大跨径连续桥梁施工的技术应用

2017-09-08 08:35张义武
黑龙江科学 2017年14期
关键词:索塔刚构桥跨径

张义武

(广东长宏公路工程有限公司,广州 510550)

大跨径连续桥梁施工的技术应用

张义武

(广东长宏公路工程有限公司,广州 510550)

大跨径桥梁连续桥梁施工技术具有较强的协调性、技术性、时间性,逐渐成为现代桥梁施工建设的重要发展方向。通过对大跨径连续桥梁施工的技术应用分析,提出应积极完善施工技术,建造高水准的大跨度连续桥梁。

大跨径;连续桥梁;施工技术;应用

1 大跨径桥梁的类型

1.1 连续刚构桥

连续刚构桥属于连续梁桥,是大跨径桥梁的主要桥型之一,主跨径分为跨江河(120~150 m)和跨峡谷(200 m以上)两种,是连续梁结合T型刚构而形成的一种新型组合桥,它同时拥有连续梁桥和T型刚构桥的优点,由于施工简易、建设成本低、使用收益高,被广泛应用于我国的桥梁建设领域。连续刚构桥在我国起步较晚,但是发展迅速。我国1965年才建成第一座连续刚构桥——盐步桥,至1997年,落成的虎门大桥辅航道桥成为当时世界上跨度最大的连续刚构桥。

1.2 拱桥

拱桥主要承受竖直载荷的作用力和结构拱肋的压力,对地基有严格的要求。我国传统的拱桥一般是中小跨径石拱桥,外形美观,自重大,例如:卢沟桥和赵州桥。现在的大跨径拱桥主要采用的材料是钢筋混凝土、劲性骨架混凝土、钢管混凝土和钢架。不仅是传统拱桥,我国现代拱桥也发展很快,比如2009年4月正式通车的主跨达552 m的钢桁架拱桥——朝天门大桥,号称“世界第一拱桥”。

2 大跨径连续桥梁施工技术的特点

基础施工是由深水承台、地下连续墙和大型沉井共同组成的基础设施。实施深水承台的施工建设时,应充分考虑水压的大小程度及水流的作用是否在孔桩所能承受的范围内。地下连续墙的施工建设主要发挥防止噪音污染、耐磨、防渗的作用。在具体操作中,应保证大型沉井的安全稳定,积极做好前期的测量与调查工作。索塔施工技术主要包括钢铁的索塔施工和泥土的索塔施工。在钢铁类的索塔施工中,应注意吊塔的选择。在泥土类的索塔施工中,应关注塔柱的抗压性能和承重性能。桥梁上部结构的施工与桥梁的结构有关。斜拉桥的拉索与梁段共同组成了桥梁的上部结构。通常要运用张位或梁段牵引的施工方式,以保障其均匀受力。

3 大跨径连续桥梁施工技术的应用

3.1 具体应用

第一,拱桥中的应用。拱桥施工包括钢管拱助安装、绳索吊装施工等内容,有很多安装钢管拱肋的方法,如斜拉扣索拼法、无支架吊装法、少支架吊装法等。而在绳索吊装旋工环节,应做好拱肋预制工作,对预制拱肋的强度进行详细检查,以便后续的安装、悬挂、搁置、吊装等工序的顺利实施。第二,斜拉桥中的应用。斜拉桥属于相对特殊的桥梁结构,由斜拉索、索塔、主梁等构成,是拉索代替支墩的大跨径多跨弹性支承连续桥梁,需要承受较大的牵引力,在施工中多采用梁端牵引和张拉工艺,以此达到受力要求。在施工中不能扭转斜拉索的钢丝,在施工设计环节应选择梁端牵引导向装置和桥面吊机一体化装置,减少悬臂前端的载荷,确保斜拉索的弯曲半径。另外,主梁悬浇施工中需要合理控制挠度、轴线偏位、线形、合龙高差的误差,主梁悬拼时则要有效控制合龙高差、拼接高程、轴线偏位的误差,如表l所示。

表1 斜拉桥施工中的主粱误差

3.2 悬索桥中的应用

一般锚道面架设过程中,应对承重索的垂直度和塔的偏移量进行监测,索力调整应有具体的参数作为依据。吊装时需要重视安装顺序,结合设计要求和塔顶位移情况进行安装。合龙段调整环节应注重时间,合理预留施工缝,保证施工的安全性。此外,要保证混凝土的施工强度,可以适当添加外掺剂,选择优质的水泥材料,采用分层施工的方式,以免出现混凝土离析情况。

