山區(qū)公路橋梁施工技術(shù)探討

王　波　宋紅艷

山區(qū)公路橋梁施工技術(shù)探討

王波宋紅艷

隨著國際金融危機的日益激化，世界經(jīng)濟受到了嚴重的影響，也更為深刻的影響著國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展。國務(wù)院2014年出臺了關(guān)于擴內(nèi)需促增長的十大策略，但這十項策略的充分落實需要4萬億元資金。就各部委擴大內(nèi)需的策略來講，交通設(shè)施建設(shè)則是此次投資的關(guān)鍵內(nèi)容。國民經(jīng)濟的大動脈就是交通，國內(nèi)交通建設(shè)發(fā)展遠滯后于經(jīng)濟發(fā)展，所以交通瓶頸則是地區(qū)發(fā)展的主要問題。

山區(qū)公路；橋梁施工；特點；技術(shù)控制

1　山區(qū)公路橋梁施工的主要特點

山區(qū)地形及地質(zhì)水文都非常復(fù)雜，其地面高差大且十分險要，地質(zhì)多為巖溶及滑坡和不穩(wěn)定斜坡，或者是崩塌及陡崖和煤氣地層；水系多且其水文地質(zhì)情況沿路線都不同，山區(qū)的高速公路絕大多數(shù)都是沿著溪流，其地形及地質(zhì)和水文都會嚴重影響其路線規(guī)劃，公路路線規(guī)劃時各個方面都有著不同程度的影響；使得山區(qū)高速公路大都是平曲線，其平面半徑小且縱坡大，同時橋梁的比例也高，多為橫陡坡且高擋墻多。而且，山區(qū)公路橋梁路線反復(fù)沿河交替設(shè)線，這使得其斜彎縱向橋很多，且橫斷面半幅橋及其路基眾多。路線跨越許多溝壑，使得其高墩大跨多且形式都不盡相同。山區(qū)地形地貌十分復(fù)雜，這也使得山區(qū)公路橋梁占路線的比例很大，多選擇曲線及大縱坡，或者是高墩及長橋等類型設(shè)計。再者是，山區(qū)公路橋梁絕大多數(shù)都是彎坡橋，其相應(yīng)曲線梁橋因彎扭耦合作用而沿某個不動點出現(xiàn)變形，單向行駛中的大縱坡長橋長時間反復(fù)產(chǎn)生汽車動力制動作用，導(dǎo)致其梁體沿著汽車行駛方向滑移，若使用全連續(xù)結(jié)構(gòu)則此類滑移會導(dǎo)致梁體受力不平衡，且其支座脫空，或者是被嚴重破壞，最終梁體開裂，由此說來，山區(qū)公路橋梁應(yīng)使用先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)，或者是采用墩梁固結(jié)連續(xù)鋼構(gòu)混合體系，這可適用于平面線行，亦可用于橋梁受力特點中。

2　山區(qū)公路橋梁施工要求

①山區(qū)公路地形地質(zhì)復(fù)雜多變，有橫跨溝谷的橋梁，或者是順斜坡等。這使得路基設(shè)計十分困難，所以才設(shè)計長大橋梁，斜坡產(chǎn)生滑坡時極易出現(xiàn)橋梁病害，同時橋梁病害也常產(chǎn)生于施工過程中，其規(guī)模大，所以施工中應(yīng)選擇科學(xué)合理的施工工藝，比如支擋抗滑策略，其主要是抗滑樁及錨索抗滑樁，或者是相應(yīng)的擋墻。

