橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用研究

吳啟霖

［摘 要］新時(shí)期，道路橋梁交通事業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)橋梁建設(shè)也有很大的促進(jìn)作用。要保證大跨徑連續(xù)橋梁的施工效率，提高其技術(shù)含量和優(yōu)越性，就必須認(rèn)真考慮相應(yīng)的施工技術(shù)，積極開展具體的研究工作，以減少橋梁施工風(fēng)險(xiǎn)，滿足其科學(xué)應(yīng)用要求，并在技術(shù)層面上為相應(yīng)施工計(jì)劃的順利完成提供專業(yè)保障?；诖?，本文首先分析了大跨徑連續(xù)橋梁施工的主要內(nèi)容及要點(diǎn)，其次分析了橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用，最后提出了大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的有效控制對(duì)策，旨在提升橋梁施工技術(shù)質(zhì)量，能夠正常投入運(yùn)營。

［關(guān)鍵詞］大跨徑連續(xù)橋梁；技術(shù)；應(yīng)用

［中圖分類號(hào)］U44文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)是多種多樣的，因此施工人員必須全面掌握各種技術(shù)，并結(jié)合工程實(shí)際情況和設(shè)計(jì)需要，選用合適的施工工藝。在實(shí)際施工中，施工人員要根據(jù)施工技術(shù)理論和思路，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行大跨徑連續(xù)橋梁工程施工，充分發(fā)揮大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值，保質(zhì)保量地完成大跨徑連續(xù)橋梁施工任務(wù)。

1 大跨徑連續(xù)橋梁施工的主要內(nèi)容及要點(diǎn)

1.1 基礎(chǔ)施工

在進(jìn)行大跨徑連續(xù)橋基礎(chǔ)施工時(shí)，要從橋梁承臺(tái)、地下連續(xù)墻、沉井施工等方面對(duì)其進(jìn)行研究。在大跨徑連續(xù)橋梁承臺(tái)工程中，會(huì)受水流和水壓的影響而導(dǎo)致承臺(tái)樁間距減小。對(duì)此，在實(shí)際工程實(shí)施過程中，既要采取整體吊裝、水下封底等施工方式，又要嚴(yán)格控制吊箱的安裝和實(shí)施［1］。在深水區(qū)大型鉆孔平臺(tái)施工中，受地基松軟以及水流的影響，且鋼吊箱平臺(tái)和河床的間距較大，所以在實(shí)際工程中，必須根據(jù)這些問題采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

在地下連續(xù)墻施工中，大跨徑連續(xù)橋的地下連續(xù)墻是橋梁的基礎(chǔ)部分，它既可以防止水下滲漏，又可以有效抑制施工過程中產(chǎn)生的噪聲，為大跨徑連續(xù)橋梁的施工和質(zhì)量提高起到了積極的作用。在大跨徑連續(xù)橋梁工程中，包括底部清理、開槽、接頭、澆筑等工序，并按照工程的主要工作內(nèi)容和施工需要，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從而保證地下連續(xù)墻施工質(zhì)量和效果。

大跨徑連續(xù)橋梁大型沉井施工是地基基礎(chǔ)施工中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)結(jié)構(gòu)的尺寸和精度都有很高的要求。大型沉井施工一般都是在沉井基礎(chǔ)部位進(jìn)行鋼混組合，主要包括基礎(chǔ)清理、封頂、接高和下沉、鋼殼沉井的處理，為保證沉井的操作和施工過程中的精確，還會(huì)采取助沉措施來進(jìn)行定位和引導(dǎo)。

1.2 索塔施工

在索塔施工中，采用鋼索塔吊裝、混凝土澆筑的方法。在進(jìn)行鋼索塔吊裝時(shí)，必須根據(jù)項(xiàng)目的具體條件確定鋼索塔的負(fù)載能力，在進(jìn)行吊裝作業(yè)之前，先完成鋼索塔的組裝，組裝完畢，檢查通過，將鋼索塔分批次運(yùn)送到工地，并根據(jù)具體的鋼索塔吊裝與接高作業(yè)程序和規(guī)定，保證其質(zhì)量和效果。在進(jìn)行混凝土澆筑前，必須做好充分的前期工作。而在進(jìn)行混凝土澆筑的時(shí)候，所使用的設(shè)備以塔吊、電梯為主，進(jìn)行塔柱模板爬升配合，防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形等問題，并保證索塔的安全、可靠［2］。另外，在進(jìn)行混凝土索塔的橫梁施工時(shí)，為了保證預(yù)應(yīng)力張拉的效果，必須使用鋼管作為支架，進(jìn)行分層澆注。