4 大跨度连续桥梁施工中的控制技术

4.1 施工工艺控制

控制施工工艺是为了使施工能够顺利进行,因此,施工过程中,施工工艺除了要满足要求之外,还要满足在非理想状态下能够正常进行,还应考虑制作构件、安装构件等过程中出现的误差,保证施工误差在允许范围之内,不影响正常施工。

4.2 工程检测控制

大跨度预应力混凝土桥梁施工的一项重要技术就是施工监测,它包括变形监测和应力监测等。由于受环境影响,仪器的安装和使用等方面都会存在一定误差,从而导致实际计算结构参数与设计参数不符。在实际测量中,应保证仪器使用环境接近理想状态,提高仪器的使用精度,减少影响因素,还应结合实际经验,将误差消除或降低。

4.3 温度变化控制

温度变化对预应力混凝土桥梁的受力和变形有很大的影响,当跨度增大,这种影响也会随之扩大。温度变化不固定,对桥梁的施工影响情况也不固定。在不同的时间,影响结果有差异。若温差过大,结构就会出现较大的应力和变形,为保证施工控制的有效性,这一影响因素不可忽视。考虑到温度变化受季节变化、天气变化等多变因素影响,所以通常仅能通过大量的实测对这些因素进行排除。

5 应用实例

5.1 工程概况

本文以某公路大桥为例,该工程是某市公路主骨架的重要环节,属于交通部的重点工程,采用的桥跨布置九跨连续半漂浮双塔混合梁斜拉桥,边跨设置有3个辅助墩和1个过渡墩,桥梁桥面宽度为36Ⅲ,设有2%的双向横坡。

5.2 施工方案

该工程的主梁和边跨分别为PK断面钢箱梁和混凝土PK箱梁,主跨钢混结合梁段为整体节段吊装,斜拉索选用平行钢丝斜拉索,边跨混凝土梁则用支架现浇施工。其中索塔选的结构为“风翎”式,包括下塔柱、下横梁、下塔柱连接段、上中塔柱连接段、中塔柱、上塔柱等。在索塔施工过程中,选用C50混凝土,将竖向支座设置在主梁的辅助墩处、过渡墩处、索塔下横梁处,并结合实际需要进行合理设置,有效发挥成桥阶段限位和临时纵向约束的作用。从该工程特点可知,其边中跨施工的方法存在较大差异,桥面宽度大,主梁结构具有刚度小、变形大、跨度大等特点,因此在实际施工中需要对工程的施工风险和施工特点进行分析,采取切实可行的技术措施,以达到良好的应用效果。

5.3 桥梁有限元仿真模拟

该工程是以所确定的施工方案为基础进行桥梁有限元方针模拟,在静力分析计算中,采用空间杆系统结构的分析理论,利用单梁式“脊骨梁”离散主梁,并结合恩斯特系数修正性模量和几何非线性效应,对斜拉索的垂直效应进行分析,及时更新仿真模型,有效完成计算。通过计算结果可知,大跨径连续桥梁施工技术的应用具有可行性,在细节工序方面的处理十分灵活,但是由于施工内容复杂、施工工期长等因素的影响,有些环节的施工工序不够合理,及时采取优化对策,有效保证了工程的施工质量。

[1] 韩守勇.大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用探讨[J].建材与装饰,2017,(38):265-266.

[2] 范国生.浅议桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用[J].建材与装饰,2016,(07):243-244.

[3] 李慧云.试论桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用[J].江西建材,2015,(22):188,193.

[4] 祖小宁.基于桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的研究[J].湖南城市学院学报(自然科学版),2015,(01):46-50.

Application of large-span continuous bridge construction technology

ZHANG Yi-wu

(Guangdong Changhong Highway Engineering Co., Ltd., Guangzhou 510550, China)

The construction technology of large-span bridge continuous bridge has strong coordination, technical and time, and has gradually become an important development direction of modern bridge construction. Through the analysis of the technical application of the construction of the large-span continuous bridge, it is put forward that the construction technology should be actively improved and the high- level large-span continuous bridge should be built.

Large-span; Continuous bridge; Construction technology; Application

2017-04-27

U445.4

A

1674-8646(2017)14-0130-02

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