大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)

文 / 夏小明

一、 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)內(nèi)容

大跨徑連續(xù)橋建造流程中,包含的內(nèi)容很多。根據(jù)當(dāng)前中國大跨徑連續(xù)橋梁施工的實(shí)際狀況,工程大致有基礎(chǔ)施工、上部構(gòu)件施工、混凝土澆筑等三個部分。其中,基礎(chǔ)施工又可包括深水承平臺施工、大型低塵砂井施工和地下連續(xù)墻澆筑三個方面的內(nèi)容。

（一）基礎(chǔ)施工

1.深水承臺施工

橋梁施工過程和水流有著很大的聯(lián)系,在大跨徑連續(xù)橋施工過程中,深水承臺施工受水流和水壓共同作用的影響特別大。以鋼吊箱施工為例,由于該施工方法在實(shí)際使用過程中,針對大鋼吊箱使用的是整體吊裝工作法,對斗門作業(yè)則在水下實(shí)施,建成以后再開展整體安裝施工,因此這種施工方法的使用中,有很大的準(zhǔn)確度。在開展深水承臺澆筑之前,首先需要做好一定的工作,包含了施工技術(shù)預(yù)備、試驗(yàn)預(yù)備、現(xiàn)場預(yù)備、原材料預(yù)備、機(jī)械預(yù)備以及檢測工作等。

2.大型沉井施工

大跨徑連續(xù)大橋施工時,沉井施工也是其十分關(guān)鍵的工作內(nèi)容。在一般情況下,沉井的主體結(jié)構(gòu)主要有刃腳、沉降井壁、內(nèi)隔墻、橫梁、凹槽、底板等。而針對于大跨徑連續(xù)大橋來說,由于沉井的規(guī)格相當(dāng)大,所以在開始建造前,就必須做好具體的工程設(shè)計。必須注意的是,在大型沉井建造時,必須要嚴(yán)格按照以下相應(yīng)的過程和工藝:基本處理→鋼殼沉井加工→接高以及沉井→清基封頂?shù)取?/p>

3.地下連續(xù)墻施工

地下水連續(xù)性墻的基本建筑施工方法,在地基上使用各種挖溝機(jī)具,順著挖掘工程的周圍軸平行布置,在泥漿護(hù)墻環(huán)境下,開拓出一段狹長的深溝,經(jīng)過清槽后,先在線槽吊放鋼籠,接著再用導(dǎo)管法澆注水下混凝土成為一個個單元槽段,就這樣逐段展開,在地底構(gòu)成了一段連續(xù)性的鋼筋混凝土墻,具備截水、放滲、承重、擋水等功用。在大跨橋上建筑施工,地下水連續(xù)性墻的基本建筑施工方法是技術(shù)基石,對后期建筑施工有著決定性的意義。以古羅馬村特大橋的建設(shè)過程為例,其長度約為1408m,為中國大跨徑連續(xù)橋建設(shè)的重要組成部分,在古羅馬村特大橋建設(shè)時,地下連續(xù)墻的澆筑意義尤其重要,對于塘清樞紐互通、清溪北橋等功能效果的實(shí)現(xiàn),具有關(guān)鍵性意義。

（二）上部結(jié)構(gòu)施工

大跨徑連續(xù)橋梁上部構(gòu)件的澆筑混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)為梁段混凝土施工。在梁段混凝土澆筑流程中,可從各種混凝土施工方式中選用,如懸臂砌筑技術(shù)、水泥法等。與此同時,還可選擇以水泥箱梁或結(jié)合支架等方式完成整體混凝土施工。為盡量地降低裂縫形成,在大PK截面箱梁建筑施工時,應(yīng)該盡量選擇分塊混凝土法完成。但對整體式箱梁混凝土建造,則必須考慮整個混凝土建造的方案。