1.3 橋梁主體結(jié)構(gòu)施工

在大跨徑連續(xù)橋梁施工中，最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是橋梁主體結(jié)構(gòu)施工。為了保證大跨徑連續(xù)橋梁的整體施工安全，必須根據(jù)工程實(shí)際，對(duì)工程地質(zhì)、施工環(huán)境等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)施工方案進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按照方案內(nèi)容和要求進(jìn)行施工操作。另外，按照其施工方案的設(shè)計(jì)和相關(guān)的規(guī)定，對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的選擇，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的管理和監(jiān)管，保證各項(xiàng)技術(shù)和管理措施的落實(shí)。

2 橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 地基處理技術(shù)

在大跨徑連續(xù)橋梁工程中，最基礎(chǔ)的是地基處理技術(shù)。在地基處理過程中，為確保以后的地基處理和各項(xiàng)施工任務(wù)的順利進(jìn)行，施工人員必須對(duì)地基進(jìn)行有效的清掃，為地基處理加固創(chuàng)造有利的施工環(huán)境，確保其他施工任務(wù)在牢固、穩(wěn)定的前提下進(jìn)行。

2.2 鋼托架及鋼支墩施工

鋼托架及鋼支墩施工原則是在橋墩中均勻地設(shè)置預(yù)埋構(gòu)件，用固定支架和一個(gè)臨時(shí)支架將橋身與橋墩相連，然后連接預(yù)埋構(gòu)件，搭設(shè)鋼托架或鋼支墩。對(duì)鋼托架及鋼支墩進(jìn)行荷載預(yù)壓檢查，消除各桿件的非彈力和底模支架的塑性變形，并得到用于調(diào)節(jié)預(yù)拱度的彈性形變量。通過實(shí)測信息計(jì)算出施工過程中各個(gè)部位的變形數(shù)值，為后續(xù)連續(xù)梁施工高程控制提供參考數(shù)據(jù)［3］。邊跨現(xiàn)澆段是在鋼托架或鋼支墩上進(jìn)行的，可以將鋼托架或鋼支墩、橋體、橋墩等聯(lián)結(jié)起來，將邊跨現(xiàn)澆段的承載力均勻分布于不同的區(qū)域，可以有效地避免局部應(yīng)力過大，尤其是在某種程度上減小了墩頂?shù)呢?fù)彎矩，使得整體結(jié)構(gòu)變得更為安全、可靠，同時(shí)具有減震、抗震作用，能夠有效延長橋梁工程使用年限。

2.3 混凝土澆筑技術(shù)

在大跨徑連續(xù)橋梁工程中，還需要進(jìn)行混凝土的澆筑。為了保證其施工技術(shù)的合理，根據(jù)大跨徑連續(xù)橋梁的施工需要，選用合格的混凝土進(jìn)行施工。在混凝土施工方面，需要做好以下兩個(gè)方面的工作。一是在澆筑之前，現(xiàn)場工人應(yīng)對(duì)澆筑支架、模板、鋼筋等進(jìn)行全方位的檢查，保證材料各項(xiàng)性能與質(zhì)量滿足澆筑規(guī)范。二是采用泵送技術(shù)來實(shí)現(xiàn)混凝土澆筑，以達(dá)到對(duì)混凝土澆筑厚度、速率的精確控制。為了確?；炷翝仓┕さ木_、高效，還必須采用相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行混凝土的強(qiáng)化，夯實(shí)地基［4］?；炷翝仓枪こ讨凶钪匾沫h(huán)節(jié)，必須對(duì)混凝土進(jìn)行逐層檢驗(yàn)，以確保整體施工成效。

2.4 模板支設(shè)技術(shù)

模板支設(shè)技術(shù)是指在進(jìn)行模板支設(shè)時(shí)，按照橋面的構(gòu)造及模板支設(shè)技術(shù)要求，對(duì)模板進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)，必須考慮到模板布線之間的間距和高度。在保證模板支設(shè)工程質(zhì)量的前提下，應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)范落實(shí)技術(shù)措施。另外，在模板支設(shè)施工材料中，模板材料性能與質(zhì)量至關(guān)重要，應(yīng)對(duì)所需要的模板材料進(jìn)行質(zhì)量檢測，保證模板與大跨徑連續(xù)橋梁邊緣呈現(xiàn)垂直形態(tài)，以保證模板支設(shè)結(jié)束后支架安裝等工程的正常進(jìn)行。

2.5 孔道壓漿與封端技術(shù)

