文/何芳
社会经济稳步前行,给道路交通工程创设了全新的发展契机,其建设规模逐步扩大。桥梁是道路工程中的重点建设内容,施工期间普遍采用到大跨径连续桥梁施工技术,它对于提高工程质量具有积极作用,能够兼顾施工效率和经济效益的双重要求[1]。但大跨径连续桥梁施工技术的应用要点较多、施工环节颇为复杂、地形地质及气候等因素均会给施工带来不同程度的影响,因此施工人员需合理利用该项施工技术。在此背景下,我们有必要围绕大跨径连续桥梁施工技术进行研究,从中探讨施工技术要点,以作为施工的参考。
大跨径桥梁是现代桥梁建设领域的主要应用形式,在其结构体系中,连续刚构桥结构是不可或缺的部分,可作为桥梁与梁体的连接结构[2]。连续桥梁所创造的综合效益较为显著,桥墩和梁体可固结为完整的结构体系,有助于提高桥梁的承载能力,墩顶所承受的负弯矩随之下降,加之柔性墩的综合作用,可使得桥梁的承载力提升至更高的水平。
当然,大跨径连续刚构桥也存在局限之处,较为普遍的有混凝土收缩、墩台不均匀沉降等问题,易对连续刚构桥的正常使用造成不良影响。悬臂法是核心技术,具体可分为拼装和浇筑两类。悬臂拼装的关键在于要根据要求提前制作预制件,成型后运抵现场用于安装,从而构成完整的结构体系。悬臂浇筑则将拌制后的混凝土浇筑入模,待其成型后强度大幅提升,可作为桥梁结构使用。
结构设计对桥梁工程的开展具有指导性作用,合理的结构设计方案能够提高施工水平,解决线形结构等问题[3]。通常,桥梁建设过程中的挠度较大,不利于结构的稳定性。桥梁施工期间的挠度具有变动性且缺乏明确的变化规律,这进一步加大了挠度的分析及控制难度,进而会引发桥梁线形结构问题。大跨径连续桥梁施工期间的挠曲变形发生概率较高且影响范围较大,导致结构受损或结构偏位,不利于桥梁结构的正常合拢,阻碍桥梁施工进程,甚至出现质量乃至安全层面的问题。
纵观桥梁施工全流程中,受内部管线分布密集等因素的影响易出现预应力问题,进而影响到大跨径连续桥梁施工技术的正常应用。以索道的建设和安装为例,其定位难度较大,会产生不同程度的定位偏差,影响大跨径连续桥梁的施工质量。预应力控制是桥梁建设期间的重点控制内容,应采取有效的控制措施,保证预应力的合理性。施工人员要依据规范做好预应力的检查工作,科学判断桥梁结构受力特点,如实测值与设计值存在偏差,需分析具体原因,采取可行的处理措施,必要时由设计、监理等部门人员共同协商,适时调整施工方案,保证预应力处于可控的状态。
桥梁普遍具有跨河、跨峡谷的特点,施工环境相对复杂,河水及山体易随着季节的变迁而发生变化,给正常施工带来影响。部分桥梁建设于滑坡地段,遇雨季时地形的稳定性大幅下降,缺乏足够的稳定性,加大支架的搭设及拆除难度。虽然大跨径连续桥梁施工技术的综合应用效果较好,但依然存在局限之处,在特殊地质条件下的施工难度较大。为最大限度降低地形对桥梁施工的不良影响,相关人员需要准确认识桥梁结构,分析其内力特点和结构变形状况,再综合考虑现场施工条件,探寻合适的解决方法,以便在复杂环境下顺利完成大跨径连续桥梁的建设工作。
某特大桥跨越北盘江峡谷,桥长1261m,中心桩号为K31+345,为多跨径组合的结构形式。主桥为预应力混凝土斜腿式连续刚构,引桥为混凝土简支T 梁。主桥以悬浇T 连续梁为基础单元构成,其规格各异。主悬浇T 梁悬臂长度最大,为144m,次悬浇T 梁为74m。遵循分幅设计的原则,箱梁均为单箱单室结构。承台基坑开挖是桥梁的基础施工环节,应保证承台基坑具有稳定性。
4.2.1 基桩挖孔
按自上而下的顺序有序完成桩孔的开挖作业,首先开挖中间区域,再以此为基准逐步向周边扩散,期间加强检测,保证开挖桩孔截面尺寸的合理性。各节高度各异,具体视现场地质情况合理调整,通常以1m左右较为合适。挖土工具以镐、锹为主,逐层开挖到位,遇坚硬土层时则利用钎破碎。每完成一层开挖后均要及时检查孔位和孔径,确保各项指标均满足设计要求方后,可绑扎护壁钢筋并支立模板。地下连续墙应具有稳定性,从而给大跨径桥梁的施工创设良好的条件。地连墙施工时应按照流程有序推进,依次做好清孔、钻孔、浇筑等相关工作。通过地下连续墙的应用可提高结构的刚性和抗渗水平,有利于后续施工顺利推进。