②減重及反壓和截排水等類施工工藝，其關(guān)鍵要求為：（a）滑坡治理過程中應(yīng)注重預(yù)防，務(wù)必一次性徹底處理，治理為輔助策略，務(wù)必一次根治，嚴格控制返工現(xiàn)象，及時發(fā)現(xiàn)其間所存在的問題，采用針對性策略有效處理。及時處理其間所存在的小問題，有效控制滑坡現(xiàn)象?；绿幚硪忍幚砼潘畣栴}，接著是減重與反壓，這些策略施工簡單且見效快。應(yīng)在旱季處理滑坡，這樣可確?；w穩(wěn)定性。比如可進行地面引水，分段實施支擋工程，跳槽開挖時應(yīng)注重其支撐的加強。要先處理滑坡再處理橋梁；（b）土石方工程中的減載及反壓施工便捷，可充分確?；w穩(wěn)定性，大都是用來急救，但也可用于永久性工程中，減重位置要控制在牽引段或者是主滑段，反壓工程填進要控制在抗滑段，保障滑體的穩(wěn)定性，嚴格控制滑坡，不可出現(xiàn)越頂問題；（c）其抗滑樁抗滑力大，同時不會影響其穩(wěn)定性及施工便捷性，多用于較大滑坡中，可以說它已經(jīng)代替了抗滑擋墻。推力較大的滑坡，其懸臂受力構(gòu)件抗滑樁不經(jīng)濟適用，所以應(yīng)注重滑坡橋位的設(shè)計?？上戎卫砘?，之后再構(gòu)建橋，盡量避免橋梁出現(xiàn)滑動，很多低等級或是小規(guī)模的滑坡中應(yīng)使用橋梁墩臺進行抗滑。橋位滑坡處理時，其安全系數(shù)務(wù)必與橋梁規(guī)模相對等，特大橋應(yīng)是1.25，大橋則應(yīng)是1.20，中橋是1.15，小橋是1.10，其他情況下亦可有效降低，但務(wù)必確保是在1.05之上。

3　山區(qū)公路橋梁的施工技術(shù)控制要點

3.1灌注樁基礎(chǔ)

鉆孔排渣及其提鉆頭除土過程中，或者是因故停鉆時務(wù)必保持孔內(nèi)有規(guī)定的水位，且要求泥漿密度及黏度適宜。灌注中務(wù)必保持L內(nèi)水頭，尤其是潮汐地壓及其有承壓力地下水的區(qū)域，這主要是為了預(yù)防孔壁出現(xiàn)坍塌，鉆機開始鉆孔之前，其鉆孔內(nèi)部水壓力及孔壁外面的水壓是平衡狀態(tài)，臨界面是孔徑外壁。開始鉆孔時，會隨著其深度加深而水位增高，或者是潮汐地壓和有承壓力地地下水位區(qū)域水位增高，如果鉆孔內(nèi)部水頭不足，其孔壁內(nèi)外的水壓力就會出現(xiàn)失衡狀態(tài)，導(dǎo)致孔壁坍塌。用正反循環(huán)鉆孔進行減壓鉆進，也就是鉆機主吊鉤由始至終都承受部分鉆具的重量，孔底承受的相應(yīng)鉆壓不超過鉆具重力的18%。減壓鉆進可確保鉆桿鉆進中始終維持豎直狀態(tài)，使得鉆進回轉(zhuǎn)非常平衡，盡量規(guī)避斜孔、彎孔、擴孔等問題的出現(xiàn)。

3.2混凝土及鋼筋混凝土工程

混凝土澆筑務(wù)必連續(xù)進行，特殊情況必須停止間斷時，間斷時間務(wù)必小于前層混凝土初凝時間，或者是重塑時間，但要是所需的時間超時，則務(wù)必預(yù)留施工縫。施工縫的位置是在混凝土進行澆注之間就確定的，多留在結(jié)構(gòu)受剪力位置，或者是留在彎矩小的地方，以便于展開施工。關(guān)鍵位置和具有抗震要求的混凝土結(jié)構(gòu)，或者是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)都應(yīng)于施工縫補處，選擇合理的補插埋錨固鋼筋，從而提升其抗剪強度。其間斜面澆注，或者是鑿成臺階形狀時應(yīng)嚴格控制滑移，以此加強其抗剪力。

