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摘要:桥梁工程是道路交通的重要枢纽,关系着公路交通的正常运行,对国家经济快速发展具有非常重要的作用。近几年,随着桥梁跨度的逐渐增大,一些千米级的跨海大桥已开始建设,这就增加了桥梁施工的难度。然而,在桥梁工程施工过程中,由于施工企业资质存在层次不齐,并存在许多挂靠现象,这就导致在桥梁工程施工过程中技术层次不齐,影响工程的正常开展。因此,需要加大对大跨径桥梁施工的研究,确保大跨径连续桥梁建设的正常进行。本文就桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术进行分析。
关键词:桥梁施工;大跨径连续桥梁;施工技术
引言
随着社会经济以及科学技术的高速发展,公路建设水平进入到全新的阶段,目前,国内已经具备领先世界的桥梁施工水平。所以,一般都是应用大跨径桥梁技术对公路桥梁进行施工。大跨径桥梁施工技术存在多样化的结构,这也是施工中关键的问题。大跨径连续桥梁施工技术需要着重分析桥梁结构的安全性、可靠性、经济性、美观性,但是实际设计过程中需要切实分析大跨径桥梁施工技术,全面展现桥梁工程的实际作用。
一、大跨径连续桥梁施工技术的特点
(1)深水承台。由于桥梁承台的基础结构多处于深水中,在水流和水压等残酷的环境下对深水承台结构造成严重的影响,这就需要在大跨径桥梁桩基础设计时,缩短桩基之间的距离。同时,由于承台处于深水中,这就给承台结构的施工造成了严重的困难。根据笔者多年施工经验可知,深水承台施工多采用钢吊箱与钢套箱辅助施工作业。且在吊装钢吊箱时,需要准确到位。同时,为了确保钢吊箱的稳定性,需要加大其刚度与深度。
(2)地下连续墙。在大跨径连续桥梁施工中,为了减小对周围的振动与噪声污染,且确保桥梁施工中的安全性与抗渗性,多采用地下连续墙作为辅助施工。而地下连续墙施工包括:地表面清理、开挖导沟、修筑导墙、开挖沟槽、清底、吊放接头管、吊放钢筋笼、下导管、灌注水下混凝土、拔出接头管等。
(3)钻孔灌注桩。由于大跨径连续桥梁多处于深水中,地基承载能力较低,因此在大跨径基础施工中多采用钻孔灌注桩基础,以提高基础的稳定性与承载特性。而在钻孔灌注桩施工中,多采用正、反循环钻孔作业的方式,且在钻孔施工中要确保钻孔的质量,避免其发生斜孔、塌孔等问题,并在水下混凝土灌注施工中,确保隔水球的隔水性能,以及导管底部与孔底的距离。
二、在桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的控制要点
2.1应力控制。应力控制实际上是施工过程中的关键部分,主要就是能够综合分析桥梁整体受力情况,保障具备满足设计要求的各项指标。如果不能完善应力控制或者出现很大误差,不但影响工程施工质量,也有可能导致出现安全事故。一般来说,大跨径桥梁施工过程中,应力控制截面为相应数量的断面,是施工中常用的方式。依据事先预埋的方式来测试桥梁结构的对应应力,以便于获得桥梁结构的实际受力情况。如果设计方案和测量结果之间存在一定误差,应该及时解决和处理问题,最大限度降低系统误差。应力控制主要就是系统、复杂的程序,相比较变形控制来说,具备比较高的难度。应力控制出现表达施工难度的主要因素就是隐藏极深的安全现象,不能依据合理的技术发现系统问题,并且在出现问题以后也不能及时解决和控制问题,从而破坏桥梁基本结构,促使结构变形,甚至出现混凝土开裂的现象,降低桥梁结构整体的承载能力。但是实际施工的时候不管是什么种类的因素都会影响桥梁施工整体安全性,因此应力控制中应该切实做好所有细节工作。桥梁建设还是处于高速发展阶段,但是也没有形成健全的施工规范,特别是应力控制中,因此,桥梁施工中仅仅只能依据经验来判断,但是不能切实满足施工的实际需求,以此需要严格控制桥梁施工技术,防止出现违规操作的行为,以便于从源头上解决问题。
2.2线形控制。桥梁施工的时候会受到多方面因素的影响,因此桥梁结构时常会出现变形的现象,虽然变形容易被发现,但是影响变形的因素十分复杂,涉及多方面问题,如果不能有效控制桥梁线形,会导致形成不满足设计标准的线形,从而严重影响桥梁结构的质量。因此,桥梁施工中需要不断总结经验,研究影响桥梁线形变化的因素,依据合理的控制方式来最大限度降低控制标准。
