跨山區(qū)河道大跨度連續(xù)梁支架現(xiàn)澆關(guān)鍵施工技術(shù)研究

0 引言

跨山區(qū)河道的大跨度連續(xù)梁支架現(xiàn)澆施工技術(shù)在橋梁建設(shè)中至關(guān)重要[1-2]。該技術(shù)不僅要滿足復(fù)雜地形和多變氣候條件下的高強(qiáng)度和高穩(wěn)定性要求，還需應(yīng)對河道流速、水文條件對支架系統(tǒng)的影響[3-4]。目前國內(nèi)對于連續(xù)支架現(xiàn)澆施工的研究已有不少。羅嵩[5]等依托實(shí)體工程，研究了48m現(xiàn)澆梁貝雷梁支撐體系設(shè)計(jì)方法與施工流程。張凱[等結(jié)合工程實(shí)例特點(diǎn)，論述了橋梁工程中連續(xù)梁支架現(xiàn)澆技術(shù)。孫喜梅[］等以某特大橋的施工為例，分析說明了現(xiàn)澆法施工技術(shù)在特大橋連續(xù)梁支架施工中的應(yīng)用方式。肖會英[等以實(shí)體工程為例，論述了連續(xù)梁支架及現(xiàn)澆施工技術(shù)。

本文基于山區(qū)河道特殊環(huán)境，研究支架搭設(shè)技術(shù)以及現(xiàn)澆混凝土的溫控、裂縫防治等施工要點(diǎn)，以保障工程的質(zhì)量、安全和施工效率，為類似復(fù)雜地質(zhì)條件下的橋梁施工提供技術(shù)支持。

1工程概況

濰宿高鐵臨沂段站前WSZQ-7標(biāo)段位于臨沂市境內(nèi)，線路長度 34.034km 。項(xiàng)目跨越沂河的臨沂沂河特大橋具有復(fù)雜的水文地質(zhì)條件，特別是橋梁縱軸線與水流方向垂直，且有18個(gè)橋墩位于河道主槽內(nèi)。橋墩編號從395#至412#，這些橋墩分布在水深4＼～6m的區(qū)域，且沂河的水面寬約 700m ，由此增加了施工的難度，尤其是在水下作業(yè)和大跨度連續(xù)梁施工中。

此外，沂河特大橋所在的區(qū)域?yàn)橐屎吁幥辔r國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)的一部分，施工過程中必須嚴(yán)格控制對水生態(tài)環(huán)境的影響，確保不會破壞生態(tài)保護(hù)紅線區(qū)域的水源涵養(yǎng)生態(tài)。

2跨山區(qū)河道大跨度連續(xù)梁支架現(xiàn)澆施工技術(shù)

2.1跨山區(qū)河道大跨度連續(xù)梁支架現(xiàn)澆施工流程

跨山區(qū)河道大跨度連續(xù)梁支架現(xiàn)澆施工流程包括施工準(zhǔn)備階段、支架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工階段、現(xiàn)澆施工階段、項(xiàng)目驗(yàn)收等多個(gè)環(huán)節(jié)，以確保梁體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、施工質(zhì)量和安全性。施工流程如圖1所示。

施工準(zhǔn)備階段包括現(xiàn)場勘察、地質(zhì)數(shù)據(jù)收集、氣候分析和交通評估，確保支架基礎(chǔ)的穩(wěn)固性。支架系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工階段包括支架設(shè)計(jì)和支架安裝階段?，F(xiàn)澆施工階段包括搭建模板、調(diào)配混凝土配合比及混凝土養(yǎng)護(hù)。支架拆除在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后逐段進(jìn)行，確保均勻荷載分布，完成后清理現(xiàn)場并修整梁體。

完工后進(jìn)行質(zhì)量檢測，確保符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。之后總結(jié)施工過程中的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，并在監(jiān)督下完成驗(yàn)收，確保施工質(zhì)量、安全及工期符合要求。

2.2跨山區(qū)河道大跨度連續(xù)梁支架現(xiàn)澆施工控制

2.2.1支架系統(tǒng)穩(wěn)定性與精度控制

該橋梁為跨河流大跨度連續(xù)梁，為此支架需具備足夠的承載力和穩(wěn)定性。支架系統(tǒng)設(shè)計(jì)前應(yīng)對水流動力學(xué)進(jìn)行詳細(xì)分析，評估不同水流條件下的沖刷效應(yīng)，合理布置支架基礎(chǔ)，并采取抗沖刷設(shè)計(jì)。

此外，支架立柱和橫梁的安裝必須確保精度，以避免梁體發(fā)生偏移或沉降不均。施工過程中要根據(jù)梁體設(shè)計(jì)要求，定期檢查支架的垂直度、水平度以及高度調(diào)節(jié)，確保支架的支撐力在整個(gè)施工過程中均勻、穩(wěn)定。

