特大橋施工建設難點與關鍵工藝技術研究

李玉樂，劉麗麗，姚慶鋒

（1.惠民縣城鄉(xiāng)水務局，山東 濱州 251700；2.濱州市引黃灌溉服務中心，山東 濱州 251700）

1 工程概況

某特大橋位于河北省。征地面積為17.53 畝，1#墩到17#墩基本全是農(nóng)田和旱地，兩個橋臺為林地，為鐵路客運專線，線間距4.6m。該特大橋豎曲線半徑25000m，最大坡度5.5‰。該地區(qū)地層以填筑土、粉質粘土、粗角礫土、碎石土為主，持力層以花崗巖、片理化凝灰?guī)r、砂巖為主；地下水水位深3.0～7.5m，水位變幅2～3m，地表水對混凝土不具有侵蝕性。工程建設地附近有亞玉公路，可通過進場便道與亞玉公路相連，交通較為便利。本段水資源相對充足。施工用水主要是以從當?shù)厮樗疄橹?。沿線水源可利用自來水、河塘及地下水源。

2 控制工程和重難點工程施工技術

2.1 泥漿循環(huán)施工技術

圖1 為泥漿循環(huán)系統(tǒng)平面布置圖。在確定膨潤土造漿配比中摻加劑的用量時，需先試配，檢測漿液的各項性能指標是否滿足設計標準。

圖1 泥漿循環(huán)系統(tǒng)平面布置圖示意圖

成孔后，通過檢孔器驗孔，主要檢查內容包括孔深、孔徑、傾斜度等，若檢驗符合標準，可開始下一個環(huán)節(jié)施工。檢驗時需遵循下表1 的標準。

表1 鉆孔樁鉆孔允許偏差和檢驗方法

2.2 承臺施工工藝

（1）無防護基坑開挖：根據(jù)地質情況確定，不宜超過1.5m。預留少量回填土方平整堆碼至基坑邊緣2m外[2]。

（2）樁基檢測。以人工以檢測標準為依據(jù)，對樁頂檢測點進行打磨，再選擇小應變檢驗方法檢測樁身質量情況。模板安裝與拆除，模板安裝采用組合鋼模板進行支撐牢固，進行模板拆除時，承臺施工各部位允許偏差以及尺寸如表2 所示。

表2 承臺施工各部位允許偏差

2.3 墩臺身施工工藝及施工方法

墩身施工工藝采用整體施工工藝，墩身、墩帽施工工藝流程見圖2。

圖2 墩身、墩帽施工工藝流程

2.4 確保橋梁結構物強度與結構幾何變形采取的措施

加強結構的防護，易受撞擊或人為因素影響的橋臺，設置保護屏障。確保橋結構物幾何變形、變位的技術措施：鉆孔樁施工時，在鉆機鉆進過程中，在下放鋼筋籠前，用樁孔檢孔器準確測出樁孔各截面的孔徑和樁孔的傾斜度、樁底沉渣等。此外，應不斷完善鉆孔工藝，從而加快鉆進效率，盡量減少從鉆孔至成樁的時間間隔。

成品、半成品的保護。制定專門成品、半成品的保護措施，即橋梁樁基、基礎、墩臺身、設置安全隔離區(qū)，防止車輛碰撞，造成缺棱掉角現(xiàn)象；橋梁混凝土應采用養(yǎng)生保護、支撐強度控制；橋梁施工中注意防水層的保護，不得刺破或劃傷；注意橋面系及橋上設施鋼結構的安裝。

3 現(xiàn)澆梁施工工藝及方法

3.1 碗扣件滿堂支架

現(xiàn)澆箱梁采用定型鋼側模，內膜采用槽鋼骨架、組合鋼模作面板，分節(jié)組裝成型；支架體系采用碗扣式支架。碗扣式滿堂支架從下往上依次為20cm 厚C25 混凝土硬化層、墊板（5cm 厚木板）、可調底座、縱橫向掃地桿、立桿、頂桿、側模為定制鋼模，內模由槽鋼骨架和木膠板面板組成?？烧{底座、托撐的長度為60cm，最大行程為30cm。應在冬季來臨之前完成滿堂支架地基處理作業(yè)。施工時，用砂袋預壓，做好預壓監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集的相關試驗。

3.2 底、腹板鋼筋及預埋件安裝

鋼筋交叉點采用扎絲綁扎牢固，鋼筋間距符合設計，鋼筋安裝質量應符合表3 鋼筋加工質量標準表。根據(jù)墩頂接地端子位置，按照預應力箱梁綜合接地設計，在底板相應位置設置1 對接地端子，接地端子與箱梁中用作接地鋼筋的結構鋼筋相連（焊接），并與梁頂板的接地網(wǎng)相連接。

