齐红鑫 周腾飞 中交二航局第四工程有限公司
桥梁建设是交通建设过程中非常重要的组成部分,能够连接很多无法逾越的障碍,提高交通效率,获得交通便利。桥梁设计中经常出现挂篮设计和施工的问题,本文对桥梁设计中挂篮的问题加以研究,从挂篮的基本构造在桥梁设计中的重要性,挂篮施工中常见的问题做了阐述,最后对桥梁设计中更好的建设桥梁挂篮提出了相关的建议。旨在帮助建设更好地桥梁工程,给相关研究者和从业人员一定的帮助。
桥梁挂篮是一种桥梁建设过程中常用的锚固系统,由锚固模板、底架、基座架构等部分组成,其中桥梁挂篮主架构是桥梁挂篮的主要部分。目前,为了更好地将挂篮安装得更好,通常使用双螺进行连接,构架的栏杆上使用机组焊接而成,以保持设备的牢固性,第二底模板和底架构通常用底架工字钢组模焊接而成。挂篮上下的吊带都是建设在底模架的架构之上,吊带的主要部分有两个,第一是前吊带,第二是后吊设备。前吊带主要是由150mm的设备以及160mm的钢材组接而成。孔的距离一般是100mm,假如前吊带的长度超过2m的时候工作人员就需要将设备的上下部分再次连接。而后吊带装备的每一个吊点都是使150mm的钢板焊接,下面部分也是使用150mm的设备焊接。锚固设备以及挂篮设备使用的设备主要是千斤顶,在前后搭建支架用钢螺以及钢焊管道焊接而成。比如一个焊道的主要部分由1m~2m的钢材组成,这两种轨道相互之间有一个支架向前滑动,使得前支架能够和后支架连接在一起,从而加大设备中混凝土的平衡点进而让设备更加稳固,千斤顶通常是用来作为支座而使用的,让整个挂篮向前支架移动从而增大支撑力,让整个挂篮的稳定性更好。
总体而言,桥梁的挂篮设备系统是由四个部分组成的,这4个部分在桥梁的焊接和建造过程中对桥梁的稳定性和抗压能力有很大的影响。在连接的时候应当根据相关规范和标准施工,不得将失误超过1mm以上,因此在桥梁建设的过程中,对挂篮施工进行前期的准备和设计是非常必要的。
图1 桥体挂篮建设流程
在目前的桥梁建设过程中,混凝土是建设过程中非常重要的一个部分,混凝土裂缝在桥梁的建设中是相对常见的一种现象,很多桥梁最终出现问题都是因为混凝土出现裂缝。混凝土一开始出现裂缝的时候,由于桥体的强度很强不会出现问题,当桥体的承受能力因为使用时间久了之后,承载力降低就会对桥体的安全度造成很大的影响,同时桥梁结构的强度也和混凝土有很大的关系,因此桥梁的混凝土裂缝不仅影响桥梁的正常使用,也会影响桥梁的使用寿命。现阶段混凝土设备的裂缝所产生的道路施工问题有相当大的广泛性,这和桥梁使用的混凝土材料质量施工的过程以及防护过程都有很大的关系,在施工中如果使用的混凝材料质量不够好,就会很大程度上影响桥梁的整体质量。在桥梁混凝土的浇筑过程中,操作时会出现水泥和砂石配比不均,以及水泥和砂石的数量配比不良的情况。这会导致混凝土结构的均衡性和稳定性受到影响,并最终导致混凝土在施工之后表现出路面的裂缝和断裂的情况。因此在施工过程中假如出现部分施工人员的疏忽和对混凝土的配比掌握不良,最终会影响混凝土在长时间的使用环境下的整体稳定性。在桥面折损后如果没有对其进行合理的,科学的养护也会导致混凝土表面,因为缺水或者问对过高而出现的干裂现象。
桥梁的使用时长很大程度上会因为钢筋的质量而受到影响,如果桥梁的钢筋在使用过程中出现了腐蚀,就会很大程度上影响桥梁的使用时长和使用安全,在桥梁的结构没有受到完全的破坏时,很多时候会因为钢筋出现腐蚀现象而导致钢筋最后无法支撑桥梁的压力,从而发生桥梁最终无法长期使用和桥梁安全问题。在桥梁的构造过程中钢筋的重要保护材料如果表面出现裂缝或细小的缝隙,会让空气中的氧化物和腐蚀物质渗透到钢筋中,进而导致钢筋出现一定程度的腐蚀,再加上外部的影响,比如洪水,地震,车祸等的影响而加速钢筋的腐蚀速度,最终影响桥梁的整体使用安全和使用寿命。
现阶段在很多大型工程的建设过程中,所需要的施工工作人员都是临时招募的农民工,这些农民工自身文化水平较低,对施工过程中的相关科学技术和科学常识没有足够的认识,因此在工程的建设过程中缺乏成本控制意识,质量保证意识和科学管理意识。这就形成桥梁在施工过程中往往求方便,求快速,而不严格执行相关的国家标准和技术工艺来进行施工,从而导致很多桥梁工程质量低下,为工程的后续使用留下很大的隐患。