2.2.2 水流控制

該橋梁跨河流，為此在施工過程中，特別是在水位較高或有暴雨的季節(jié)，需監(jiān)控水流變化，采取合理的水流引導(dǎo)措施，避免水流直接沖刷支架和橋墩基礎(chǔ)?？赏ㄟ^臨時(shí)堤壩、疏通溝渠等方式降低水流對支架的沖擊。此外，對重要橋墩、支架等位置，可增加局部防護(hù)設(shè)施，如安裝水流擋板、設(shè)立水流分散器等，減少水流對特定區(qū)域的集中沖刷。

2.2.3 模板安裝控制

模板是混凝土澆筑時(shí)的支撐和形狀控制工具，可確保梁體澆筑后符合設(shè)計(jì)的外形、尺寸和強(qiáng)度。根據(jù)梁體的形狀和設(shè)計(jì)要求，選擇適合的模板材料，如鋼模板、木模板、塑料模板等。將模板支撐在支架系統(tǒng)上，確保模板平整且無位移。

模板間接觸處需要嚴(yán)密拼接，以避免混凝土漏漿。模板安裝時(shí)，要確保接縫嚴(yán)密，避免混凝土澆筑時(shí)漏漿，影響混凝土的外觀和強(qiáng)度。安裝完成后，檢查模板的支撐系統(tǒng)是否穩(wěn)固，模板表面是否光滑，無明顯凹凸不平。

2.2.4混凝土澆筑的溫控與裂縫控制

混凝土澆筑是大跨度連續(xù)梁施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，影響梁體的質(zhì)量和穩(wěn)定性。大跨度連續(xù)梁涉及到大體積混凝土澆筑，混凝土的溫差控制是關(guān)鍵。特別是在不同季節(jié)施工時(shí)，溫度變化會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)溫差裂縫。施工中需要通過調(diào)整混凝土的配比、采用適當(dāng)?shù)谋鼗蚪禍卮胧行Э刂苹炷羶?nèi)部溫度差，避免產(chǎn)生裂縫。

為了避免混凝土澆筑過程中產(chǎn)生溫差裂縫，應(yīng)采用分段澆筑的方法，確?；炷恋臏乜卮胧┑轿?。澆筑時(shí)要充分振搗，確?；炷撩軐?shí)，不留空隙。振搗要均勻，避免振搗過度或不足，防止混凝土出現(xiàn)蜂窩狀或氣泡。

2.2.5封錨及支架拆除控制

封錨和支架拆除是完成大跨度連續(xù)梁施工的最后環(huán)節(jié)。封錨前應(yīng)檢查預(yù)應(yīng)力筋的張拉效果，確保張拉力符合要求。封錨采用高強(qiáng)度水泥或其他封閉材料，將預(yù)應(yīng)力筋的錨固部分封閉，確保張拉后的應(yīng)力不受外界影響。

支架拆除前應(yīng)確保混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，通?；炷翉?qiáng)度應(yīng)達(dá)到 70%～75% 后才可拆除支架。支架拆除應(yīng)從上到下、逐段進(jìn)行，確保每段支架拆除后梁體能夠穩(wěn)定支撐。拆除過程中，需監(jiān)控梁體的變形，確保拆除過程不會引起梁體的沉降或變形。

2.2.6環(huán)境與生態(tài)影響控制

沂河特大橋所在的區(qū)域是沂河鯉青蝦國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)的一部分，為此施工過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣和固體廢物，需嚴(yán)格按照環(huán)保要求進(jìn)行處理，避免污染水源和周圍生態(tài)環(huán)境。特別是在沂河附近施工時(shí)，需要采取防污染措施，確保生態(tài)保護(hù)區(qū)的環(huán)境不受影響。施工完成后，需對周圍的植被和生態(tài)進(jìn)行恢復(fù)，特別是沂河兩岸的生態(tài)環(huán)境，應(yīng)采取綠化和水源保護(hù)等措施，恢復(fù)生態(tài)平衡。

3現(xiàn)澆完成后箱涵受力現(xiàn)場監(jiān)測效果分析

3.1現(xiàn)場監(jiān)測方案

為研究現(xiàn)澆完成后橋梁支架的安全性，在現(xiàn)澆完成后，進(jìn)行橋梁支架的預(yù)壓。同時(shí)通過施工過程中布置鋼筋應(yīng)力計(jì)及位移傳感器，監(jiān)測橋梁支架的應(yīng)力及位移變形發(fā)展規(guī)律，監(jiān)測時(shí)間為100d，監(jiān)測前期每天監(jiān)測一次，后續(xù)每5d監(jiān)測一次。由于荷載呈對稱分布，只取左半部進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測點(diǎn)布置如圖2所示。

3.2 監(jiān)測結(jié)果

3.2.1應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果分析

現(xiàn)澆完成后橋梁支架各測點(diǎn)應(yīng)力發(fā)展規(guī)律如圖3所示。由圖3可知，現(xiàn)澆結(jié)束后各測點(diǎn)應(yīng)力隨監(jiān)測時(shí)間的增加均呈增大趨勢，且監(jiān)測初期應(yīng)力變化速率較大，后期變化速率變小。其原因主要在于橋梁支座在初期承載時(shí)，支座和橋梁結(jié)構(gòu)之間的接觸狀態(tài)及受力逐步適應(yīng)。

