实测参数比较，对施工线形及应力状态进行精确控制；所述箱梁施工过程仿真模拟，具体是指：采用大型通用计算程序Midas/Civil施工监控仿真计算，复核设计计算所确定的成桥状态和施工状态，即对施工过程进行实时仿真分析，并形成相应的施工仿真分析计算文件。

在一些可能的实施方式中，所述箱梁施工过程仿真模拟，具体包括以下步骤：

按照实际工况将结构离散成若干个单元；

按照实际施工顺序，根据各施工阶段主梁的受力状况进行仿真计算；

对影响结构变化的因素进行计算，以确保施工控制计算结果的可靠性；

按照施工和设计所确定的施工工序，以及设计所提供的基本参数，对施工过程进行正装计算，得到各施工状态以及成桥状态下的结构受力和变形控制数据。

在一些可能的实施方式中，所述控制数据包括：各施工状态下以及成桥状态下状态变量的理论数据和施工监控数据理论值。

在一些可能的实施方式中，所述各施工状态下以及成桥状态下状态变量的理论数据包括主梁标高、主梁控制截面应力。

在一些可能的实施方式中，所述施工监控数据理论值包括主梁立模标高、主梁控制截面应力。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现箱梁支架的施工；所述支架施工，具体包括以下步骤：

在条形基础上进行钢管柱安装；

将贝雷片搭设在钢管柱上且所述贝雷片处于河水最高水位以上；

在贝雷片远离钢管柱的一侧安装盘扣支架。

在一些可能的实施方式中，所述根据交底进行箱梁施工，具体包括：

采用大节段支架法现浇施工；

预应力张拉；

合龙段施工。

在一些可能的实施方式中，所述预应力张拉，具体是指；通过摩阻试验，确定各部位不同钢束长度、不同三维曲线线性下的摩阻系数，计算张拉伸长值，确保建立梁体预应力；验证张拉过程中梁体混凝土的强度。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中采用桩基加条形基础的基础形式，相比现有技术能够避免地基承载力不足，又能抵抗汛期洪水的冲刷；采用钢管柱贝雷梁组合支架替代现有技术中满堂架支撑，有效地克服洪水冲刷、使得长期处于河水淹没的支架仍能满足支架结构安全性能；

本发明采用钢管柱贝雷梁组合支架作为支撑，可实现提前全场搭设，施工梁体过程中在等强混凝土时，就可以进行下一节段的相关工序施工，预留张拉位置，最后联结已施工梁段，节约混凝土等强时间进行时间进行施工，加快施工进度；

本发明中每节段需进行单独张拉，张拉完成后才可进行下一节段施工，可保障结构线型，增强结构稳定；

本发明采用大型通用计算程序Midas/Civil施工监控仿真计算，有效的实现桥梁模拟施工虚拟建造，为桥梁施工提供理论控制参数，同时，通过理论与实测参数比较，对施工线形及应力状态进行精确控制。

具体实施方式

下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。"连接"或者"相连"等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本申请实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。

下面结合施例对本发明做进一步说明。

本发明通过下述技术方案实现，

一种大跨度小半径连续梁桥施工方法，具体包括以下步骤：

基础施工；所述基础采用排桩式结构形式，桩顶采用钢筋混凝土条形基础将同一排桩基连接在一起，形成一个框架结构；

支架施工；所述支架为钢管柱贝雷梁组合支架；

箱梁施工；

施工完毕。

本发明中采用桩基加条形基础的基础形式，相比现有技术能够避免地基承载力不足，又能抵抗汛期洪水的冲刷；采用钢管柱贝雷梁组合支架替代现有技术中满堂架支撑，有效地克服洪水冲刷、使得长期处于河水淹没的支架仍能满足支架结构安全性能；采用钢管柱贝雷梁组合支架作为支撑，可实现提前全场搭设，施工梁体过程中在等强混凝土时，就可以进行下一节段的相关工序施工，预留张拉位置，最后联结已施工梁段，节约混凝土等强时间进行时间进行施工，加快施工进度。

在一些可能的实施方式中，所述箱梁施工具体包括以下步骤：

箱梁施工过程仿真模拟；

根据仿真模拟计算结果，将箱梁各个节段的预拱度、支架变形量计算支架立模的预抬量，根据箱梁梁体标高计算立模高程进行交底；

根据交底进行箱梁施工；

箱梁施工完成后，对梁段顶面进行高程测量。

在一些可能的实施方式中，为了为桥梁施工提供理论控制参数，同时，通过理论与实测参数比较，对施工线形及应力状态进行精确控制；所述箱梁施工过程仿真模拟，具体是指：采用大型通用计算程序Midas/Civil施工监控仿真计算，复核设计计算所确定的成桥状态和施工状态，即对施工过程进行实时仿真分析，并形成相应的施工仿真分析计算文件。

在一些可能的实施方式中，所述箱梁施工过程仿真模拟，具体包括以下步骤：

按照实际工况将结构离散成若干个单元；

按照实际施工顺序，根据各施工阶段主梁的受力状况进行仿真计算；

在整个施工控制过程中，对影响结构变化的因素进行计算，以确保施工控制计算结果的可靠性；

按照施工和设计所确定的施工工序，以及设计所提供的基本参数，对施工过程进行正装计算，得到各施工状态以及成桥状态下结构受力和变形控制数据。

在一些可能的实施方式中，所述控制数据包括：各施工状态下以及成桥状态下状态变量的理论数据和施工监控数据理论值。

在一些可能的实施方式中，所述各施工状态下以及成桥状态下状态变量的理论数据包括主梁标高、主梁控制截面应力。

在一些可能的实施方式中，所述施工监控数据理论值包括主梁立模标高、主梁控制截面应力。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现箱梁支架的施工；所述支架施工，具体包括以下步骤：

在条形基础上进行钢管柱安装；

将贝雷片搭设在钢管柱上且所述贝雷片处于河水最高水位以上；

在贝雷片远离钢管柱的一侧安装盘扣支架。

在长期处于河水淹没的河滩上，安装上述支架，能有效地克服洪水冲刷、长期处于河水淹没的支架仍能满足支架结构安全性能；因钢管柱的使用，贝雷片搭设处于河水最高水位以上，贝雷片采用吊车吊装，整个施工过程不受河水影响；

优选的，采用新型承插式盘扣支架作为模板支撑体系，木模翻模大节段对称施工，并采用分节段预应力措施对浇筑梁体进行稳固；每节段需进行单独张拉，张拉完成后才可进行下一节段施工，可保障结构线型，增强结构稳定。

在一些可能的实施方式中，所述根据交底进行箱梁施工，具体包括：

采用大节段支架法现浇施工；

预应力张拉；

合龙段施工。

在一些可能的实施方式中，所述预应力张拉，具体是指；通过摩阻试验，确定各部位不同钢束长度、不同三维曲线线性下的摩阻系数，计算张拉伸长值，确保建立梁体预应力；验证张拉过程中梁体混凝土的强度。

本发明施工安全可靠，方便快捷，连续梁主墩施工期间，即进行场地平整及地基处理，同步搭设现浇支架，支架整联搭设，主桥逐段施工，引桥一次整体浇筑施工，每节段箱梁进行单独张拉，张拉工作完成后才可进行下一节段施工。

本发明提升了箱梁浇筑时底部支撑的稳固性，并且对结构起到保护左右，保证结构稳定性。

采用分幅大节段对称施工，使得施工速度提升，缩短工期，节省支架施工成本，安全环保。创造了良好的社会、经济效益，在类似大跨度小半径连续梁工程施工中值得推广应用，具有很好的发展前景和潜在效益。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本申请中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。