孔道壓漿法、封端法等技術(shù)在大跨徑連續(xù)橋梁工程中的運(yùn)用，集中反映在大跨徑連續(xù)橋梁的基礎(chǔ)部位。通常情況下，大跨徑連續(xù)橋梁的孔道壓漿法要求施工人員在施工前適量運(yùn)用膨脹材料，并對(duì)孔隙進(jìn)行清洗，以保持孔道內(nèi)部的濕度，并將漿液注入孔道，確保壓漿的流量與氣流的流量相匹配，確?？椎乐胁粫?huì)出現(xiàn)過量的空氣?？椎雷{完畢后，必須在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)進(jìn)行封端。在此施工作業(yè)中，施工人員應(yīng)對(duì)所用的承載物、異物有明確的認(rèn)識(shí)，并按實(shí)際條件進(jìn)行鑿毛，強(qiáng)化鋼筋銹蝕防護(hù)，進(jìn)行除銹操作，待各項(xiàng)技術(shù)操作落實(shí)到位后，檢查施工成果，符合質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行密封。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)其密封性的檢測，以防止對(duì)后續(xù)施工產(chǎn)生負(fù)面影響。

2.6 掛籃懸臂施工

掛籃懸臂在大跨徑橋梁中是比較普遍的一種形式。其基本原理是，在混凝土梁段達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，將其作為掛籃、副澆梁的承重支撐，將掛籃菱形桁架和底模縱梁后端固定，將掛籃的邊模、內(nèi)模前后端、底模前端懸掛在菱形桁架上面。掛籃安裝完畢后，對(duì)模板的標(biāo)高和中心線進(jìn)行校正。在每一梁段進(jìn)行混凝土澆筑和預(yù)應(yīng)力張拉后，解除錨固，向前移動(dòng)掛籃，移動(dòng)到下一梁段位置，并使用下一梁段作為掛籃和再澆梁段的承載支撐，將掛籃固定在下一梁段，然后進(jìn)行再澆梁段的混凝土澆筑和預(yù)應(yīng)力張拉，解除錨固，向前移動(dòng)掛籃，移動(dòng)到下一梁段位置，如此反復(fù)上述操作，直到掛籃懸臂施工完成［5］。

2.7 線形控制

在采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行線形控制時(shí)，應(yīng)重視對(duì)橋梁撓曲變形的控制。一是在大跨撓曲連續(xù)橋梁施工中，必須嚴(yán)格按照現(xiàn)有的控制規(guī)范，對(duì)其進(jìn)行有效的管理，在短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)和控制工程的危險(xiǎn)因素。二是在控制階段，對(duì)主梁的標(biāo)高進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的調(diào)控，對(duì)實(shí)測資料進(jìn)行全方位的收集，為后續(xù)工程建設(shè)工作的開展提供數(shù)據(jù)資料。三是必須配置精密的水平設(shè)備，進(jìn)行現(xiàn)場勘察，采集資料，改進(jìn)并完善測量算法，確保線形控制施工有序進(jìn)行。

在梁段懸臂澆筑施工時(shí)，梁段的自重、掛籃的重量、變形、建筑荷載、預(yù)應(yīng)力施加和松弛、混凝土收縮、徐變、溫度等都是影響梁段線形變化的重要因素。為了準(zhǔn)確地判斷立模標(biāo)高和中心線的定位，必須在每個(gè)施工過程中對(duì)線形變化撓度值進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂施工之前，對(duì)梁體自重、施工荷載、臨時(shí)荷載、預(yù)應(yīng)力張拉、混凝土收縮徐變、體系轉(zhuǎn)換等因素進(jìn)行分析，計(jì)算受上述因素影響而產(chǎn)生的內(nèi)力、變形情況，從而確定每一梁的施工立模標(biāo)高。在施工期間，結(jié)合實(shí)際施工荷載、各梁段施工周期，已澆筑完成梁段標(biāo)高值的計(jì)算數(shù)值，對(duì)下一梁段的施工立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整、計(jì)算，以改善合龍段的高程精度，并在系統(tǒng)轉(zhuǎn)換完畢后，使梁身的線型滿足設(shè)計(jì)和技術(shù)指標(biāo)。立模標(biāo)高與設(shè)計(jì)的橋梁標(biāo)高并不一致，通常需要在不同荷載作用下，設(shè)定相應(yīng)的預(yù)拱度，用于抵消施工過程中不同荷載作用下產(chǎn)生的豎向撓度。

3 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的有效控制對(duì)策

3.1 強(qiáng)化橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制

橋梁的應(yīng)力是影響橋梁抗震性能和安全性能的重要因素，而應(yīng)力的分布又是影響橋梁耐久性、強(qiáng)度的重要指標(biāo)。強(qiáng)化橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制，能夠有效避免局部應(yīng)力不均衡的情況，或是避免在某些外力作用下引起局部應(yīng)力紊亂的情況，避免橋體結(jié)構(gòu)不平衡、橋體倒塌等重大安全事故。當(dāng)前，常用的橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制對(duì)策主要是控制橋梁段面截面積，這對(duì)技術(shù)人員提出了較為嚴(yán)格的技術(shù)要求，技術(shù)人員必須對(duì)橋梁工程設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)目的，對(duì)應(yīng)力控制、應(yīng)力分布檢測方法進(jìn)行全面了解，通過對(duì)橋梁工程規(guī)劃建設(shè)情況的整體分析，可以得出其在工程中的具體承載能力，從而在危險(xiǎn)事故發(fā)生前進(jìn)行提前預(yù)測，以避免非預(yù)期的經(jīng)濟(jì)和人身傷害。

