王周瑜
(中交二航局第二工程有限公司)
橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用研究
王周瑜
(中交二航局第二工程有限公司)
隨著我國橋梁事業(yè)的快速發(fā)展,橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的使用已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì),但是目前這項(xiàng)施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中始終存在著一些問題,所以針對(duì)大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用展開研究與分析具有十分重要的意義。鑒于此,筆者結(jié)合自己多年來在橋梁施工領(lǐng)域中的工作經(jīng)驗(yàn),以實(shí)際工程案例為背景,從不同角度針對(duì)橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用展開了一系列的分析。
橋梁施工;中大跨徑;連續(xù)橋梁;施工技術(shù)
某大橋是跨越南水北調(diào)中線飲用水保護(hù)區(qū)的重要橋梁,橋梁中線與橋梁之間的交角是90°,采用一跨過河的方式。經(jīng)過前期論證比較之后,橋型設(shè)計(jì)方案主橋橋型為55+110+55m變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,橋梁按照上下行雙幅橋設(shè)計(jì)(橋梁總體布置圖見圖1)。橋梁全長(zhǎng)為650m,跨徑布置為3-33+(55+110+55)+10-30m,主橋是三跨變截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁,引橋是30m的預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁。
圖1 橋梁總體布置圖
2.1深水承臺(tái)施工技術(shù)
因?yàn)闃蛄撼信_(tái)基礎(chǔ)部分處于深水中,在惡劣環(huán)境中可能會(huì)受到水流和水壓的影響,這種情況下就需要適當(dāng)縮短孔樁之間的距離,同時(shí)因?yàn)槭┕み^程中承臺(tái)的尺寸比較大,這無疑為施工帶來了巨大的困難。在承臺(tái)基礎(chǔ)施工過程中經(jīng)常會(huì)選擇鋼套箱和鋼吊箱的方法進(jìn)行。在鋼吊箱施工過程中,需要對(duì)整體吊裝進(jìn)行安裝時(shí)應(yīng)對(duì)其精確性進(jìn)行保證,一些深水大型鉆孔平臺(tái)施工中,因?yàn)槌信_(tái)地層土質(zhì)相對(duì)較軟,加上鋼吊箱平臺(tái)和河面之間的相對(duì)距離比較大,在水流湍急的情況下,不僅要對(duì)足夠深度的鋼護(hù)筒平臺(tái)進(jìn)行安裝,同時(shí)還要將頂板固定安裝在筒頂?shù)奈恢蒙稀?/p>
2.2地下連續(xù)墻
在大跨徑橋梁建設(shè)過程中,地下連續(xù)墻是非常基礎(chǔ)的一個(gè)施工程序,主要涉及到鉆孔成槽、接頭工程、鋼筋籠施工以及混凝土澆筑等相關(guān)施工步驟。在橋梁施工過程中通過地下連續(xù)墻施工可以起到降低施工噪音和振動(dòng)的效果,同時(shí)還具有非常好的抗?jié)B性能和剛性(圖2為地下連續(xù)墻施工示意圖)。
2.3大型沉井
在沉井施工過程中,尺寸和定位精度的把握非常關(guān)鍵,施工過程中一定要對(duì)尺寸進(jìn)行保證,同時(shí)還要具有較高的定位精度,因?yàn)槌辆┕そ?jīng)常采用鋼混結(jié)合的方式,而在施工過程中主要會(huì)涉及到基礎(chǔ)處理、下沉與安裝等一系列環(huán)節(jié),在一些大型沉井施工過程中,必要的情況下還要借助相應(yīng)措施進(jìn)行定位與導(dǎo)向,這樣才能對(duì)良好的著床高度進(jìn)行保證,還要合理確定時(shí)機(jī)。
圖2 地下連續(xù)墻施工示意圖
2.4鋼索塔
在鋼索塔施工過程中,在安裝塔吊時(shí)應(yīng)與實(shí)際施工要求相結(jié)合,并對(duì)合適的負(fù)載能力進(jìn)行保證。在開始施工之前,應(yīng)該在工廠將其加工好,然后分批的送到施工現(xiàn)場(chǎng),然后將后續(xù)吊裝與分節(jié)接高等操作完成。
2.5混凝土
在混凝土索塔施工過程中,主要會(huì)用到電梯和塔吊等施工設(shè)備,同時(shí)在混凝土索塔施工過程中,電梯和塔吊還是必須會(huì)使用的施工設(shè)備,在實(shí)際施工過程中,需要利用塔吊將塔柱模板提升到一定高度,并與施工展開良好配合,與此同時(shí),支承設(shè)置的作用也至關(guān)重要,其支撐作用的有效發(fā)揮可以對(duì)塔柱起到很好的防范性作用,這樣就可以對(duì)索塔的安全性與穩(wěn)定性進(jìn)行保證。在混凝土索塔橫梁施工過程中,支承主要采用落地鋼管,在澆筑過程中分塊分層的進(jìn)行,這樣才能對(duì)預(yù)應(yīng)力良好的張拉力進(jìn)行保證。
2.6梁段
在橋梁施工澆筑過程中,主要的施工方式有懸臂施工法、就地澆筑法、頂推施工法等幾種,在大跨徑橋梁梁段結(jié)構(gòu)施工過程中,往往會(huì)使用混凝土箱梁和鋼管支架法進(jìn)行輔助,PK斷面的箱梁施工過程中主要利用分塊澆筑的方式,以避免裂紋的產(chǎn)生,此外,整體式的箱梁一般采用整體箱梁澆筑的方式。
3.1線形控制
目前在橋梁結(jié)構(gòu)施工過程中,繞曲變形是一種十分常見的問題,這種問題的產(chǎn)生存在很多影響因素,一旦出現(xiàn)變形就會(huì)使結(jié)構(gòu)偏離原來的位置,這樣一來橋梁合攏就不能得到實(shí)現(xiàn),即使成橋后永久線性也很難使設(shè)計(jì)要求得到滿足,因此在大跨徑連續(xù)橋梁施工過程中,應(yīng)該將施工技術(shù)控制工作做好,這樣才能保證線形可以達(dá)到設(shè)計(jì)值要求。
3.2應(yīng)力控制