2.3安全控制。安全是所有工程建设的关键和核心,是企业的第一生产力,因此,只有保障施工的安全性,才能够保障稳定可持续发展桥梁工程。大跨径桥梁工程中顺利进行施工基础就是安全控制,此时需要在满足线形控制以及应力控制标准以后才可以进行安全控制。
2.4稳定控制。桥梁施工中必须满足稳定性的要求,是关键的安全指标,因此桥梁施工过程中稳定性控制占据重要的位置。桥梁工程施工的时候不但需要控制线形和应力,也能够严格控制和规范稳定性,是保障安全稳定施工的基础。目前国内经常出现桥梁施工安全问题,因此桥梁施工的时候越来越重视桥梁稳定性。但是实际施工过程中还仅仅只是在成桥阶段注重稳定性,从而忽视控制施工中的稳定性,但是施工阶段是经常出现安全问题的部分。现阶段国内不断扩大桥梁建设力度和规模,但是没有构建符合实际情况的反应机制,不能满足建设公路工程的实际需求,因此出现桥梁失衡等问题,严重影响顺利进行桥梁施工。
三、工程案例分析
3.1工程概况
本次桥梁施工中采用的是大跨径连续桥梁施工技术,整段桥梁在施工期间,桥宽为31.5m,两侧的臂长在4m左右,桥地板宽为14.25m,在支架施工期间,主要应用的施工技术为现浇混凝土,支架形式采用钢管、碗扣组合支架(见图1)。主要因为工程施工地点在南方,受气候条件的限制,施工技术人员只能利用这两种地基结合技术措施施工,在产生弹性变形的时候,对其进行预压处理,及时调整底模线形。
(3)施工技术交底。在大跨径连续桥梁施工期间,施工技术交底工作较为重要,相关技术人员与施工管理部门必须要予以足够重视,根据工程要求开展三级技术交底工作,保证每个施工人员都能做好书面记录,并且将其应用在实际施工中。
3.3施工工艺的应用
在大跨径连续桥梁施工技术实际应用期间,施工人员必须根据施工要求,合理的应用施工工艺,进而提高施工质量与效率,达到良好的施工效果。具体工艺包括以下几点。
(1)支架系统施工工艺
由于本次施工地点在南方,受各类气候因素的影响,不可以单纯的应用满堂支架施工工艺,这就需要施工技术人员全面分析施工情况,合理的选择支架系统施工工艺。例如:选择钢架与碗扣组合的支架现浇施工技术。在选择施工技术之后,技术人员还要做好支架验算、地基处理、支架搭设与拆除工作。本次施工K4+503~K4+557为水泥管桩基础+螺旋管立柱+贝雷架+型钢结构,贝雷架按照设计跨径在螺旋管顶处间断,按简支布设,并将螺旋管正上方与承重横梁交点处的贝雷架设置了加强竖杆进行加强(若不设置加劲竖杆,则贝雷杆件组合应力不满足要求)。K4+557~K4+608段落采用碎石土基础+满堂支架。第一,支架验算。在支架系统施工期间,必须要选择标准化与系统化的构件开展施工工作,以便于技术人员对其进行验算。在实际验算期间,要确定各类支架布置的间距,然后利用剪刀撑连接,使得验算工作满足相关要求。
第二,地基处理方式。在大跨径连续桥梁施工期间,地基处理工作较为重要。然而,此段路基处于鱼塘位置,K4+503~K4+557为水泥管桩+混凝土承台基础;K4+557~K4+608为换填碎石土基础+C15混凝土防水层,在完成地基处理工作之后,在两侧挖设排水沟将雨水排除,避免出现地基雨水浸泡的现象,从根本上提高地基的承载能力与整体稳定性。
第三,支架搭设与拆除工作。首先,施工技术人员要全面分析支架设计图纸,并且在桥梁中心线部位向两侧放样,以便于实施计量工作,进而明确支架的搭设位置。例如:在搭设螺旋管支架的时候,施工人员先测量放样,然后打插水泥管桩,开展承台施工工作,然后安装螺旋管立柱,利用剪刀撑焊接,在一系列施工工艺完成之后,才能进入施工工作中。在施工完成之后,施工人员利用施工图纸对其进行拆除。
(2)模板制作与安装方式
桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用,需要施工技术人员重点关注模板的制作与安装工作,本次施工中的模板规格为1.5cm的竹胶板,在碗扣支架中是由方木支撑,施工技术人员在验算之后,必须要注意模板的制作与安装工作。
第一,模板制作工作。首先,要根据相关设计明确模板的制作部位,不可以与施工脚手架连接在一起。其次,模板制作尺寸要符合相关要求。模板固定所需要的预埋件预留孔不可以遗漏,并且还要注重其精确性。同时,在模板错缝布置的时候,必须要保证其整体刚度,这样,才能避免出现温度变形的现象。最后,在完成制作模板工作之后,还要按照设计图纸的高程对其进行调整,进而提高模板制作质量。
