大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用

2018-11-13 10:54黄青锐
西部交通科技 2018年10期
关键词:跨径斜拉桥拉索

黄青锐

(广西新恒通高速公路有限公司,广西 南宁 550000)

0 引言

大跨径连续桥梁施工技术是一项非常重要的桥梁施工技术,在桥梁建设中有着非常广泛的应用,但是由于在实际施工过程中桥梁建设受到客观条件的限制,造成很多技术在应用时存在着各种难点,这就需要我们对大跨径连续桥梁施工技术进行更加深入的了解。

1 大跨径连续桥梁施工技术简析

1.1 大跨径连续桥梁受力特点

大跨径连续桥梁是将桥墩和钢梁固定在一起,其所使用的主梁为连续结构,主要受力点集中在主梁和桥墩上。这种结构的主要优点就是使得桥梁和桥墩固定为一体,所有的桥梁受力可以分摊到桥体和桥墩的每一部分,使桥梁可以承受更多的压力,即使有一定扭矩影响也不会对桥梁安全性构成严重危害。这就使得桥梁可以长期稳定地运行,在抗震性能方面也有所加强。但是这种结构也有一些缺点,例如温度变化会导致收缩膨胀应力及桥墩下沉导致的整体结构变化都会对桥梁安全产生危害。

1.2 大跨径连续桥梁的主要施工工艺

大跨径连续桥梁在施工过程中主要采用悬臂施工法,这种施工方法是首先建设桥墩,然后在建设好的桥墩上设置悬臂,接着在悬臂上开始进行桥梁施工。通常会在两个相邻桥墩上进行对向施工,即分别向对向桥墩开始桥梁建设,最终在中间汇合,完成这一段的桥梁施工任务。而悬臂施工又可以分为两类,分别是浇筑施工和预制拼装。顾名思义,浇筑施工是指在桥墩上通过悬臂进行混凝土浇筑,而预制拼装则是通过悬臂将提前制好的混凝土部件进行拼接。其中混凝土浇筑施工流程见图1:

图1 混凝土浇筑施工流程图

1.3 大跨径连续桥梁施工技术的意义

大跨径连续桥梁施工技术的应用改变了传统桥梁的施工方式,极大地提高了桥梁施工的效率,使得整个施工过程更加规范化和标准化。其主要工作流程都是通过机械施工完成,施工材料使用了大量的钢筋和混凝土,这种施工技术使得整个大跨径连续桥形成了一个整体,极大增加了桥梁的可靠性,在一些条件非常恶劣的地区也可长期安全使用。但是大跨径连续桥梁施工对于技术人员和施工人员提出了更高的要求,在施工前技术人员一定要先进行精准的测绘和计算,确保设计方案不出现问题。而在施工过程中施工人员要严格遵守施工方案,对于每一个环节进行把控,这样才能建设出合格安全的大跨径连续桥梁。

2 大跨径连续桥梁施工技术探讨

2.1 深水承台施工技术

由于深水承台长期处于深水之中,水下情况往往比较复杂,桥下河床也不十分稳定,这就要求建设过程中打下良好的承台基础。承台也是桥梁的最基础部分,只有保证其安全稳定,才能确保桥梁本身不会出现问题,而且承台还要能够经历长期水温、水流变化的影响。目前承台施工技术主要使用钢套箱和钢吊箱,前者主要是通过整体吊装安置在水底,再围绕着安装好的套箱建设承台;后者则主要通过将吊箱沉入水底后进行水下封底完成主要结构施工。

2.2 沉井的施工技术

沉井施工对于精度和准确度要求都比较高。沉井主要是通过钢筋和混凝土进行浇筑建设,在施工过程中最需要注意的就是精准性,这也是整个沉井施工过程中的要点和难点。通常的施工过程是首先进行沉井加工,然后将加工好的沉井沉入水底,在沉底过程中需要控制好沉底位置和沉底高度,在此基础上再开始接高工作,最后开始混凝土浇筑并完成整个沉井施工工作。

2.3 钢索塔施工

钢索塔是建立在承座上的进行吊装施工的重要部分。钢索塔主要通过模块加装和减少进行升高降低,在建设过程中要根据设计方案选取准确位置,并对固定点和支撑点进行加固,确保钢索塔的安全性。钢索塔施工过程通常是将钢索塔的各个部分进行分别加工后,通过螺栓进行组合安装。