（三）混凝土施工

基礎(chǔ)底板為超大容積混凝土構(gòu)件,利用微擴(kuò)張混凝土結(jié)構(gòu)所形成的預(yù)壓應(yīng)力補(bǔ)償了大容積混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力與壓縮應(yīng)力所形成的拉應(yīng)力,從而有效地抑制了混凝土裂紋的形成。而地基內(nèi)襯則為超大環(huán)狀構(gòu)件。將內(nèi)襯分為六段間距予以澆筑,在內(nèi)襯的上方約50cm區(qū)域內(nèi)應(yīng)用了自密實(shí)微膨脹混凝土技術(shù),以提高上、下部的連接工程。由于地基澆筑中混凝土在垂直方向輸送較大,因此利用了大落差混凝土輸送防水泥離析裝置,改善了混凝土在自然下降過程中易形成混凝土離析現(xiàn)象的特點(diǎn)。對混凝土的澆筑來說,其施工產(chǎn)品質(zhì)量十分重要,因?yàn)橐坏仓a(chǎn)品質(zhì)量控制不良,則會對整體橋梁的澆筑質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。所以,在實(shí)施澆筑時,需要對產(chǎn)品質(zhì)量加以管理。需要在混凝土材質(zhì)、澆筑機(jī)械、工作人員和施工現(xiàn)場環(huán)境保護(hù)等方面加以控制,從而提高混凝土澆筑的產(chǎn)品質(zhì)量。并且后期還需要做好相應(yīng)的保養(yǎng)工作,避免混凝土裂縫的狀況發(fā)生。

二、 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）模板及支架

大跨徑連續(xù)橋梁一般出現(xiàn)在地勢復(fù)雜的地形環(huán)境中，這種地形的結(jié)構(gòu)復(fù)雜差異性很大，在這些地方使用支護(hù)技術(shù)的時候要求比較高，所以導(dǎo)致大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)在支護(hù)基礎(chǔ)的建設(shè)中需要較高的技術(shù)。橋梁施工的地方一般地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在建設(shè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的時候會有較大的困難。大跨徑連續(xù)橋梁因?yàn)樾枰缭胶恿?、峽谷，所以可能會用到較多的支架，對支架的大小和精準(zhǔn)度也需要較高的要求，所以這就成了橋梁建設(shè)中的難點(diǎn)。在模板的對接上必須保持嚴(yán)謹(jǐn)，保證對接的縫隙嚴(yán)實(shí)，保證對接的時候不會形變。只有在模板不變形的情況下才能更好地保證整體橋梁的質(zhì)量和安全性。

（二）深水承臺

深水承臺要著重考慮水壓水流的影響，現(xiàn)今的承臺基礎(chǔ)施工方式,大多為鋼套箱和鋼吊柜等。因?yàn)槌衅脚_基礎(chǔ)基本是預(yù)埋在水中的,而在建造和以后的服役過程中,由于承臺基礎(chǔ)長期遭受海洋、河流和地下水的壓力的沖刷,所以對承臺基底的尺度的選取非常關(guān)鍵,因?yàn)槌叨冗^小就無法抵擋孔隙水壓的影響,而承臺過小大將給施工人員造成了很大的麻煩。

（三）地下連續(xù)墻

在大跨徑連續(xù)橋梁施工過程中，地下連續(xù)墻是最基本且關(guān)鍵的一個部分，主要是通過接頭工程、鋼筋籠施工及鉆孔成槽等等來實(shí)現(xiàn)它的作業(yè)。地下連續(xù)墻工程開始前，應(yīng)具備水文、地質(zhì)、區(qū)域內(nèi)障礙物和有關(guān)試驗(yàn)等資料，必要時應(yīng)補(bǔ)充地質(zhì)勘察，并應(yīng)制定專門的開工計劃。在堤防水利、防洪設(shè)施及其他既有構(gòu)筑物附近進(jìn)行地下連續(xù)墻工程施工時，應(yīng)該評估在其過程中可能會產(chǎn)生的不良影響，必要時應(yīng)運(yùn)用合適的辦法來保護(hù)其附近建筑不受影響。地下連續(xù)墻的槽孔施工，應(yīng)根據(jù)水文、地質(zhì)情況和施工條件選擇能滿足成槽要求的工具與設(shè)備，必要時可采用多種設(shè)備組合施工。地下連續(xù)墻可以成功減少橋梁施工中產(chǎn)生的噪音、震動，還能夠使橋梁擁有非常高的剛性。

（四）大型沉井

在深井施工時則需要注意井的定位、數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)和施工時候的安全，沉井建造流程中,最重要的特點(diǎn)便是尺寸大,定位精度高。其主要采取的方法主為鋼筋直徑和混凝土高度的組合,其中包括了基層處理、鋼殼沉井加工、后續(xù)的沉降處理和接高,以及清基封頂?shù)拳h(huán)節(jié)為大型沉井施工的主體部分。為比較精確地判斷臺床的標(biāo)高與時機(jī),在沉井的建設(shè)過程中往往使用助沉方式實(shí)現(xiàn)定位和引導(dǎo)。而最后的裝配和施工,也是大型沉井的關(guān)鍵工作過程。

