桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的研究

(整期优先)网络出版时间:2019-08-18
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桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的研究

张春木

广东省长大公路工程有限公司

摘要:随着桥梁工程的快速发展,传统桥梁施工技术已经无法满足大跨径桥梁结构的施工需求,取而代之的是大跨径连续桥梁施工技术。但是依旧需要结合实际的桥梁施工情况来合理制定施工方案,以确保桥梁工程建设的质量。该文以大跨径连续桥梁施工技术为研究对象,着重探讨了其在桥梁施工中的应用对策。

关键词:桥梁施工;大跨径;

引言

在目前我国经济快速发展以及城市化进程不断加快的形势下,桥梁工程的建设数量在不断增加,而且桥梁工程的施工技术也在不断进步和发展。目前应用比较广泛的就是将大跨径连续桥梁施工技术应用于目前的桥梁施工建设中,其对于桥梁工程稳定性、安全性、适用性以及经济性和可靠性的提高具有重要作用。

一、大跨径连续桥梁技术概述

大跨径连续桥梁是一种以连续刚构桥为主的桥梁形式,其主要形式就是以连续梁体为主梁,并且将梁体与桥墩进行直接固结,此种结构体系使得桥梁的上下部结构都能进行载重的承担,从而对墩顶的负弯矩进行减小,而且可以采用柔性墩的施工方式来对较大的桥梁变化进行承受,从而具有较高的安全性、可靠性以及抗震性等。但是由于此结构属于一种多次超静定结构,在施工及运营过程中出现混凝土收缩、温度或者预应力变化以及墩台的不均匀沉降时,就会产生附加应力而影响其结构的稳定性。此外,在进行大跨径连续桥梁施工中,其施工环境比较复杂且施工整体的难度比较大,因此不便于大型的施工机械进行使用,还对施工人员的技术水平提出了较高的要求。同时由于目前我国桥梁建设相关部门发展过程中存在发展不均衡的现象,这也成为制约大跨径连续桥梁施工技术发展的重要因素。并且在施工过程中也会受到地理环境和气候条件的影响而降低其施工质量和实用性。这就导致在大跨径连续桥梁施工中存在以下风险:一是施工中高空作业较多、施工技术难度大;二是施工地点的地形较复杂,施工环境恶劣,不仅会导致施工成本的增加,同时会延长施工时间。

二、大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用

2.1主桥桥墩施工

为了避免主桥桥墩施工过程中出现裂缝病害,需要对施工材料进行合理分配,并要对温度进行严格控制,要尽量降低骨料入模的温度,缩短混凝土龄期差,尤其要将桥墩处承台与墩底第一节二者之间的混凝土龄期差控制在5d之内,以避免二者之间的混凝土差异性温度差而引发严重的裂缝问题。另外,在大跨径连续桥梁桥墩施工中,施工企业人员需要对桥墩的垂直度进行严格控制,确保施工单位的施工质量,避免因不当的垂直度而影响相应的日照温差,这就需要加快构建科学、完善的高墩垂直度监控制度,同时需要考虑立模施工过程中尽量降低日照温差所带来的不利影响,全面增强桥梁施工的质量、稳定性与安全性;针对同一桥梁工程而言,要尽量选择同一混凝土生产厂家所生产的同一品牌混凝土;严格管控混凝土施工中所用水泥、砂、骨料等材料的质量与合理性,确保混凝土施工配合比的合理性;要提高施工人员的责任感以及业务施工素质,严格按照相关要求和规定来开展桥梁整修施工作业,从而不断提升桥梁工程的施工质量。

2.2上部结构施工

针对预应力混凝土悬浇连续刚构桥上部结构施工而言,主要采用挂篮悬浇施工作业方式,但是考虑到0号块的结构及其受力情况比较复杂,此时可以借助托架来辅助浇筑施工;鉴于纵向和竖向的预应力管道布置比较密集,且涉及到施工中需要使用大量的混凝土,此时需要严格控制混凝土的浇筑施工环节,最大程度地降低其受到水热化因素的不利影响,确保上部结构的强度,同时也有助于降低桥梁混凝土施工裂缝出现的概率。比如,结合工程实践以及试验检测来合理调整和确定混凝土材料配合比,降低相应骨料的入模温度;采用分层浇筑的浇筑方式来进行混凝土浇筑施工,一般可以划分成三层浇筑施工,其中第一层的浇筑厚度可以控制在2m左右;第二层浇筑厚度以淹没腹板为宜;第三层需要浇筑完顶板和翼板。如果采用两层浇筑作业方式,那么第一层浇筑厚度可以控制在3~4m范围内,第二层浇筑厚度以到梁顶位置为宜。针对分层浇筑方式而言,要尽可能地缩短各层混凝土的龄期差,避免混凝土过快地出现收缩裂缝;在顶板浇筑作业完毕之后,需要及时对0号块件进行土工布覆盖洒水养生作业,同时还要做好相应的降温和通风措施,避免混凝土在浇筑后养护作业过程中出现裂缝,最大程度地延长其使用年限。

