大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用论文_冶占恩

大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用论文_冶占恩

中铁二十一局集团第五工程有限公司 重庆 402100

摘要:为了保证桥梁施工的质量,大跨径连续桥梁施工的技术应用必须不断改进和创新,提升桥梁施工质量的同时,满足现代化桥梁施工的需要。预应力连续刚构桥是在连续梁桥、T 型刚构桥的基础上发展起来的,具有施工简单、结构可靠、受力性能良好等诸多优势,顺应了我国现代桥梁建设的发展需要。本文对大跨径桥梁建设过程之中的施工技术和施工要点进行了介绍和概括,针对大跨径桥梁建设过程之中的风险要素以及应对方法,介绍了桥梁建设施工过程之中技术的应用注意事项,供施工技术人员在施工中作为参考。

关键词:大跨径连续箱梁;拼接技术;桥梁施工

引言

根据实际调查数据可知,大跨径连续刚构桥主要是指主梁和墩台相连接的一种桥梁形式,具有悬臂施工、行车舒适性较高及跨越能力大等优势,尤其适合应用于大河、深谷等位置的桥梁建设施工。同时大跨径连续刚构桥通常采用悬臂施工技术,若想使其处于静定结构状态,便需要为其提供较长时间使结构体系发生改变,再加上施工技术水平高低不同,致使桥梁建筑施工期间面临的问题层出不穷,因此,提高桥梁结构的整体质量安全性将成为监理工作首先关注问题。

1 大跨径预应力连续刚构桥优越性分析

随着我国现代化建设速度的不断加快,我国桥梁建设工程的开展数量也逐渐增加。在桥梁施工之中,大跨径桥梁的施工适合范围最广,在大部分的地貌之下这种桥梁都可以较好的适应。但是,大跨径桥梁自身对于施工技术的要求较高,假如施工技术不合格,会造成桥梁整体结构的损毁啊。随着我国人民群众生活水平的提高,其对于桥梁安全性的要求也逐渐提高,为了确保大跨径桥梁的施工质量和施工安全,施工技术人员要保证施工之中技术的合理使用,避免施工风险,规范化施工流程。

站在结构体系的角度上来看,预应力连续刚构桥可以归为连续梁桥的一种,而连续梁桥属于是一种古老桥梁型式,具有结构刚度好、伸缩缝少、养护简单等诸多优势。早期受限于施工工法,在20世纪60年代以前的连续梁跨径均未能大于100 m。随着悬浇、悬拼施工技术的发展,产生了T型刚构,20世纪60年代,联邦德国本道夫桥的修建已经展现了T型刚构与连续梁体系结合的趋势,连续刚构桥梁逐步发展、成熟。连续刚构桥集成了T形刚架、连续梁的优点。T形刚架厚墩变薄形成柔性墩。主梁为连续梁,墩梁为固结梁。目前,我国在建的主跨100 m~250 m的桥梁基本都是采用的连续刚构体系。随着高强混凝土、钢材,以及大吨位张拉锚固体系的发展,为预应力连续刚构桥的应用提供了支撑,不断增强其大跨、高墩能力;同时,更加省料、省工、省时。由此,受到了各大施工单位的广泛青睐。

2 大跨径连续桥梁进行施工的技术要点

(1) 作为大跨径连续桥梁的施工重点之一,稳定性是施工过程中必须严格控制的技术要点,务必要保证其符合国家相关安全标准。(2) 影响桥梁施工质量的因素还包括对桥梁进行线性控制,线性控制可对桥梁的弯曲程度进行控制,影响着桥梁的承载力,因此在施工时,要满足设计要求就必须对桥梁的弯曲进行合理控制。(3) 桥梁施工安全包括对桥梁建设完成后投入使用的安全性进行控制,还有在桥梁建设过程中对施工人员的人身安全进行控制。在进行安全控制过程中要进行严格的监督管理,管理方案具备科学性、合理性的特征。

3 大跨径桥梁的施工工艺

某特大桥位于某水库河道上游,是某高速公路的一座控制性桥梁。右幅主桥均采用100+180+100m单箱双室变截面预应力混凝土连续刚构桥,桥宽18m,墩顶梁高12m,跨中梁高4.2m,采用挂篮悬浇施工。主桥采用纵、横、竖向三向预应力体系。其中,纵向预应力分为腹板束、顶板束、中跨底板束、边跨底板束、合拢束和预备束6大类,均采用两端张拉,张拉控制应力为0.74fpk。横向预应力采用3Φs15.2钢绞线,沿桥轴线50cm间距交叉布置,张拉控制应力562.4k N。

