耐久性混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

趙 鵬

（甘肅順達(dá)路橋建設(shè)有限公司，甘肅蘭州 730000）

耐久性混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量影響橋梁的使用壽命、安全質(zhì)量。在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守可維修原則和傳力路徑縮小原則?？删S修原則指在橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程中，采取預(yù)留空間措施，降低橋梁維修難度，使橋梁在后期可進(jìn)行維修。傳力路徑縮小原則指通過(guò)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的傳力路徑，加強(qiáng)橋梁支撐結(jié)構(gòu)和跨徑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力的均勻性、流暢性。

1 耐久性混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了確保橋梁施工質(zhì)量，優(yōu)化耐久性混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)人員應(yīng)做好橋梁支座結(jié)構(gòu)、伸縮縫結(jié)構(gòu)和排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。在橋梁支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)精選支座構(gòu)件，優(yōu)化支座細(xì)部結(jié)構(gòu)，做好細(xì)部結(jié)構(gòu)防水、防塵處理工作，為支座的墩頂預(yù)留充足的設(shè)備空間，便于后期的制作維修與更換處理工作。在橋梁伸縮縫設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采取標(biāo)準(zhǔn)方法設(shè)計(jì)伸縮縫構(gòu)造，高效處理主梁與伸縮縫兩側(cè)之間的關(guān)系，優(yōu)化鋼筋預(yù)埋方案，提升伸縮縫結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[1]。

在橋梁設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的測(cè)量工作。

（1）科學(xué)布置水準(zhǔn)點(diǎn)。

測(cè)量人員應(yīng)注意根據(jù)施工區(qū)域環(huán)境與地勢(shì)布置水準(zhǔn)點(diǎn)，一般情況下，水準(zhǔn)點(diǎn)沿路線方向準(zhǔn)確定位的牢固點(diǎn)。在布置水準(zhǔn)點(diǎn)的過(guò)程中，應(yīng)準(zhǔn)確記錄水準(zhǔn)點(diǎn)的具體方向和位置。

（2）做好中線放樣作業(yè)。

應(yīng)先布設(shè)一個(gè)基點(diǎn)，并以該基點(diǎn)附近的點(diǎn)作為導(dǎo)線點(diǎn)，以導(dǎo)線點(diǎn)為基礎(chǔ)，使用拔角防線的方式，測(cè)量鄰近點(diǎn)的距離。再放出中樁點(diǎn)，結(jié)合兩點(diǎn)間的間距與觀測(cè)角構(gòu)成三個(gè)點(diǎn)，準(zhǔn)確測(cè)量中線放樣的具體位置。

（3）做好曲線點(diǎn)測(cè)量工作。

在測(cè)量曲線點(diǎn)的過(guò)程中，應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量目標(biāo)直線的位置，若發(fā)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)與施工設(shè)計(jì)方案存在較大差異，應(yīng)及時(shí)分析原因，并做好復(fù)測(cè)工作。在后期穿線施工中，應(yīng)對(duì)所有測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)測(cè)與分析，依據(jù)測(cè)量曲線最遠(yuǎn)點(diǎn)，科學(xué)調(diào)整中間點(diǎn)的位置，嚴(yán)格控制測(cè)量數(shù)據(jù)誤差。

2 準(zhǔn)確把握橋梁結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）加強(qiáng)管控。

在橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、質(zhì)量會(huì)影響橋梁的使用壽命、安全性，作為施工中較為重要的組成部分，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)各工序的監(jiān)督、管控工作，不斷強(qiáng)化施工技術(shù)，嚴(yán)格控制施工影響因素，確保下部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量效果。在具體施工過(guò)程中，應(yīng)確保橋柱、橋臺(tái)、橋墩施工的規(guī)范性，不斷豐富橋梁工程下部結(jié)構(gòu)施工內(nèi)容，為橋梁安全使用提供科學(xué)保障，避免影響車輛行駛效果。與此同時(shí)，從材料選用、人員優(yōu)化配置、施工過(guò)程嚴(yán)格把控等方面入手，可使橋梁工程下部結(jié)構(gòu)施工更科學(xué)、高效，降低施工問(wèn)題發(fā)生率，延長(zhǎng)橋梁使用壽命。

（2）做好監(jiān)督管理。

應(yīng)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)自身特性、施工要求，做好施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督管理工作，并進(jìn)行合理規(guī)劃，豐富施工技術(shù)內(nèi)涵，科學(xué)應(yīng)對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)。在加強(qiáng)橋梁工程結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中，應(yīng)準(zhǔn)確把握各工序的施工技術(shù)、要點(diǎn)，積極開展擴(kuò)充基礎(chǔ)施工作業(yè)，增強(qiáng)壩體變形的對(duì)稱性，改善其附近的巖體應(yīng)力狀態(tài)，并合理應(yīng)用混凝土施工技術(shù)，全面提升橋梁工程擴(kuò)充基礎(chǔ)施工水平，實(shí)現(xiàn)下部結(jié)構(gòu)施工目標(biāo)，提升施工質(zhì)量。與此同時(shí)，應(yīng)重視變形、加固理論的合理運(yùn)用，減小橋梁工程施工中壩體的絕對(duì)位移，使拱壩應(yīng)用具有良好的對(duì)稱性，以提升橋梁基礎(chǔ)施工水平、不斷優(yōu)化混凝土性能。