2.3主桥箱梁合拢施工

主桥箱梁合拢施工顺序应严格按照设计图纸的要求进行,合龙段采用吊架施工,施工时首先安装平衡现浇段混凝土重量的压重(如水箱),安装内、外刚性支承并部分张拉钢束,浇筑现浇段混凝土并同步卸除压重重量,待混凝土强度达到设计强度的85%且混凝土龄期达到设计要求后张拉合龙钢束。合拢段混凝土浇筑后永久钢束张拉前,应尽量减少箱梁悬臂的日照温差,为此可采取覆盖整跨箱梁或加强整跨箱梁顶部的洒水降温等减少温差的措施。混凝土达到要求的强度和龄期后,应尽快张拉预应力钢束。竖向预应力精轧螺纹钢筋施加的准确与否,对腹板斜截面主应力的影响极大,要求采取可靠的施工方法确保竖向预应力施加的准确,建议通过试验确定正确的施加方法:选取若干根长短不一的精轧螺纹钢筋,在锚下设压力盒,用扭力扳手张拉钢筋至设计张拉力的95%,测得扳手扭矩,经换算后作为其它精轧螺纹钢筋张拉的依据。竖向预应力施加一段时间后,用可靠机具(例如扭力扳手)或可靠试验方法检查竖向预应力数值。同时要求每根竖向预应力钢筋锚固后,必须进行二次张拉,严禁遗漏。施工时应注意严禁水泥砂浆进入竖向预应力钢筋的管道。

2.4按照设计图纸开展施工

在开展普通钢筋布置施工作业的时候,施工单位必须严格按照施工图纸中的有关规定和要求来开展钢筋的布置施工,切不可私自变更或者取消钢筋布置情况。如果采用断开钢筋后再使用的施工作业方式,必须要将其按照钢筋原有的强度值来进行焊接施工作业,确保其满足相关规定的要求;当预应力束和普通钢筋存在冲突时,此时可以适当地对普通钢筋的位置进行合理调整以确保预应力筋位置的准确性;为了满足大跨径连续桥梁施工作业的需求,当普通钢筋对预应力钢筋束产生影响的时候,可以适当地弯折原有位置处的普通钢筋;当锚下螺旋筋和分布钢筋二者存在弧线干预和影响的时候,此时可以适当地调整一下分布钢筋的间距来确保钢筋施工作业的质量。

三、大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中应用的注意事项

3.1线形和稳定控制

在大跨径连续桥梁结构施工的过程中,常常会出现挠曲变形的施工病害,其会使桥梁结构位置发生变化,以至于桥梁线行无法得到有效控制,所以要注意桥梁施工过程中的线形控制,确保其可以满足施工要求。考虑到桥梁安全系数会在很大程度上影响相应结构的稳定性和刚度,所以在桥梁施工过程中要注重对结构的变形情况和承载性能进行严格控制,尤其是要注意对施工中的各个环节及稳定性进行严格控制,以便及时发现和解决施工过程中存在的不良现象和问题,这就需要施工单位在实际施工过程中采用科学、合理的方法加以解决。

3.2应力和安全控制

应力控制也是桥梁施工中需要着重考虑的内容,其直接关乎桥梁的承载力和结构性能是否满足使用需求,此时需要借助测试装置来对结构的实际应力情况进行合理确定,以便及时找出结构应力偏差的成因并加以解决,最大程度地减少应力偏差。为了满足交通运输的需求,桥梁稳定性至关重要,此时可以采用计算分析法对桥梁的受力情况进行合理评价和控制,从而达到桥梁结构稳定性和安全性的目的。

结束语

随着我国交通运输业的飞速发展,桥梁工程建设发展速度不断加快,同时工程建设数目也与日俱增,尤其是大跨径桥梁更是当前桥梁工程建设的重点。由于传统桥梁施工技术无法满足大跨径桥梁结构的施工需求,容易引发工程质量和安全问题。因此,对于大跨径连续桥梁等新型施工技术进行深入探究具有重要意义。

参考文献:

[1]陈焰焰.大跨度连续刚构桥静力仿真计算及设计参数影响分析[D].长沙理工大学,2015.

[2]韩梅.灰色理论在独塔斜拉桥施工控制中的应用[D].武汉理工大学,2016.

[3]马磊.大跨度预应力混凝土连续刚构桥计算及施工控制[D].中南大学,2015.

[4]宋刚.T形刚构桥水平转体施工控制及施工风险评估研究[D].长安大学,2016.

[5]舒鑫.大跨度预应力混凝土连续刚构桥线形控制研究[D].南京理工大学,2016.

[6]岳仁辉.大跨度刚构连续梁桥悬臂施工仿真分析与控制的研究[D].北京交通大学,2014.