第二,模板安装工作。在安装模板的过程中,相关技术人员必须要按照安装顺序对其进行组装,在保证模板安装位置精确性的基础上,提高模板之间接缝的严密性与平整性。同时,模板安装人员要做好下端定位工作,利用支撑效应,及时校正模板安装不准确的位置。
第三,施工安全注意事项。在施工期间,模板安装人员要注意施工安全性,主要因为在模板拆卸的时候,会利用吊车对其进行垂直吊运,一旦出现提前脱钩或是固定不牢的现象,就会发生施工安全问题,威胁着施工人员的生命安全。同时,在模板安装中,存在较多电动工具,一旦不能有效控制电源,就会出现触电事故。这就需要施工部门注意施工安全性,保证能够利用科学、合理的方式控制模板施工安全性。首先,要固定好模板,在模板拆除的时候,注意人员的疏散工作。其次,电动工具电源电压要控制在36V左右,同时,还要安装可靠性较高的漏电保护装置,进而提高施工安全性。
(3)支架预压施工方式
在地基处理过程中,所出现的弹性变形情况不同,这就需要技术人员利用支架预压施工方式控制弹性变形情况,并且及时的调整标高,保证可以增强施工效果。为了减少弹性变形情况,施工技术人员要先计算出弹性变形量,然后在底模安装的时候,开展预压施工工作,在此期间,可以利用沙袋实施预压工作,然后科学设置预压范围,保证可以提高支架预压施工质量。
首先,要明确支架预压加载顺序,一般情况下,施工技术人员会将其分为三级加载,然后利用不同重量的加载量对其进行处理,同时,在大跨径中每一个跨径预压结束之后,都要马上进行下一个跨径的支架预压施工,这样,才能提高其施工质量。
其次,施工技术人员要进行预压观测,然后根据预压观测实际情况实施卸载工作。在卸载期间,要求施工人员与吊车相互配合,均匀的对沙袋进行卸载,在卸载之后,还要开展观测工作。
(4)预应力筋的张拉
大跨径连续桥梁的整体跨度大因此对于桥梁预应力筋的张拉要求也更严格,因此在进行预应力筋的张拉时,需要事先对张拉设备进行标定和校准, 确定张拉设备和压力表之间的关系,配套使用。同时,在使用张拉设备时,还应该有专业的人员进行控制和管理,并且随时对张拉设备进行校准,保障张拉设备的正常运行。预应力筋的张拉工艺包括以下几个方面:①待梁体混凝土浇筑完成尽量完全凝结并达到相关规定强度之后进行预应力筋的张拉。②进行钢筋的张力操作时保证钢筋的伸长量。③严格按照对称的原则对钢筋进行张拉操作。
(5)混凝土浇筑技术
在混凝土浇筑期间,施工技术人员必须要重视混凝土浇筑工艺的应用,保证可以提高混凝土浇筑质量,增强混凝土工艺应用效果。在混凝土浇筑期间,施工技术人员要利用混凝土搅拌机对其进行搅拌处理,保证搅拌的均匀性,在提高搅拌均匀性之后,对其进行现浇处理。在此期间,相关施工人员可以对其进行分层现浇处理,尽量减少混凝土的现浇面积,这样,才能避免出现现浇混凝土块颜色不一样的现象。另外,在混凝土浇筑之后,还要利用浇水的方式对其进行养生处理,这样,才能保证混凝土表面湿润,提高混凝土的浇筑质量,使其可以更好的应用在大跨径连续桥梁施工中,促进施工效益的提升。
(6)拆模落架技术
当大跨径连续桥梁封端完成之后,就需要进行拆模落架的技术操作。在进行拆模的过程中需要在混凝土强度达标的条件下进行,在拆模的过程中,需要确保混凝土的强度能够承受住桥梁梁体的重量。而在落架的过程中,需要确保在施加预应力的过程中,保证支架能够承受梁体的重量,并且在卸载混凝土支架之时,需要在预应力施加完成之后进行。值得注意的是,桥梁梁体的底模承载着整个桥梁的重量,因此,在卸载底模支架之前,需要对梁体进行细致的检测,确保其能够承载住大桥的整体重量。
四、结束语
综上所述,为了给人们提供更加优质的通行服务,我国广泛展开桥梁工程建设任务。道路桥梁建设规模随着经济的发展越来越大,其结构形式也呈现复杂化,导致桥梁跨度不断增加,大大增加施工难度。针对这种情况,需要优化利用大跨径桥梁施工技术,贯穿桥梁施工全过程,有效控制应力、稳定性等,充分发挥其优势,进而在减少施工成本的基础上,提高桥梁结构整体性能。
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论文作者:刘麟乾
论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/5
标签:桥梁论文; 支架论文; 施工技术论文; 混凝土论文; 预压论文; 模板论文; 技术人员论文; 《防护工程》2017年第30期论文;