根据相关标准和出台的政策,钢筋混凝土结构的材料最大缝隙是0.2mm~0.3mm,另外对于施工过程中混凝土的湿度和温度也有相关规定。需要根据相关的隔热设备和设计,计算出混凝土的浇筑温度,并且需要重点考虑混凝土在施工中所浇筑的结构。合理计算混凝土的强度,对混凝土的构造和钢筋的铺设需要经过严格的计算。从材料的性能角度和混凝土的质量角度综合考虑工程量。使用科学的方法来控制混凝土的浇筑结构,通过合理的施工过程,根据设计好的方案,将混凝土的强度和韧度控制在一定的范围内。控制水泥的使用量和水灰化的程度,重视混凝土的浇筑技术的计算,计算好最终的拆模时间,使用足够的外加剂和掺合剂。当施工时遇到高温天气或大雨天气时,应当使用一些人为的措施来改变施工的恶劣环境,比如使用井水来浇筑或者人工降低温度的方式。虽然在施工过程中混凝土的细微裂缝是不可避免的,但是必须控制在国家标准的大小内,同时要尽可能地避免裂缝的产生,同时相关的工作人员应当严格根据混凝土裂缝出现的情况和产生的原因,使用科学的养护方法,确保桥梁施工过程和使用时候的安全性和稳定性。
我们知道桥梁在建设过程中钢筋是桥梁最大的稳定性保障,只有将钢筋的强度,韧度,稳定度保持在良好的范围内,一座桥梁才能够长期的使用,并且发挥其经济和社会效益。因此在桥梁的建造和使用过程中对钢筋的防护措施做到位,是每一个桥梁建设者和工程师需要考虑的,以下列举四项桥梁防护的措施建议。
第一,应当使用高强度,抗渗透,抗腐蚀性的钢筋设备。在钢筋的使用和加工过程中,施工人员应当在钢筋中加入硅灰,灰煤,粉矿渣等细碎的矿物质混合料,将桥梁的钢筋内部和外部附上一层保护膜,进而最大限度地保证钢筋混凝土的密实性和稳定性。
第二,应当恰当将混凝土对钢筋的保护层膜厚度加大,最大化地利用混凝土的包裹,将钢筋的缝隙密实的覆盖住。
第三,尽可能地减少混凝土的裂缝,在建设过程中需要严格的检查,合理的防护,对温度湿度都需要合理地控制,对混凝土内部的纤维和聚合物加以剔除,使用矿渣等物质覆盖在混凝土上增加混凝土的密实性。
第四,在混凝土的表面应当覆盖上更多的保护层,比如渗透层,封闭层,隔热层,聚合物层,塑料层等。
目前桥梁铺装层经常出现扭曲和缝隙的问题,因此在工程施工时应当对铺装层的厚度加以严格的把握。同时应当将选择的铺装原材料更好的管理,选择有很好曲折度的原材料再进行铺装。应当将铺装设备和铺装材料的防水性能防和温度湿度控制在一定范围内,保证设备在铺装完成之后不会出现渗透现象,由于铺装层出现渗透现象,水分就会经过渗透逐步将铺装层的结构打散,进而出现整体松动和脱落的现象,尤其在北部地区由于冬季非常的干燥,为了更好地防止桥梁裂缝的出现,可以在桥梁和季节较为炎热的时候使用更加柔性的沥青混凝土或者更加柔和的混凝土在桥梁的表层铺上一层保护膜,从而更好地防止桥梁的铺装层出现裂缝的现象。
一个桥梁工程的最终施工结果是由施工队的每一个工作人员的工作态度和工作能力决定的,这些工作人员包括了工程的管理者,工作人员和服务人员。这些工作人员的共同合作才让一个桥梁工程的质量达标。施工人员作为工程质量中最主要的影响因素,需要对工程人员及时地进行培训,提升工程人员的综合科学素养。尤其是对于一些在城市郊区或者农村招来的农民工,要及时地给予技术培训,让他们建立良好的施工成本控制意识,安全意识,质量意识。在施工过程中严格地按照相关标准和规范进行施工,确保工程保质保量完成。
在国内外基础设施建设的事业中,桥梁工程作为重点规划的项目,在之前的几十年中已经取得了飞速发展,桥梁建设工程能力在世界处于领先地位。但是桥梁建设中仍旧存在着不少的问题,包括桥梁挂篮建设中的质量问题、风险问题、效率问题等。本文桥梁挂篮建设中出现的问题进行系统的阐述,并且对桥梁建设和设计中如何优化方案做了系统地阐述,旨在帮助国内外更好地建设桥梁,更好地发展国内外的经济,更好地实现城镇化和社会主义现代化发展。