3.3預(yù)應(yīng)力混凝土工程

預(yù)應(yīng)力筋主要是多根鋼筋及鋼絞線構(gòu)成的，是運用強度相同的預(yù)應(yīng)力鋼材。編束時務(wù)必將其逐根理順，確保綁扎牢固，嚴格防止其出現(xiàn)互相纏繞的情況。鋼筋冷拉工藝則是使用擰制應(yīng)力，或者是控制冷拉率的一種方式，這可以有效預(yù)防鋼絲或者是鋼絞線穿孔和張拉時出現(xiàn)互相纏繞，從而避免因紊亂而造成受力不均勻的問題。若受力情況不均勻時則所有的鋼絲都達不到張拉控制應(yīng)力，但有些則極易被拉斷，這時則出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力筋張拉順序均符合設(shè)計要求。若設(shè)計并未嚴格規(guī)定時，可以選用分批或是分階段對稱相關(guān)張拉。著眼于受力來講，其要求后張法多根預(yù)應(yīng)力筋張拉務(wù)必促使張拉合理作用線處于構(gòu)件截面之內(nèi)，這樣可有效預(yù)防構(gòu)件截面出現(xiàn)較大的偏心受壓，或者是邊緣拉力。對稱張拉能夠充分避免或者是縮減偏心力矩，張拉應(yīng)分批且分階段對稱進行。再者是根據(jù)控制盈利應(yīng)先張拉預(yù)應(yīng)力筋，這極易導(dǎo)致后批預(yù)應(yīng)力筋張拉中出現(xiàn)混凝土彈性縮，最終產(chǎn)生應(yīng)力損失。分批及分階段對稱張拉務(wù)必全面考慮其張拉力對其的影響，以便降低預(yù)應(yīng)力損失。

3.4鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋

澆筑分段所留的工作縫應(yīng)在彎矩零點的周邊，連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的跨中應(yīng)是彎矩的截面，支座應(yīng)在負彎矩截面處，正彎矩與負彎矩之間有一個零彎矩截面，也就是反彎點一次澆筑至二次澆筑的第一個反彎點，之后的工作縫均設(shè)于此。體系轉(zhuǎn)換之前務(wù)必根據(jù)相關(guān)要求張拉局部塊件，其底部預(yù)應(yīng)力束是在懸臂梁端所設(shè)置的預(yù)拱度，這樣可有效防止梁上端已經(jīng)張拉的對應(yīng)明槽預(yù)應(yīng)力鋼材產(chǎn)生上漂，可確保體系轉(zhuǎn)換前后，其拼接及張拉均是安全可靠的。著眼于其受力情況來講，預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁在懸臂下進行拼接時，梁的頂部主要承受相應(yīng)負彎矩，預(yù)應(yīng)力筋全部是設(shè)置在梁截面上端的，兩個懸臂跨中合攏之后其周圍就會變?yōu)檎龔澗?，也就是說此位置的梁截面下端才是受拉狀態(tài)，梁上部的截面會轉(zhuǎn)換為受壓狀態(tài)，這時應(yīng)于其合攏之前，采取針對性策略進行處理，嚴格控制梁截面上部張拉預(yù)應(yīng)力筋的拉應(yīng)力狀態(tài)松弛，這樣可保障體系轉(zhuǎn)換前后施工安全可靠。

4　結(jié)語

山區(qū)公路橋梁施工技術(shù)的選擇有很多區(qū)別于非山區(qū)橋梁的地方，有很多方面需要探討，本文為山區(qū)公路的施工提供了建設(shè)性的意見，對山區(qū)公路建設(shè)提供了參考。山區(qū)公路受地質(zhì)等條件制約，導(dǎo)致施工技術(shù)很難進步，因此山區(qū)公路橋梁施工技術(shù)還需進一步探討。

［1］ 勵可鑒，崔旭光. 公路與橋梁施工技術(shù) ［J］. 北京：人民交通出版社，2009.

［2］ 肖宏. 淺談山區(qū)公路橋梁深水樁基礎(chǔ)施工技術(shù)［J］. 云南科技與交通，2010.

［3］ 田頂立. 淺談山區(qū)高速公路橋梁的設(shè)計 ［J］. 工程與建設(shè)，2008（1）.

湖北省秭歸縣公路管理局湖北秭歸443600

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