摘要:桥梁高墩施工在当前的公路桥梁建设中是比较常见的结构,在桥梁高墩的设计施工过程中,要对桥墩施工的特点进行了解,对施工中的一些问题进行分析控制,掌握一些常见问题的施工技术,不断提高桥梁高墩的质量;本文针对桥梁高墩施工过程中的技术进行相关分析,仅供参考。
关键词:桥梁;高墩;质量;施工技术
1.引言
桥梁高墩施工是当前建筑施工中的重要部分,随着经济建设的深入发展,山地的道路建设逐渐加强,山地的地形特征比较特殊,在进行建筑设计的过程中,往往需要通过大跨度的桥梁结构,本文对桥梁高墩施工及其技术进行相关分析。
2.桥梁高墩设计施工的特殊性分析
随着我国公路建设的飞快发展,桥梁高墩技术在公路建设中成为施工的重要问题。但是桥梁高墩施工具有一些特殊性。首先,施工周期比较长。桥梁高墩设计涉及到一些高空作业,在模板的受力自成体系中,模板的受力性质有一定的规律,从这个方面进行考虑的话,对桥梁高墩的混凝土进行浇筑,高度一般控制在三米左右,而高墩的施工次数也比较多,加上会受到自然环境的影响,每一个桥墩的施工周期有的甚至是达到一个月之久。其次,施工模板和机械设备的投入比较大。单做桥墩在施工的过程中,一般涉及的时间范围比较长,但是桥梁设计的总工期有一个具体的限制,因此为了提高施工的效率,各个桥梁的高墩设计一般采用平行作业的方法进行施工,每一个桥墩都可以配备相应的模板,同时进行施工,各自成为一个施工体系,这样可以缓解施工进度的问题,但同时也会增加投入。同时,由于高墩模板的增加,在施工中需要配备大吨位的吊车,还容易出现吊车之间难以协调使用的问题,增加施工的成本。第三,高墩施工控制有一定难度。桥梁高墩施工中,由于高桥墩一般截面比较小,桥墩比较高,重心相对也较高,对施工定位、施工的精度等都有较高的要求,尤其是对桥梁高墩的接缝处理,要求比较高,需要保证接缝的密实性。如果桥梁高墩的接合不够密实,会对桥墩的质量产生很大的影响。另外,由于桥梁高墩施工一般都是高空作用,安全性也是一个重要的难点问题。
3.桥梁高墩设计施工技术分析
3.1 加强边坡稳定性的技术分析
对于高陡边坡,在桥梁基础荷载作用下的边坡稳定性究竟如何,是桥梁高墩设计中的关键问题。桥梁的边坡稳定性研究基础是土力学和岩石力学,随着土建工程中土力学和岩石力学不断发展,对高陡边坡的稳定性研究也越来越完善。桥梁的边坡稳定性研究主要有两种方法,一是极限平衡法,此方法是建立在弹塑性体模型基础破坏理论的基础上,另一种研究方法是有限单元法,这种方法能反映高陡边坡的应力场和位移场。桩基对边坡的稳定性也有重要的影响,对这部分的研究过程中,方法多种多样,例如一种方法在研究过程中引入地基加权刚度这一概念,考虑了土体的连续性,利用同性弹性半空间地基模型分析倾斜情况下荷载作用下的桩土共同作用。
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3.2 加强桥梁抗震性的技术分析
从目前很多的地震灾害分析中可以看出,由于桥墩的破坏导致桥梁结构的损害进而导致桥梁坍塌的现象,是现代化混凝土桥梁结构在地震中受到破坏的主要形式,相对于较低的桥墩而言,高桥墩大跨度的桥梁更容易受到地震的影响,国内外桥梁设计施工过程中,对高桥墩的抗震性能设计的规范都不足,对桥梁施工是一个很重要的影响因素。对桥梁的抗震性能进行评定首先要了解桥梁结构的各种基本参数,再对桥梁的抗震性进行分析,主要是为了评估桥梁的抗震性同时制定相应的抗震方案。对桥梁抗震性进行分析的方法有很多,比如美国利用桥梁的能力需求比、整体横向强度来对桥梁的抗震能力进行分析评定,这种研究方法细致准确并且费用较少。在我国,相应的桥梁抗震研究也有自己的方法,比如雷俊卿提出的地震对桥梁破坏的易损性概率评估标度,综合25项因素,例如桥梁抗震易损性的变形、强度评估影响因素等。但我国在工程实践方面对桥梁抗震性能的研究还存在一些问题。
3.3 桥梁高墩施工中的混凝土技术问题
混凝土施工是桥墩施工中的一个重要部分,混凝土施工与桥墩的稳定性有很大联系,混凝土施工主要有以下几个方面的内容。第一,对混凝土进行拌制和运输。混凝土的制备需要对骨料的含水率进行检测,调整骨料和水的比例,集中搅拌,搅拌的机器一般是采用大型强制式砼搅拌机,对于机械操作,应该要加强对人员的培训,确保混凝土的搅拌制备能符合生产建设的要求。对混凝土进行运输一般是采用砼运输车将制备好的混凝土送到施工现场,再用砼泵车将混凝土送到工作地点,在运输的过程中,同样需要进行慢速地搅动。第二,对于混凝土的浇筑。由于桥梁高墩施工的特殊性,对单个桥墩进行施工,一次成型的难度比较大,因此对桥墩进行混凝土浇筑需要分次进行,在浇筑过程中尽量保证接缝之间的密实性,保证桥墩的外观一致。混凝土浇筑一般都需要设置坚固的工作平台,利用砼输送泵进行具体的浇筑。如果桥墩浇筑的距离超过了六百米,则要用二级泵站进行转送,以保证混凝土施工质量能满足桥墩设计的要求。
3.4 加强桥梁高墩施工过程中日照温度影响的控制
当桥梁的桥墩受到日照作用时,混凝土的表面温度会快速升高,由于混凝土的导热性能不佳,会导致热量向混凝土内部传递时速度变慢,从而造成了混凝土表面与内部的温差,而且桥墩外表面的温度变化速度也会比桥墩内部温度变化要快,因此,在桥墩的混凝土结构里面会产生较大的非线性温差。上世纪五十年代开始就有学者开始研究日照作用下的混凝土结构变化。最初,大家的意识是在超静定结构由温度差引起温度应力。但桥梁的事故越来越多,因此,越来越多研究者认识到混凝土结构的内部不是线性分布的温度场,而是非线性的特性。由于在设计施工过程中对温度应力的考虑不够充分,因此,在使用桥梁结构时会产生裂缝。在设计施工过程中要充分考虑到施工的日照温度效应。非线性的温度变化往往导致在施工过程中结构产生比较大的偏移和变化,会影响施工过程。
参考文献:
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[2]刘斌.基于大跨径高墩桥梁施工技术研究[J].东方企业文化,2014(9).
[3]王玉光.高速公路桥梁施工中高墩施工技术应用研究[J].低碳世界,2016(8):207-208.
论文作者:黄宜龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/11
标签:桥梁论文; 桥墩论文; 混凝土论文; 过程中论文; 抗震性论文; 方法论文; 稳定性论文; 《基层建设》2017年第16期论文;