2.4 桥梁上部施工

在桥梁施工过程中有很多种方法,例如浇筑法、悬臂法、顶推法等,每一种方法都有着独有的特点。在大跨径连续桥梁施工过程中通常会使用钢管支架与混凝土箱梁法相结合的建筑方法。混凝土箱梁法即首先进行箱梁的建设,使得两个基座间的桥梁先完成箱梁连接,而后在此基础上进行混凝土浇筑,进而完成一段桥梁的建设,在建设过程中同时使用钢管支架进行辅助固定,帮助完成桥梁上部施工。

2.5 斜拉桥斜拉索施工

斜拉桥和斜拉索主要是通过斜拉索将桥梁本身与斜拉桥固定起来,使得斜拉桥和斜拉索承担更多的拉伸力,减少桥梁上部的压力。在施工技术上主要选取梁端牵引法和张拉法,使用吊机配合梁端牵引装置将两者连接起来。在其施工过程中要非常注意斜拉索的选取,因为斜拉索需要承受来自于桥梁和斜拉桥双方面的力,只有斜拉索能够长期可靠运行才能保证整个大跨径连续桥梁的安全。

3 大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的运用

3.1 大跨径连续桥梁施工技术在悬索桥施工中的运用

悬索桥诞生于20世纪初,现在已经成为大跨径连续桥梁的主要结构形式,如图2所示:

图2 悬索桥示意图

悬索桥的具体施工流程可以分为如下几点:

3.1.1 吊装过程

通常吊装是从悬索桥的中间位置开始,依次向两端进行吊装。同时吊装时也要时刻观察索塔的变化情况,避免出现危险,还要为合龙做好准备,确保留下适合的余量以便进行桥梁合龙。

3.1.2 锚道面铺设

在进行正式的锚道面铺设之前要首先观察索塔两侧,确保两侧应力达到设计要求后再开始铺设工作,铺设锚道面工作主要是在边跨和中跨进行。

3.1.3 索力调整

索力调整是指调整索塔和桥梁之间的拉力,主要是通过拉索进行调整,索力调整应该严格执行设计标准,在设计数据范围内根据实际情况进行调整。

3.1.4 锚锭混凝土控制

锚锭所需要的混凝土量非常大,而气温对于大体积的混凝土施工有着非常大的影响。为了避免由于温度问题引起的混凝土开裂,可以通过水冷降温或者添加外掺剂等方式控制温度。

3.2 大跨径连续桥梁施工技术在斜拉桥施工中的应用

斜拉桥是一种比较特殊的结构,它主要是将桥梁的主梁通过许多斜拉索落在索塔上,拉索替代了传统桥梁的桥墩,将桥墩的支撑力转变为拉索的拉力来控制桥梁的稳定。斜拉桥有主梁,主梁包括混凝土主梁和钢主梁。混凝土主梁在建设过程中主要使用吊篮进行浇筑,而且每浇筑完成一部分之后还要进行检查与校验,确保能够达到设计所需要的承载力,同时还要解决大体积混凝土浇筑中经常遇到的温度变化问题,这根混凝土主梁承受了大部分的压力,在斜拉桥建设中有着无可替代的作用,也是整个斜拉桥建设中的最重要部分。而在建设钢主梁时主要面对的问题就是材料的选取,如何选取能够满足设计所需要的钢材和钢材尺寸是设计者需要考虑的重要问题,而且在安装过程中也要考虑到外界因素变化对于钢材本身所产生的影响。斜拉桥主梁建设过程中需要注意的另一个主要重要问题就是误差的控制,特别是主梁浇筑过程中的误差控制,具体要求见表1。

在斜拉桥的合龙梁施工过程中,必须采取合适的预防措施,避免出现裂缝。在长拉索的施工过程中则需要考虑大风和地震等自然现象和灾害对它可能产生的影响,特别是在一些自然条件恶劣、灾害频发的地区更加要注意施工细节。

表1 斜拉桥主梁误差控制范围表

4 结语

随着中国的快速发展,道路桥梁建设也在不断深入展开,越来越多的桥梁已经建设完成。但是随着建设范围的扩大,施工过程中所面临的问题也越来越多,难度也越来越大。大跨径连续桥梁施工技术是建立在现代桥梁技术发展上形成的一套系统化桥梁建设技术,相关技术人员与施工人员应该不断深入研究相关技术,推动大跨径连续桥梁技术在桥梁施工中的应用,建造出更多更好的桥梁,促进我国道路桥梁施工技术的发展,同时也为中国经济的快速发展作出更多贡献。

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