3.1 地下连续墙施工

地下连续墙是基础工程,在地面上采用一种挖槽机械,沿着深开挖工程的周边轴线,在泥浆护壁条件下,开发出一条狭长的深槽,清槽后,在槽内吊放钢筋笼,然后用导管法灌注水下混凝土成一个单元槽段,如此逐段进行,在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁,起到截水、放渗、承重、挡水等作用。大跨度桥梁施工中,地下连续墙的施工是基础,对于后续施工起到决定性的作用。以罗马村特大桥的施工为例,其全长为1408m,作为大跨径连续桥梁施工的一部分,罗马村特大桥施工时,地下连续墙的施工意义重大,对塘清枢纽互通、清溪北大桥等功能作用的发挥,有着重要作用。

3.2 模板制作与安装方式

模板制作以及安装在大跨径连续桥梁施工技术应用中占有重要的位置,施工过程中需由技术人员控制,此次施工中采用的模板为1.5cm竹胶板,碗扣支撑物方木,验算合格开始施工后一定要注意对模板的操作。(1)制作模板。首先确定要制作模板的部位,不能连接脚手架。其次,准确核验制作尺寸要在要求范围之内。精确给出预埋件预留口便于对模板进行后期固定。进行模板错缝时考虑温度影响,加强刚度。(2)进行模板安装。技术人员在按顺序完成模板组装工作时,不但要控制其位置的精确,还要保证模板整体的平整与严密,不准确的安装要及时调整。(3)注意施工安全。施工过程中,安装人员务必保证安全施工,尤其是对吊车的使用要避免由固定不稳或脱钩引起的安全问题,保障施工人员的生命安全。对于安装过程中需要用到电的环节,施工部门要加强意识,避免操作不当、电路老化造成的触电事故,科学合理地完成模板施工。

3.3 上部结构施工

大跨径连续桥梁上部结构的施工主要是梁段施工。梁段施工过程中,可以在多种施工方法中选择,如悬臂施工、浇筑法等。与此同时,还可以采用混凝土箱梁结合支架等方法进行施工。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了尽可能地减少裂纹产生,在PK断面箱梁施工时,最好采用分块浇筑法进行。但是对于整体式箱梁施工,应该考虑整体浇筑的方法。在具体的施工过程中,需要注意以下几个方面:(1)结构的复杂程度比较高,并且受力较为复杂,纵向及竖向预应力管道集中,钢筋密集,混凝土方量大,应当确保结构强度并防止有害裂缝出现。(2)箱内排水孔应设置在梁底板顶面的最低处,设计所示位置不在该点的应征求设计代表意见后移至该点。(3)箱梁逐段悬浇过程中,梁段混凝土浇筑、钢束的张拉、挂篮和机具的移动等,均要遵循对称、均衡、同步进行的原则。(4)边跨现浇段在支架上一次浇筑完成,支架应当按规范要求的恒载进行预压以确保安全和消除弹性变形,并按照实测的弹性变形量和施工控制要求,确立模标高和预拱度。

3.4 支架预压的施工

为减少弹性形变现象的发生,技术人员要对弹性形变的变形量进行计算,并根据计算结果进行支架预压施工。首先,对支架的预压加载有正确的认识,明确加载顺序,通常情况下,技术人员对预压加载进行分级处理,一般分三级,分别加载不同质量的压力,与此同时,完成一个跨径的预压后要立刻对下一个跨径进行支架预压,环环紧扣保证施工质量。其次,施工现场的技术人员对桥梁进行预压观测,通过对预压观测的结果加以分析结合施工实况进行卸载。进行卸载工作时,需要借助吊车提高工作效率,施工人员利用吊车对沙袋卸载均匀进行,卸载工作完成后,继续进行观测。

3.5 混凝土浇筑技术

在混凝土施工过程中,最为关键的步骤就是混凝土浇筑和混凝土振捣。若是在此两个步骤当中出现问题,也会影响之后的施工质量。所以在进行混凝土浇筑和振捣时,必须加强对施工质量的重视。由于混凝土的浇筑和振捣施工,会直接影响混凝土的成型,所以在浇筑过程中,必须保证震到车底弱势操作不慎,就容易导致混凝土产生裂缝、气泡以及麻面等情况。而一旦出现上述情况,就已经充分说明混凝土施工质量不符合标准需要。但是现阶段,很多施工人员在进行混凝土施工时,不重视混凝土施工细节,认为无关紧要,从而导致麻面,气泡等问题产生。所以这就要求施工人员提高质量意识,加强对混凝土施工的重视程度,在施工过程中严格按照施工需要和标准的技术需求,进行施工操作,加强对细节问题的关注,做好混凝土浇筑以及振捣施工,提高混凝土施工质量。