橋梁施工應(yīng)力控制實(shí)際上解決橋梁結(jié)構(gòu)施工過程中以及完成施工以后其受力情況是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的過程,同時(shí)它也是整個(gè)橋梁施工質(zhì)量控制中的核心所在。一般來說,我們會(huì)將橋梁結(jié)構(gòu)中的幾個(gè)斷面作為控制截面展開施工,采用預(yù)埋應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試元件針對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)力展開測(cè)試,這樣就可以對(duì)結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行了解。實(shí)際上應(yīng)力控制難度非常大,且遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于變形控制。
3.3穩(wěn)定控制
橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性直接關(guān)系到橋梁的安全,同時(shí)它和橋梁剛度的位置同等重要,因此在橋梁施工過程中,不僅要嚴(yán)格控制橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與變形,同時(shí)還要注意嚴(yán)格控制橋梁結(jié)構(gòu)各階段施工以及整體上的穩(wěn)定性。現(xiàn)階段我國橋梁的跨徑在不斷增大,對(duì)于一些因?yàn)楹奢d引起的橋梁失穩(wěn)情況,尚未形成快速反應(yīng)機(jī)制。始終將計(jì)算分析作為對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形的主要評(píng)價(jià)方式,通過這種途徑對(duì)橋梁穩(wěn)定性進(jìn)行控制(圖3為某連續(xù)梁施工技術(shù)的應(yīng)用)。
圖3 某連續(xù)梁施工技術(shù)的應(yīng)用示意圖
3.4安全控制
在大跨徑連續(xù)橋梁施工過程中,施工安全意義重大,安全施工時(shí)保證工程施工順利進(jìn)行的重要基礎(chǔ),但是一些施工安全措施的實(shí)施往往需要在完成其他控制之后才能進(jìn)行,尤其是在一些大跨徑橋梁施工過程中,施工安全參數(shù)和結(jié)構(gòu)性質(zhì)之間存在著一定的差異,這種情況下往往需要與橋梁實(shí)際情況相結(jié)合針對(duì)施工展開安全控制。
4.1斜拉橋中的應(yīng)用
在斜拉橋施工過程中,混凝土主梁、索塔、長(zhǎng)拉索、鋼主梁、合龍梁段等環(huán)節(jié)都是施工的重點(diǎn),主要采用掛籃懸澆的施工方式,在施工過程中應(yīng)定期針對(duì)掛籃進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)還要針對(duì)支承和溫度進(jìn)行控制。索塔主要利用勁性骨架掛模提升法和爬模法等施工方法進(jìn)行施工,在這一施工過程中應(yīng)注意索塔材料、索塔施工設(shè)備以及施工方法的選擇,同時(shí)在長(zhǎng)拉索施工過程中還要對(duì)抗風(fēng)與抗振影響進(jìn)行充分考慮,并利用固定一方的方法展開振動(dòng)校驗(yàn)。
圖4 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)在斜拉橋中的應(yīng)用示意圖
4.2懸索橋中的應(yīng)用
在懸索橋施工過程中,應(yīng)對(duì)錨道面架設(shè)、索力調(diào)整、吊裝謝等問題加以注意,在錨道面架設(shè)過程中應(yīng)該將監(jiān)測(cè)塔偏移量和承重索的垂度觀測(cè)工作做好,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)索力進(jìn)行調(diào)整,可以將其作為現(xiàn)場(chǎng)施工中的輔助性數(shù)據(jù),吊裝應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求對(duì)其進(jìn)行合理的排序安裝,并重點(diǎn)注意修正合攏段長(zhǎng)度。
4.3拱橋中的應(yīng)用
在一些城市的大跨徑橋梁建設(shè)過程中,拱橋始終是一種主流橋型,通常情況下拱橋可以分為上承式、中承式及下承式幾種方式,按照具體結(jié)構(gòu)來看,又可以分成石拱橋、混凝土拱橋等幾種類型。拱橋是一種荷載作用力之下對(duì)結(jié)構(gòu)壓力進(jìn)行承擔(dān)的拱式橋梁,它的支座在承受不同方向的壓力時(shí),還能對(duì)水平方向上的力進(jìn)行承載,因此這種橋梁和普通橋梁相比,對(duì)地基的要求非常高。
綜上所述,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的條件下,我國公路交通運(yùn)輸已經(jīng)得到了快速的發(fā)展,在橋梁工程建設(shè)中使用大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)成為一種必然的趨勢(shì)。在這種情況下,施工人員應(yīng)該對(duì)大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)重視起來,對(duì)這種施工技術(shù)進(jìn)行有效的利用,這樣才能對(duì)橋梁工程的使用安全與整體質(zhì)量進(jìn)行保證。總之,大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)在橋梁施工中應(yīng)用存在一定的困難,但是為了對(duì)施工質(zhì)量與使用安全進(jìn)行保證,應(yīng)該在施工過程中將施工重點(diǎn)把握好,采取積極的措施促進(jìn)大跨徑連續(xù)橋梁施工質(zhì)量的提高,因此一定要將橋梁施工計(jì)劃設(shè)計(jì)好,這樣才能對(duì)施工過程中的難點(diǎn)問題進(jìn)行有效解決,由此來看,針對(duì)橋梁施工過程中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用展開研究與分析,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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