（3）保障樁基穩(wěn)定。

在橋梁工程樁基礎(chǔ)混凝土施工中，應(yīng)注意保障樁基礎(chǔ)施工的穩(wěn)定性，確保各工序施工技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性，嚴(yán)格按照施工順序進(jìn)行操作。

①鉆孔前，應(yīng)開展洞前的清理作業(yè)，合理使用鉆孔設(shè)備，并通過(guò)對(duì)鉆孔深度、傾角等參數(shù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔樁施工技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，并實(shí)施相關(guān)的控制工作計(jì)劃，為橋梁工程下部結(jié)構(gòu)應(yīng)用安全性提供保障。與此同時(shí)，應(yīng)重視鉆孔樁施工作業(yè)完成后的清孔處理，并在漿料法的支持下，增強(qiáng)其處理效果，確保鉆孔樁施工技術(shù)應(yīng)用有效性。

②施工技術(shù)人員在實(shí)踐中應(yīng)通過(guò)對(duì)樁長(zhǎng)、樁距的最大彎矩及位置確定等方面的綜合考慮，實(shí)施樁基礎(chǔ)施工計(jì)劃，使橋梁工程施工中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性能更可靠，滿足其下部結(jié)構(gòu)科學(xué)應(yīng)用要求。與此同時(shí)，在施工過(guò)程中，應(yīng)注意施工順序、施工速度、施工后質(zhì)量檢驗(yàn)的控制工作，確保樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，營(yíng)造良好的作業(yè)環(huán)境。

③將橋梁工程施工區(qū)域巖石層視作結(jié)構(gòu)承載層，在機(jī)械設(shè)備的支持下，合理設(shè)置樁基，強(qiáng)化整體的荷載力，充分體現(xiàn)樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的利用價(jià)值。

④應(yīng)充分發(fā)揮鋼骨架的作用，在橋梁工程鉆孔樁施工計(jì)劃推進(jìn)過(guò)程中，需要在現(xiàn)場(chǎng)焊接方法的支持下，制作質(zhì)量可靠的鋼骨架，并在運(yùn)輸保護(hù)工作的配合作用下，降低其變形問(wèn)題發(fā)生率。與此同時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制鋼骨架在提升過(guò)程中的速度，避免出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象，且需要對(duì)完成焊接后的鋼骨架應(yīng)用質(zhì)量、可靠性加以評(píng)估，使得到的鉆孔樁應(yīng)用效果更明顯，逐漸提升橋梁工程下部結(jié)構(gòu)施工水平。在鋼骨架上需要做好定位筋的焊接工作，且在吊裝階段應(yīng)遵循相應(yīng)的操作順序，對(duì)易碰撞的部位安裝墊塊，完成安裝后按照“先粗調(diào)、后精調(diào)”的順序，科學(xué)調(diào)整結(jié)構(gòu)位置，使其滿足既定的質(zhì)量安裝要求，為后續(xù)工作的推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。此外，施工人員應(yīng)充分重視變形、加固理論運(yùn)用，充分落實(shí)基礎(chǔ)施工計(jì)劃，降低結(jié)構(gòu)形變帶來(lái)的負(fù)面影響，提升結(jié)構(gòu)施工的穩(wěn)固性。

（4）做好水泥混凝土澆筑作業(yè)。

施工單位在實(shí)施水泥混凝土澆筑作業(yè)計(jì)劃前，需要開展水密承壓、接頭拉伸試驗(yàn)，并嚴(yán)格落實(shí)測(cè)量工作，使混凝土在橋梁實(shí)踐中的應(yīng)用質(zhì)量更可靠，不斷提升下部結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，增強(qiáng)混凝土的應(yīng)用效果增強(qiáng)?；炷翝仓枰鶕?jù)相關(guān)步驟、流程進(jìn)行施工，并嚴(yán)格控制混凝土材料的溫度、澆筑速度、振搗力度、時(shí)間等[2]。以混凝土澆筑溫度為例，為了降低混凝土裂縫問(wèn)題的發(fā)生概率，混凝土澆筑溫度應(yīng)控制在5～30 ℃，并結(jié)合外界溫度調(diào)控澆筑速度，以提升混凝土澆筑效果。