4.2.2 索塔施工
钢索塔。结合工程施工条件合理配置塔吊设备。钢索塔加工为基础环节,需分批次依次吊装到位,最终构成完整的钢索塔结构体系。
混凝土索塔。塔吊和电梯联合作业,混凝土索塔施工期间应加强对塔柱受力状况的检查,及时发现偏差并消除,以免影响到索塔的稳定性;按分块、分层的原则有序浇筑,使索塔结构顺利成型。
4.2.3 上部结构施工
梁段。桥梁浇筑的可选方法较为丰富,以悬臂施工法、顶推施工法等较为普遍。根据大跨径桥梁的基本施工特点,可使用到混凝土箱梁和钢管支架。另外,施工期间结构易出现裂纹,为避免此问题需对整体箱梁进行一次性浇筑,构成完整的箱梁结构。
斜拉桥斜拉索。根据斜拉桥的结构受力特点可知,拉索是关键的受力装置,工作人员应根据结构特点确定切实可行的张拉参数,保证拉索能够有效承受牵引力;加强对悬臂前端载荷的检测与控制,确保斜拉索弯曲半径具有合理性。
5.1.1 组织施工现场勘察工作,准确掌握地质、水稳等方面的实际情况,对施工环境做出科学的判断,以此为施工方案的制定提供依据。
5.1.2 以施工要求为准,与优质供应商合作,采购高品质的材料。材料进场时应加强质量检验,满足要求后方可进场;加强对材料的防护,例如采取遮阳、防雨等防护措施,以免材料因日晒、雨淋而出现质量问题。
5.1.3 组织技术交底,使施工人员正确把控施工情况,明确工程目标和实际施工要点,依据规范将各项工作落实到位,避免因施工不合理而出现结构质量欠佳、返工、经济成本投入过高等问题。
桥梁工程的施工具有系统性,各环节工作紧密相连。从桥梁施工全流程来看,地基处理为基础环节,但其对后续的施工进度和施工质量均具有显著影响,因此工作人员需根据施工需求做好地基处理工作。确定地基范围,施工人员将该处的杂物清理干净,采取整平等相关处理措施,保证地基具有平整性和稳定性。地基处理方法需根据实际情况合理选择,遇软土地基时,鉴于其稳定性不足的情况,施工人员应通过强夯法处理或采取换填处理措施,将软基处换填透水性好的材料,确保经处理后的地基满足施工要求。
5.3.1 以桥梁中心为准有序将模板铺设到位。
5.3.2 检测桥梁边线,以此为基准合理调整模板边线,保证两者具有垂直的关系,施工期间不可出现偏差。另外,模板接缝高度也是重点控制的对象,具体可参照设计高度,并保证模板接缝的实际高度与之产生的偏差控制在1~2mm 内。
5.4.1 施工前应全面检查钢筋,分析其质量情况,发现不达标钢筋时将其剔除,并将实际情况告知采购人员,在最短时间内更换质量达标的钢筋,以免影响正常施工进度。钢筋在运输和管理过程中易出现质量问题,如锈蚀、弯曲等,因此在使用前根据钢筋的实际情况合理采取处理措施,例如除锈、调直等,保证投入使用的钢筋均满足质量要求。
5.4.2 以施工方案和设计图纸为基本依据,合理组织施工作业,加强对各道工序施工质量的检查力度,在确保本工序施工质量达标后方可进入后续环节,各道工序紧密衔接,最终将桥梁建设成型。
5.4.3 钢筋所处位置应具有合理性,在确保位置无误后即可通过绑扎的方式固定。现场施工环境较为复杂,需及时完成钢筋绑扎作业,应尽可能消除外界因素的影响,以免出现钢筋脱落等不良现象。
综上所述,大跨径连续桥梁是现代桥梁建设领域的“重头戏”,其具有通行服务能力强、稳定性好等应用优势。为充分提高大跨径连续桥梁的质量,我们必须根据实际情况合理应用大跨径连续桥梁施工技术。工程实践中,应从材料采购、地基处理、钢筋铺设等环节切入,依据规范将各项工作落实到位,施工人员及监理人员等工程人员做好职责范围内的各项工作。本文围绕施工技术要点展开探讨,希望所提内容可为类似工程提供参考,从而提高大跨径连续桥梁的施工水平。