（五）鋼索塔

一般情況下, 索塔施工主要是指鋼索塔的施工，在施工時要確保塔的承載力足夠大，并且使用的材料都是事先加工好之后再到施工現(xiàn)場使用，鋼纜塔等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)都是在開工之前先在廠房中提前制作好,接著再將預(yù)先制作成形的鋼纜塔在施工現(xiàn)場完成整體吊掛與分節(jié)連接的高等施工流程。吊塔的安裝是其中最關(guān)鍵的一部分，在開始之前，要考慮到施工的實(shí)際情況，確保其能夠滿足載重能力，在一切達(dá)到既定的要求后方才能夠進(jìn)行鋼索塔的安裝施工。

三、大跨徑連續(xù)橋施工技術(shù)及其在橋梁施工中的應(yīng)用

（一）大跨徑橋連續(xù)施工技術(shù)在斜拉索中的運(yùn)用

斜拉橋作為一種拉索體系橋梁，比梁氏橋的跨度能力更優(yōu)秀，是大跨度橋梁的主要橋型之一。在建造斜拉索橋時,主橋、索塔、長拉索、混凝土主橋、相攏梁段和大跨徑主橋等是施工的重要部分。在施工中,應(yīng)該針對索塔的材質(zhì)、構(gòu)造特點(diǎn)選用最適宜的施工機(jī)械設(shè)備和施工方式。當(dāng)拉索較長時,由于風(fēng)力和振動會對長拉索的工作穩(wěn)定性產(chǎn)生巨大的干擾,所以一般采取固定一端的方式進(jìn)行對長拉索的振動校驗(yàn),以提高長拉索的工作穩(wěn)定性。為避免開裂現(xiàn)象的產(chǎn)生,合龍梁段的工作人員還必須采用避免建筑荷載超穩(wěn)定變化的有關(guān)措施。

（二）大跨徑橋梁連續(xù)施工技術(shù)在懸索橋中的應(yīng)用

懸索橋是一種組合體系橋，由橋塔、索鞍、主纜索、吊索、索夾、加勁梁和錨錠等組成，主纜索是懸索橋的主要承重結(jié)構(gòu)。大跨徑橋面的連續(xù)澆筑技術(shù),在實(shí)際運(yùn)用于懸索橋橋梁澆筑施工中時,應(yīng)著重關(guān)注錨道面的架設(shè)、索力調(diào)節(jié)、吊掛和錨錠的大體積混凝土澆筑等問題。為提高澆筑的順利進(jìn)行,在修正相攏段寬度時與節(jié)段間還應(yīng)該留出空隙；在錨錠式大體積混凝土澆筑過程中必須重視對環(huán)境溫度的調(diào)控,在環(huán)境溫度過高時,可以通過冷卻水或者其他可以減少高溫的添加劑的添加,來減少混凝土內(nèi)因高溫而形成的應(yīng)力導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。

（三）大跨徑橋梁連續(xù)施工技術(shù)在拱橋中的應(yīng)用

在中華民族悠久的大橋建造歷史上,拱橋其線條流暢，渾圓飽滿，優(yōu)美而傳神，且經(jīng)久耐用，趙州橋無疑是最杰出的大橋建造代表作,永遠(yuǎn)在中華民族的大橋建造體系中有著很高的重要戰(zhàn)略影響力。根據(jù)力學(xué)知識分析可知，拱橋結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，支承處不僅產(chǎn)生豎向應(yīng)力，而且還產(chǎn)生水平推力。。拱橋在我國大跨徑橋之中,始終處在領(lǐng)先的地位。拱橋的施工方法主要有支架施工法、無支架纜索吊裝法、懸臂施工法、轉(zhuǎn)體施工法、勁性骨架施工法等。

結(jié)語

綜上所述,大跨徑連續(xù)橋建筑施工技術(shù)不僅在新建的鋼筋混凝土-混凝土結(jié)構(gòu)大橋建設(shè)上獲得了普遍的運(yùn)用,甚至是年代較久遠(yuǎn)的拱橋的建造中也可以使用大跨徑連續(xù)橋的建筑施工技術(shù),因而也可以認(rèn)為大跨徑連續(xù)橋建筑施工技術(shù)在當(dāng)今的橋梁建筑設(shè)計中具有非常高的領(lǐng)先地位。在中國的各種橋梁施工中都有廣泛應(yīng)用,相信由于科技的發(fā)展,大跨度連續(xù)橋段工程設(shè)計制造科技必將創(chuàng)新和完善,建筑品質(zhì)也必將不斷提升,為中國的城市現(xiàn)代化建設(shè)做出了更大的貢獻(xiàn)。