表3 鋼筋加工質量標準表

3.3 預應力施工

做好設備的安裝和連接工作，例如，壓漿閥門的安裝和壓漿管的連接。壓漿施工前，實驗室進行水泥漿組成設計及配合比報批程序，確保水泥漿強度、泌水率、收縮率等各項指標符合設計及驗標要求。預應力筋張拉的施工組織。分別張拉兩側腹板各一束鋼絞線的兩端，設技術員2 名，負責千斤頂安裝情況檢查、協(xié)調指揮、張拉數(shù)據(jù)記錄及計算等工作；司泵4 名，在技術員指揮下，操作油泵；司頂4 名，負責千斤頂安裝及錨具入槽、千斤頂對中、夾片緊固等情況的檢查及張拉過程中，伸長量的量測；輔助工4 名，協(xié)助司頂工作。

為保證箱梁兩端油泵操作同步，采用對講機進行聯(lián)絡。張拉前的準備工作：①對千斤頂及油表分套進行標定，并取得標定報告；②為既滿足張拉要求，又節(jié)約材料，計算每束預應力孔道長度（箱梁兩端錨墊板之間的孔道長度），根據(jù)各孔道長度并考慮工作長度后，進行鋼絞線下料、編束、編號。穿束時按照編號，對應鋼束長度進行，穿束后進行錨具安裝、施工支架搭設等準備工作[3]；③根據(jù)摩阻試驗取得的喇叭口摩阻、孔道摩阻等，調整張拉力。

4 橋面線形測量的新技術實例

要進行施工的三塔斜拉橋梁在某河道處，并在此之前進行過相關的實驗工，經(jīng)過測量，兩個主跨約為616m，雙向6 車道，橋面寬度為29.5m，該數(shù)據(jù)僅供參考，因測量會有誤差?？紤]到現(xiàn)實的多方面因素，本文中的測量僅提供一個跨上進行的數(shù)據(jù)和分析?？梢苑譃橐韵乱恍┕r：

（1）工況1——空載：顧名思義，橋面上無荷載；

（2）工況2——半載：橋面跨中央加載設計荷載的一半；

（3）工況3——滿載：橋面跨中間都是設計荷載；

（4）工況4——空載：荷載離開后橋面無荷載。為了測量結果的準確性，采用了形變雷達干涉測量儀進行測量，讓實驗結果更加可靠。

可以被測量的物體要想得到其精確的數(shù)據(jù)，就要在形變雷達干涉測量技術的橋線性測量干涉測量成像系統(tǒng)對目標物可以在距離較遠、涉及范圍較大的不間斷的監(jiān)測的基礎上做好研究工作。IBIS 系統(tǒng)包括很多種型號，其中很重要的一種型號是IBIS-S 系統(tǒng)。當今時代，人類技術的不斷發(fā)展，一些樓層和高塔的高度已經(jīng)超出了很多系統(tǒng)的監(jiān)測范圍，IBIS-S 系統(tǒng)卻適用于這些建筑的監(jiān)測。經(jīng)試驗，我們得出它的最大監(jiān)測距離、距離分辨率、最大采樣頻率分別是1km，0.5m，200Hz。而且對于視線上長度變化的測量十分精確，其中干涉法起到了十分重要的作用。

形變雷達系統(tǒng)是一個很強大的系統(tǒng)，它的高分辨率不僅體現(xiàn)在時間上，在空間上也有很大作用，在這兩個維度，通過對各種數(shù)據(jù)的分析，可以精確判斷出線形和震動等特征。橋底下面是一個很好的監(jiān)測點，這里環(huán)境影響小，操作更方便，幾乎不會影響儀器擺放方向。中心到該單元的視線向長度（斜距）R 及該視線向上長度的微小變化r 是測量過程中很重要的參數(shù)，這對喲每一個單元的測量都是必不可少的。進行一些數(shù)學轉換就可以很容易地得到每個單元垂直方向的變化d。利用d=r·R/h 這個數(shù)學公式在測量出需要的數(shù)據(jù)之后進行代入換算，得到我們想要的答案。最后得出車輛的進入和駛出的過程都相對穩(wěn)定（如圖3）。跨中的對稱性不可忽略（離橋臺近300m 處），而且有最大的變量，越向右觀察越能察覺出它的減小趨勢。（如圖4）。

圖3 GB-SAR 跨中點的變形曲線

圖4 不同工況下 GB-SAR 測量的線型曲線

5 結語

為了最大限度地提高施工效率，保證施工質量，在特大型橋梁工程施工過程中，要求施工單位精心設計、精心組織、精心施工。此外，應嚴格管理和控制好關鍵施工技術的操作情況，按照標準實施。需要重視施工技術在項目工程中的應用，有效解決相關施工問題，并最大化特大橋工程的施工效果和經(jīng)濟效益，從而實現(xiàn)工程預期目標。相關研究結果可為類似工程提供參考和借鑒。