4 大跨径连续桥梁施工技术的控制要点

4.1 施工准备工作的审核检查工作

通常在大跨径连续刚构桥具体施工前,相关监理人员需对施工前的准备工作展开详细检查。具体如下:详细审核施工组织设计和报告文件;针对工地试验室展开有效审核。一般在施工具体开展前,监理部门需对施工单位成立的工地试验室工作人员及机械设备进行准确审核判断,看其是否充分满足合同文件所提出的标准要求;对于测量结果反复检查。监理工作人员还需针对施工单位所上交的测试结果展开反复审核复测,为其准确性提供保障;与业主共同组织监理单位和施工单位进行技术交底工作,便于其更加深入掌握设计真正意图,并在充分了解设计标准、材料及设备基础上,加强对重要事项的重视程度。

4.2 施工线形控制

在大跨度预应力连续刚构桥施工时,为了保证桥梁线形、受力状态与设计要求相符,必须做好悬臂施工控制,具体包括以下措施:(1)实时监控线形相关参数,包括挂篮变形值、施工临时荷载、箱梁混凝土容重和弹性模量、预应力损失、混凝土收缩与徐变、温度。(2)精确计算施工预拱度,采取专业施工控制程序,根据现场各施工参数测定值,计算施工预拱度。(3)悬臂箱梁施工挠度控制:以计算得到的预拱度、设计标高为依据,严格控制悬灌梁段立模标高;在各梁段施工中,做好不同工况下的悬臂挠度变化观测(4种工况:浇注前、浇筑后、张拉前、张拉后),并绘制出挠度曲线,为挠度控制、调整提供参考;合拢施工前,合龙段两侧2~3个节段立模时开展联测,确保合拢精度满足要求。(4)高程监测:采用S1精密水准仪开展高程测量,检测各个梁段施工挠度、是否出现扭转变形。

4.3 张拉过程需要高度重视锚具安装质量

锚具安装就位时要求工作锚、限位板、千斤顶、工具锚四心一线,不得出现空隙、夹角的情况。夹片安装时,必须用钢管打实,要求夹片末端平齐。横、竖向预应力采用单端张拉,管道安装时需进行锚固端锚具安装。钢绞线锚固端采用挤压套筒加垫板的锚固形式,加工挤压套时应注意将弹簧套衬全部置于套筒中,外露弹簧套衬要≤10%,安装时注意 P 锚应与垫板密贴。

4.4 应力控制

桥梁施工过程中,涉及的控制要点非常多,对于大跨径连续桥梁施工而言,应力控制是施工控制的核心部分之一。在控制应力时,应当着眼于桥梁施工整体,特别是详细分析桥梁的综合受力情况,保证相关指标符合设计要求。通常情况下,大跨径连续桥梁施工技术中的应力控制,往往以足够数量的断面控制为主。在施工之前,要做好相应的参数测量,如果最终的结果和设计数据存在明显误差,应当停止施工,立即予以矫正。

4.5 质量控制

质量控制是任何工程建设都不可忽视的一方面,工程建设施工过程中,一定要保证施工的质量,大跨径连续桥梁的施工也不例外。如果大跨径桥梁施工中能够控制好施工的质量,那么桥梁工程的使用安全也将得到有效保证,质量越高,桥梁的使用寿命越长;质量越低,桥梁的使用寿命越短,对交通运输的安全造成威胁。

结束语

综上所述,在我国桥梁工程建设中,连续刚构桥的应用十分广泛,其也在逐渐朝着高墩身、大跨度方向发展。悬臂施工法是大跨径预应力连续刚构桥施工的主要技术手段,在实际项目中,施工单位必须科学地组织施工,严格按照施工规范与设计要求等展开每一道工序作业,做好施工控制工作,切实保证桥梁顺利合拢,整体结构受力状态与设计要求相符,为桥梁后期的安全运营奠定坚实的基础。在对桥梁进行建设的实际施工中,要求管理人员协同技术人员对不同施工方法和技术的特点进行学习掌握,依据具体的施工要求完成安全性控制的方案制定,使大桥在建设施工中的安全性得到保障。与此同时,对桥梁质量的监管要加大力度,制定完善的方案来确保桥梁的质量合格,使桥梁质量得到提高。

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[4] 刘玉兰. 桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用[J]. 黑龙江交通科技,2016,36(8):122-123.

论文作者:冶占恩

论文发表刊物:《防护工程》2018年第7期

论文发表时间:2018/8/7

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