在大跨径连续刚构桥施工过程中,悬浇施工技术属于常用的施工方法。通过梳理该技术的具体应用步骤,对于提高连续刚构桥施工有序性有着积极的意义。
大跨径预应力连续刚构桥的特点具体可以归纳为以下几点:(1)桥墩与桥梁采取刚性连接的方式,便于开展悬臂浇筑作业,施工中可不设置支座。(2)在桥梁施工中,混凝土的收缩、徐变以及桥墩受力改变等均会使得桥梁产生一定的变形,影响桥梁结构稳定性;桥墩柔度较大、底部弯矩内力较小,桥墩与桥梁刚性连接位置的弯矩为结构主要内力。(3)桥梁主梁、桥墩型式多为变截面箱梁与(薄壁)矩形墩、箱型墩。
在大跨径连续刚构桥悬浇施工过程中,挂篮安装属于非常重要的施工环节。第一,根据之前调研整理的相关资料,确定该工程施工过程中,所需要使用的挂篮相关参数,根据参数要求进行挂篮的制作,确定其满足施工要求后,将其运输到作业区进行拼装。第二,在安装挂篮之前,需要在箱梁顶面的轨道下方铺设一次砂浆,砂浆的主要作用是用于作业面找平,同时在作业面上设置挂篮支点,支点分为前支点与后支点,前支点与安装端之间的距离保持在0.5 m,为了确保后支点的顺利安装,需要对前支点进行临时固定。第三,在块件结构上,需要提前设置4个型钢马墩,其作用是为主纵梁的安装提供便利,进行主纵梁安装操作时,其基准线需要和前支点中心线对齐,后支点位置在型钢马墩所在位置,及时对其进行固定,确定结构稳定后,将挂篮安装在既定位置,对结构进行再次固定。
完成挂篮安装之后,需要借助测量工具,对波纹管的安装位置进行定位,在定位过程中,需要对结构的受力情况进行综合考量,从而提升波纹管安装结果的可靠性。在确定波纹管安装位置之后,需要开始进行钢筋绑扎,需要注意的是,在安装过程中,钢筋结构不能与波纹管位置出现重叠,避免安装过程中出现摩擦的情况。若微调整无法让两者避开,需要切断钢筋,此时施工人员应继续完成钢筋捆扎工作,待结构完成施工之后,再对其进行统一切断。并且在结构施工过程中,因为结构属于大跨径结构,因此管道在安装过程中,其长度也会不断增加,在自身重力作用下,有时会出现平弯或竖弯的情况,此时需要对该情况进行及时处理,确保管道的平整性,为后续混凝土施工提供良好的作业环境。
模板安装工作是悬浇施工开始前的工作内容,在大跨径连续刚构桥当中,所需要安装模板的结构分别是箱梁与腹板内侧结构。首先,需要对模板进行检查,确保参与拼装的模板大小、厚度、尺寸保持一致,在平整路面上预拼接,调换模板表面存在凹陷、严重变形的模板。其次,对支撑地面的平整性进行处理,在模板拼装过程中,需要对基础标高进行调整,并对模板连接位置的密实度进行检查,避免浇筑过程中出现渗漏的情况。最后,做好预压能力测试,在模板上摆放沙袋或钢筋等材料,测试模板的承载力是否满足要求,确定结构合规之后再进行后续操作。
2.4.1 浇筑振捣
混凝土浇筑、振捣施工时,必须做好规范操作,在振捣时要根据混凝土的实际情况控制好振捣的时间,避免因为振捣时间过长造成过振,也要避免因为时间过短而造成漏振。在振捣时选用合适的振捣器进行振捣,对于一些钢筋分布较为密集的区域要尽量选择比较小的振捣棒进行振捣,而对于一些钢筋分布比较稀松的区域则应当选择较大的振捣棒进行振捣。在振捣的过程中,应当根据试验确定具体的振捣作用半径,然后在振捣移动的过程中控制好振捣棒移动的半径,确保其移动距离在振动半径的1.5倍以内。
2.4.2 混凝土养护
混凝土结构在凝结过程中,会有水化热的产生,若水化热在混凝土凝结过程中不能快速散出,那么在热胀冷缩原理下,混凝土结构非常容易出现裂缝,影响结构本身的综合强度。因此在混凝土完成浇筑操作后需要及时进行养护操作。如果浇筑时间处于夏季,那么养护重点是结构保湿,具体操作方法是在混凝土结构表面盖上一层草席,并且在草席上进行洒水,保持混凝土表面的湿润度,降低表面温度;若所处时间为冬季,那么应该做好相应的保温操作,在混凝土表面覆盖薄膜、草席等材料,但是不需要洒水,保持表层温度即可。
2.5.1 竖向预应力
在桥梁工程施工过程中,预应力的处理非常重要,其处理质量直接影响到结构的使用寿命。在竖向预应力施工过程中,第一,对施工原材料内容进行优化,结合以往施工经验,竖向预应力钢筋材料应选择的精轧螺纹钢,钢筋直径根据实际施工需求进行选择。而波纹管选择金属波纹管作为主体施工材料。第二,根据之前确定的作业点进行材料的安装工作,合理控制材料之间的间距,如竖向钢筋材料之间的距离应控制在50 cm。在竖向波纹管安装过程中,需要将其与压浆管进行连接,利用闭合筋进行加固,为后续施工奠定基础。
2.5.2 横向预应力筋下料
与竖向预应力施工方法类似,在横向预应力筋下料的过程中,首先,确定预应力筋材料的平直性,材料不能出现弯曲或者变形的情况,如果发现材料表面存在锈蚀,需要及时对其进行打磨,确保材料的基础应用质量。其次,在预应力筋下料的过程中,施工人员需要严格按照既定操作要求来明确单次下料长度,对其进行合理控制,提高资源的利用效率。最后,在预应力筋下料完成后,施工人员需要及时做好材料的检查工作,对不合规部位及时进行返工,提高施工过程的稳定性[1]。
2.5.3 预应力张拉
在浇筑混凝土结构完成终凝之后,需要对结构的综合强度与弹性模量进行检测,校验目前混凝土结构状态是否可以满足预应力的张拉需求。并且在完成预应力张拉操作之后,需要及时进行结构的压浆操作,确定一个环节施工稳定性之后,再进行下一个环节的预应力张拉操作。需要注意的是,在预应力张拉过程中,如果需要对竖向或横向结构进行张拉操作,那么需要先进行横向预应力张拉,纵向预应力张拉需要适当滞后,两者之间的节段需要控制在三节以内。
在张拉工作完成后,整体施工已经完成了一个循环,此时可以进行挂篮行走操作,具体的操作步骤如下:第一,利用直径为24 mm的钢绳作为牵引绳,将钢丝绳与上下横梁结构进行连接,并固定,确保结构应用的稳定性。第二,对内模与外模的后锚点进行放松,在重力作用下,挂篮会处于可行走状态,此时借助千斤顶将平台前支点顶起,然后进行轨道的平移,在到达指定位置之后,停止操作,对前支点、后支点进行固定,完成一个循环的挂篮行走操作。
综上所述,在公路工程建设过程中,桥梁工程属于非常重要的组成结构。而大跨径连续刚构桥则属于施工难度系数较大的桥梁工程,该工程常用的施工方法为悬浇施工技术,通过明确该技术的应用要点,对于加快桥梁工程施工进度有着积极的意义。