3 優(yōu)化預(yù)應(yīng)力束的布置方案

（1）應(yīng)全面做好預(yù)應(yīng)力束布置作業(yè)，優(yōu)化預(yù)應(yīng)力束布置方案，并結(jié)合箱梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置，有效延長(zhǎng)橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，增強(qiáng)橋梁抗腐蝕能力，確保路橋安全質(zhì)量。在加強(qiáng)多跨橋預(yù)應(yīng)力時(shí)，需要在多段梁部位合理地布置預(yù)應(yīng)力束。

（2）在加固橋梁時(shí)，應(yīng)全面分析橋梁前的受力形式，結(jié)合橋梁病害問(wèn)題，采取針對(duì)性的解決措施，合理規(guī)劃預(yù)應(yīng)力的線型。在橋梁錨固裝置、既有橋梁連接區(qū)域布置預(yù)應(yīng)力束時(shí)，須嚴(yán)格處理應(yīng)力集中問(wèn)題，并在橋梁剛度較高的區(qū)域開展錨固裝置作業(yè)。

（3）應(yīng)優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)抗裂性能，不斷加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的荷載力。通常，當(dāng)橋梁施工受到荷載作用后，其橫向方向、豎向方向均會(huì)控制受力，進(jìn)一步控制預(yù)應(yīng)力混凝土施工效果。除此之外，應(yīng)全面解決混凝土裂縫問(wèn)題，嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力筋，徹底清除表面的雜質(zhì)，固定鋼絞線，有效加固橋梁混凝土結(jié)構(gòu)[3]。

4 高效處理橋梁預(yù)應(yīng)力張拉施工作業(yè)

（1）施工技術(shù)人員在完成橋梁錨索加固工程施工計(jì)劃、提高橋梁應(yīng)用安全性的過(guò)程中，應(yīng)重視張拉鎖定的處理工作。在此期間，應(yīng)積極開展試驗(yàn)孔的基本試驗(yàn)工作，對(duì)錨索抗拔性能進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，避免影響張拉鎖定的效果。

（2）工作人員應(yīng)按照設(shè)計(jì)與施工要求，實(shí)施錨索張拉鎖定計(jì)劃，并嚴(yán)格控制施工過(guò)程，為錨索加固方式在橋梁施工中的應(yīng)用水平的提升奠定基礎(chǔ)。

此外，在開展橋梁錨固段灌漿作業(yè)的過(guò)程中，應(yīng)做好四項(xiàng)基本工作。

①科學(xué)安裝注漿管與錨索，在注漿管插入過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制其與孔底間的距離，合理使用壓漿機(jī)，通過(guò)分析二次循環(huán)注漿法，增強(qiáng)錨固段灌漿效果，提高錨索應(yīng)用中的承載力。同時(shí)，需要將注漿壓力控制在合理的范圍內(nèi)，確保錨固段灌漿處理有效性。

②橋梁錨固段混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形問(wèn)題時(shí)，為了避免影響塌方處的錨索應(yīng)用效果，需要實(shí)施預(yù)張拉操作。

③調(diào)整灌漿壓力時(shí)，須合理控制力度，根據(jù)實(shí)際施工情況，準(zhǔn)確計(jì)算壓力值，并將注漿壓力控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。與此同時(shí)，應(yīng)做好實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，合理選擇注漿壓力。在必要時(shí)，可采用分段升漿法、一次升漿法，施工期間的透水強(qiáng)度較大，存在斷裂狀況，適用于分段升漿法；透水強(qiáng)度較弱，高邊坡錨固段的結(jié)構(gòu)層硬度較高時(shí)，適用于一次升漿法。

④正確處理大量吸漿作業(yè)，將灌注漿的流量控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，確保漿液在灌注中可保持正常的流動(dòng)。工作人員可正確使用降壓處理模式，降低壓力值，以停止灌漿，當(dāng)灌漿停止后，再將壓力值調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，再進(jìn)行科學(xué)灌漿。在正式灌漿前，施工技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，制定灌漿次數(shù)和平均每次的灌漿量，合理推動(dòng)灌漿施工，提升橋梁錨固段結(jié)構(gòu)整體施工質(zhì)量。完成灌漿工作后，須進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)工作，檢查橋梁錨固段的完整度等。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)優(yōu)化支座細(xì)部結(jié)構(gòu)，做好細(xì)部結(jié)構(gòu)防水、防塵處理技術(shù)，為支座的墩頂預(yù)留充足的設(shè)備空間，高效處理主梁與伸縮縫兩側(cè)間的關(guān)系，改善橋梁排水結(jié)構(gòu)。應(yīng)充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)橋梁的作用，做好預(yù)應(yīng)力束的布置工作，結(jié)合箱梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化箱內(nèi)布置與箱外布置方案，處理橋梁預(yù)應(yīng)力張拉施工作業(yè)。