3.2 提高橋梁各結(jié)構(gòu)指標(biāo)測量的精度

對(duì)橋梁的各個(gè)部位進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)的測量，并將實(shí)測資料與設(shè)計(jì)圖中所提供的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，從而能夠較精確地找到因非規(guī)范的施工而導(dǎo)致的質(zhì)量、大小等問題。比如，橋梁主梁的線型測量是各種指標(biāo)的重要組成部分，包括主梁軸線長度、主梁撓度和立模標(biāo)高等。在測量中要熟練運(yùn)用標(biāo)號(hào)處理技術(shù)，對(duì)標(biāo)高、長度等信息進(jìn)行正確的標(biāo)記，并使用全站儀、測量尺等儀器，以保證所測量到的橋梁結(jié)構(gòu)信息準(zhǔn)確、真實(shí)。針對(duì)某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的局部結(jié)構(gòu)，在測量尺寸等參數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)設(shè)置誤差，從而有效制約測量結(jié)果精度。

3.3 分析主梁應(yīng)力應(yīng)變

在大跨徑連續(xù)橋梁施工中，進(jìn)行主梁的受力計(jì)算是保證橋梁主體結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定、了解其內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)的關(guān)鍵。所以，必須保證主梁應(yīng)力、應(yīng)變變化測量精度，充分發(fā)揮大跨徑連續(xù)橋梁在改善主梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能中的優(yōu)勢作用。利用感應(yīng)器件對(duì)大跨徑預(yù)應(yīng)力橋的應(yīng)力分布情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并利用最小二乘法和多重曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)果分析，以保證數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確、完整、有效。

3.4 控制超高強(qiáng)性能混凝土施工

控制超高強(qiáng)性能混凝土施工，應(yīng)做好以下三個(gè)方面的工作。一是合理地選取建筑材料，盡量選用石英巖、玄武巖、花崗巖等高硬度的巖石。在選用砂料時(shí)，應(yīng)選用細(xì)小、形狀不規(guī)則的砂石，并確保砂石中的泥質(zhì)含量小于百分之一，以確保砂石符合工程建設(shè)的需要。二是嚴(yán)格控制高性能混凝土的黏度與流動(dòng)性，控制水灰比例，以確保其流動(dòng)性。在合適的時(shí)間范圍內(nèi)，控制混凝土的坍落程度。三是具體的施工作業(yè)要與制定的維護(hù)方案相配合，不但要做好澆水養(yǎng)護(hù)工作，還要注意白天和夜晚的溫差管理，降低各種外部環(huán)境對(duì)混凝土的不利影響。

3.5 模擬BIM建筑信息

在大跨徑連續(xù)橋梁的實(shí)際施工中，常常會(huì)出現(xiàn)橋面的寬、高等不同程度的變形，因此不能忽略該問題。在對(duì)橋梁工程進(jìn)行細(xì)致的研究與討論時(shí)，可以利用BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行仿真模擬，以便更好地進(jìn)行靜態(tài)分析，并利用單梁的脊骨量對(duì)主梁進(jìn)行離散。在此基礎(chǔ)上，利用BIM技術(shù)對(duì)施工過程中存在的幾何非線性效應(yīng)進(jìn)行修正。在工程實(shí)際運(yùn)行中，存在著一些突發(fā)性的荷載信息，必須加以綜合分析。此外，由于橋梁建設(shè)工期較長，且施工內(nèi)容較為復(fù)雜，所以運(yùn)用BIM建模技術(shù)可以有效地把控整個(gè)工程施工進(jìn)度，以達(dá)到最佳的效益。

4 結(jié)語

大跨徑連續(xù)橋梁是道路橋梁建設(shè)、交通建設(shè)、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，只有對(duì)大跨徑連續(xù)橋梁的建設(shè)和技術(shù)上加以深入的探討，使其各項(xiàng)技術(shù)得以實(shí)施，才能提高其整體性能，提高其強(qiáng)度，延長大跨徑連續(xù)橋梁的使用壽命，為道路橋梁交通更好地服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

［1］姚欣文. 橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用分析［J］. 華東科技（綜合），2021（7）：191.

［2］孫得貴. 橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用分析［J］. 華東科技（綜合），2022（1）：189-191.

［3］陳少毅. 橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用［J］建筑技術(shù)開發(fā)，2021，48（18）：23-24.

［4］張險(xiǎn)峰，孟慶花. 探究橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用［J］. 建筑與預(yù)算，2022（2）：37-39.

［5］李湘華，雷力，楊啟兵. 橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用思考［J］. 建筑·建材·裝飾，2021（18）：65-67.