支座變形和應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯，導(dǎo)致應(yīng)力增長速率較快。隨著時(shí)間的推移，支座和橋梁結(jié)構(gòu)逐漸達(dá)到較為穩(wěn)定的受力狀態(tài)，材料內(nèi)部的應(yīng)力逐漸重新分布并趨于均勻，從而使得應(yīng)力增長速率逐步減小。

相同監(jiān)測時(shí)間測點(diǎn)從左至右應(yīng)力呈現(xiàn)增大趨勢，以監(jiān)測時(shí)間20d為例，測點(diǎn)1、2、3應(yīng)力分別為10.28MPa、10.32MPa、10.5MPa。其原因主要在于連續(xù)梁橋支座中間部位的測點(diǎn)（如測點(diǎn)3）處于梁體跨中區(qū)域，其位置受到彎矩和剪力的影響較大，因此應(yīng)力會相對較高；而靠近橋梁兩端的測點(diǎn)（如測點(diǎn)1、2）受力相對較小，因此應(yīng)力較低。加之橋梁自重和活載在梁體中部區(qū)域的集中作用，使得中部測點(diǎn)的應(yīng)力逐漸增大，形成從左至右的應(yīng)力遞增趨勢。

綜合看來，各測點(diǎn)的應(yīng)力值始終保持在設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，未出現(xiàn)異常的應(yīng)力集中或超限情況。此結(jié)果表明，橋梁支座在現(xiàn)澆施工完成后的結(jié)構(gòu)狀態(tài)穩(wěn)定，整體應(yīng)力分布合理，支架和支座滿足設(shè)計(jì)要求，能夠有效承受橋梁的自重及外部荷載，確保了結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性。

3.2.2位移變形監(jiān)測結(jié)果分析

現(xiàn)澆完成后橋梁支架各測點(diǎn)變形發(fā)展規(guī)律如圖4所示。由圖4可知，現(xiàn)澆結(jié)束后各測點(diǎn)變形隨監(jiān)測時(shí)間的增加均呈增大趨勢，且監(jiān)測初期應(yīng)力變化速率較大，后期變化速率變小，最終趨于穩(wěn)定。其原因主要在于早期支座系統(tǒng)會出現(xiàn)一定程度的沉降調(diào)整，隨著影響因素逐步減弱，支座變形趨于穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)進(jìn)入穩(wěn)定受力階段，橋梁結(jié)構(gòu)逐漸達(dá)到設(shè)計(jì)要求的承載和變形狀態(tài)。

相同監(jiān)測時(shí)間測點(diǎn)從左至右應(yīng)力呈現(xiàn)增大趨勢，以監(jiān)測時(shí)間60d為例，測點(diǎn) 1、2、3 變形分別為 0.31cm. 0.31cm. ， 0.28cm ，其原因主要在于橋梁自重和活載在中部區(qū)域的集中分布，中部的結(jié)構(gòu)剛度較高，相應(yīng)變形較小，從而形成左、右兩端測點(diǎn)變形略大、中間測點(diǎn)變形較小的趨勢。

測點(diǎn)1、2、3最終變形趨于 0.36cm， 0.36cm， 0.33cm 均符合設(shè)計(jì)規(guī)范和安全標(biāo)準(zhǔn)范圍。各測點(diǎn)的變形情況表明，橋梁支座和支架結(jié)構(gòu)在現(xiàn)澆施工后的變形受控良好，變形均勻且未出現(xiàn)超限變形或不均勻沉降，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

4結(jié)論

跨山區(qū)河道大跨度連續(xù)梁支架現(xiàn)澆施工流程包括施工準(zhǔn)備階段、支架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工階段、現(xiàn)澆施工階段、項(xiàng)目驗(yàn)收等多個(gè)環(huán)節(jié)。

現(xiàn)澆結(jié)束后各測點(diǎn)應(yīng)力隨監(jiān)測時(shí)間的增加均呈增大趨勢，且監(jiān)測初期應(yīng)力變化速率較大，后期變化速率變小，且相同監(jiān)測時(shí)間測點(diǎn)從左至右應(yīng)力呈現(xiàn)增大趨勢。

現(xiàn)澆結(jié)束后各測點(diǎn)變形隨監(jiān)測時(shí)間的增加均呈增大趨勢，且監(jiān)測初期應(yīng)力變化速率較大，后期變化速率變小，最終趨于穩(wěn)定，且相同監(jiān)測時(shí)間測點(diǎn)從左至右應(yīng)力呈現(xiàn)增大趨勢。

現(xiàn)澆結(jié)束后應(yīng)力應(yīng)變均符合設(shè)計(jì)規(guī)范和安全標(biāo)準(zhǔn)范圍，橋梁支座在現(xiàn)澆施工完成后的結(jié)構(gòu)狀態(tài)穩(wěn)定，整體應(yīng)力分布合理，支架和支座滿足設(shè)計(jì)要求，能夠有效承受橋梁的自重及外部荷載。

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