PART-2
连续刚构桥
2.1 甘溪特大桥[1]
甘溪特大桥坐落于贵州省黔南州贵定县境内，跨越甘溪自然保护区独木河水库，是贵黄高速上施工难度最大、风险等级最高的控制性工程。甘溪特大桥为空腹式预应力混凝土连续刚构桥，见图2.，空腹式刚构桥是在常规混凝土连续刚构桥的基础上，在墩、梁之间设置拱形斜腿，从而提高桥梁跨越能力，并具有景观效果。目桥国内已建成的同类型桥梁有2013年通车的水盘高速北盘江大桥，该桥主跨290 m。
图2.1 甘溪特大桥
图2.2 甘溪特大桥主桥立面布置
甘溪特大桥总长为1220 m，其中主桥共分三跨，主跨跨径为300 m，在同类型桥梁中为世界第一，主跨两侧均设置一跨边跨，边跨跨径为155 m，如图2.2所示。南北岸引桥均为简支变连续T梁，南引桥跨径布置为18×30 m，北引桥跨径布置为2×35 m。该桥为上、下行线双幅布置，净距3.5 m，单幅桥宽为10.25 m。单幅主梁为单箱单室预应力混凝土结构，混凝土强度等级为C55。
甘溪特大桥主墩采用矩形双肢柔性薄壁空心墩，顺桥向厚4.5 m，横桥向宽6.25 m，双肢净距为7 m，19号柱墩高85 m，20号主墩高129 m。单个主墩基础为25根2.8 m嵌岩桩，19号墩桩长40 m，20号墩桩长50 m（部分桩基变更为55 m长）。主墩承台平面尺寸28 m×28 m，19号承台厚7 m，20号承台厚8 m。过渡墩采用空心薄壁墩，18号过渡墩高36 m，21号过渡墩高27 m。大桥上部结构采用空腹式刚构结构体系，空腹三角区总长120 m，下弦采用矩形空心截面，宽6.25 m，正截面高7.5 m。
作为一种新颖结构，空腹式刚构桥的工程经验有限，没有统一的设计标准，其核心工序为空腹三角区施工，施工具有以下难点。
（1）三角区施工产生的荷载效应会影响箱梁结构截面及配束设计，施工工序对成桥应力影响大，制约结构设计。
（2）下弦拱形箱梁悬浇施工难度大，施工需设置临时扣索辅助施工，工序复杂。
（3）上弦箱梁截面尺寸较小，内部永久预应力孔道布置较多，导致没有过多空间设置体内悬臂浇筑临时预应力束，因此上弦箱梁节段浇筑施工需借助外力支撑已浇与待浇箱梁节段，工艺复杂。
（4）结构体系特点决定了上、下弦箱梁施工需保持同步，直至交汇合并，才能进行后续标准梁段悬浇。上、下弦施工中结构受力互相关联，工序干扰大。
针对空腹刚构桥三角区结构特点，采用上弦设置活动立柱支顶配合挂篮悬浇、下弦设置扣索配合挂篮悬浇的施工方案。施工布置见图2.3。
图2.3 三角区施工布置
作为世界上首座主跨超过300 m的连续刚构桥，甘溪特大桥技术难度大。该桥桥址两岸地势陡峭、气候条件差和施工条件复杂，这给桥梁的设计和施工都带来了巨大挑战。在桥梁建设过程中，工程建设者们先后攻克了深山开便道、超大孔径群桩施工、承台大体积混凝土浇筑水热化等难题，并通过技术创新使得工程建设能够顺利进行，保证了工程质量。甘溪特大桥的创新主要包含微创新、工艺创新、视频监控系统和液压爬模系统四部分，其中微创新和工艺创新属于质量控制方面的创新，视频监控系统和液压爬模系统属于安全管理方面的创新。
（1）微创新：项目自制的墩身圆角网片加工器，通过“油顶 特制弧形面板”，实现网片由平面到曲面的制作，解决了墩身圆角曲面钢筋网片加工效率低，质量无法保证的难题。
（2）工艺创新：甘溪桥墩身系梁托架、下弦0号块三角托架设计为可周转利用的装配式托架；系梁托架预压采用反拉法，较传统的堆载预压节约工期10天/次。
（3）视频监控系统：主墩塔吊黑匣子通过接收、处理、存储采集传感器实时数据，实现塔机终端数据的远程传输。
（4）液压爬模系统：墩身施工采用液压爬模系统，具有重量轻、施工简单，安全性高等特点。
2.2. 红水河特大桥[2]
都巴高速主线红水河特大桥位于大化瑶族自治县县古河乡，是都巴高速的控制性工程之一，起点桩号K404 256.396，终止桩号K404 767.896，桥长511.5 m。全桥采用双幅分离式，主桥为单箱单室预应力混凝土连续刚构桥，见图2.4，其跨径布置为100 m 185 m 100 m，主桥两侧各有两跨和一跨引桥，每跨引桥的跨径为40 m，单幅桥宽为14.55 m，桥面全宽为29.6 m。
图2.4 红水河特大桥
红水河特大桥的箱梁腹板采用分段等厚规律变化，从梁端支点到跨中的厚度分别为1.2 m、0.9 m、0.7 m和0.5 m，按1.5次抛物线规律变化，红水河特大桥主桥中跨箱梁一般构造如图2.5所示。红水河大桥主梁截面高，节段荷载大，故选择菱形挂篮进行施工。挂篮结构主要由主桁架、横梁底托、悬吊吊杆、行走及锚固、模板（底模架、内外侧模）等系统组成。挂篮结构图如图2.6所示。
图2.5 红水河特大桥主桥中跨箱梁一般构造
图2.6 红水河特大桥挂篮1/2结构图
红水河特大桥的3号、4号墩基础和部分墩柱均位于水中，采用搭设栈桥及钢平台方式施工桩基，再利用钢平台和桩基钢护筒进行钢吊箱围堰施工。3号、4号的主墩承台为整体式。施工单位科学统筹，积极研讨施工方案，连续攻克大桥桩基钢护筒下放困难、水中施工环境复杂、承台混凝土方量大等难题。
2.3. 郁江河特大桥
郁江河特大桥坐落于重庆市彭水县连湖镇多家村喇叭寨，横跨郁江河，左线长577.6 m，右线长589.5 m，为三跨预应力混凝土变截面连续刚构桥，主跨跨径布置为106 m 200 m 106 m，如图2.7所示。
图2.7 郁江河特大桥
郁江河特大桥是石黔高速的控制性工程之一，桥梁桥址处山高深谷，桥梁两端有近90度绝壁悬崖，作业空间极为狭窄，建设初期，为了方便施工，每天都有几十名工人悬吊在桥梁两端的绝壁上钻孔打眼，并在绝壁中炸出长达8公里的“悬崖便道”，沿便道做了近80000平方米、足有7个足球场大的生态边坡防护。
该桥拥有许多超长大孔径群桩，大体积承台，桥墩高，施工技术难度大，安全管控风险高。为了顺利推进桥梁建设，引入了大量的施工新技术。针对大桥设计的“箱型双肢薄壁空心墩”特点，引入整体性好、自重轻巧的“液压爬模”工艺。通过液压系统爬升，可一次性安装直到墩身完全成型，大大节省了作业空间，加快了大桥施工建设的有序推进。此外，桥梁建设中还引入和应用了BIM技术，对墩身、连续刚构钢筋等关键部位进行可视化模拟，实现了辅助审图、碰撞检查、工程量提取、三维技术交底等管理目标，为高效作业提供了有力支撑。