大跨径连续桥梁施工技术要点及应用研究

2022-11-10 13:27杨恩明
交通科技与管理 2022年21期
关键词:跨径张拉桥梁工程

杨恩明

(贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550001)

0 引言

随着我国社会和经济的快速发展,桥梁工程在国民经济中的地位日益凸显。如何加强桥梁工程的建设,保证施工质量,是目前的重要问题[1]。大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中不但能使桥梁更具美感,同时也为大跨径工程技术支撑起到一定作用。基于此,该文针对大跨径连续桥梁施工技术进行探讨,希望能不断发挥其技术优势,提高工程建设的效益和质量。

1 大跨径连续桥梁施工技术概述

1.1 大跨径连续桥梁施工方法

(1)悬臂拼接施工。该施工方法是在桥梁结构的左右两侧各设一悬臂,根据工程项目的均衡处理原理,确保预制块的稳定,并在相应的施工工序后进行预应力处理,能够有效地防止安全隐患的产生和扩散。

(2)悬臂浇筑处理。为确保工程单元的科学合理,必须预先在桥墩结构的两侧架设工作平台,并随着施工进行,逐渐提高预应力参数,保持整体应力系统的平衡。为了进一步完善大跨径连续桥梁的建设技术,在浇筑完成后按照拆除模板、安装锚具等步骤,对施工过程进行细化,以提高加固效果[2]。

无论采用哪一种方法,施工人员都必须对施工现场环境因素进行调查,并根据施工现场实际需要进行操作,以保证工程质量和成本效益的最佳化。

1.2 大跨径连续桥梁施工作用

采用大跨径连续桥梁施工技术,可以为桥墩和梁体加固效果的优化提供支撑,并通过适当的衔接处理,确保结构的整体稳定。采用直接连接的方法,既能保持上下两层的承载力,又能保证工程效率。此外,采用大跨径连续桥施工技术可以提高整体工程的抗扭性能,但由于混凝土的收缩性能和温度变化,会使附加内力增大,所以要根据实际情况进行规范作业,确保桥梁稳定性能够达到工程项目的应用期望。

1.3 大跨径连续桥梁施工影响因素

附加应力的存在对工程效果和质量有一定的影响。在大跨径连续桥梁工程中,由于受混凝土性质、桥墩不均匀沉降等客观条件影响,其附加应力参数增大,限制了桥梁工程的安全性和稳定性。施工环境因素也会在一定程度上影响施工效果。由于受地域条件限制,在进行大跨径连续桥梁建设之前,必须对周围环境进行集中调查。特别是在地基地质调查中,水流深度、河床类型等因素的存在,将直接影响到大跨径连续桥梁的施工工艺[3]。因此,技术部门必须指定专人进行现场勘察,收集有关资料后进行相应处理。另外,梁体线性控制、支架基础施工、支架安装效果等因素,对大跨径连续桥梁施工技术的实施效果有较大的差异。因此必须统一技术要点,实施更科学规范的技术管理,以保证桥梁施工水平。由于大跨径桥梁的施工中支架的安装环节较多,因此对支架的质量提出了新的要求。在较宽、较深的河道中,根据工程要求和规范,对支架设计结果进行及时调整,以确保技术应用效率达到最佳。

2 大跨径连续桥梁施工关键技术

2.1 索塔施工技术

在桥梁工程施工中,大跨径施工是较为关键的一项构成技术,其应用范围也较广。在索塔工程中,混凝土塔是一种较为普遍的施工方式,要充分考虑到塔体的高度和安装位置困难等因素。整体上采用同步或异步测量法进行调节,保证按测量的尺寸分层施工,并与分段浇筑相结合。当索塔在5 m以下时,必须采用张拉预应力法,采用一次性浇筑、一次性张拉。同时,为了避免出现裂缝,可以采取适当的横向限制措施,或采用水平支撑等措施加以改进,可以更好地减少结构的变形,增强结构稳定性。

2.2 上部结构施工技术

斜拉桥在施工过程中,应考虑索量、索长等因素,并结合工程的实际情况,对牵引方案和张拉方案进行优化。梁端施工完毕,首次张拉和二次张拉时,必须在塔端进行吊车作业,以减少梁端负荷,这对于提高大跨径连续桥梁的施工质量起到重要作用。如果是长缆索,吊索盘和吊索可通过吊索架进行吊装。此外,双桥式起重机系统必须融合合龙技术,以分散支座反力,减少梁段的变形,保证工程质量。

2.3 深水承台施工

桥梁工程的施工工艺较为复杂,而深水承台施工是最重要、不容忽视的一个重要环节。水流速度、水流方向等都会对承台稳定产生一定影响,如果不按照设计规范施工,将会对整个结构造成不利影响。根据目前工程情况,深水平台的施工必须与钢吊箱、钢套箱等施工方式相结合,以充分发挥其优越性。在进行钢梁施工时,要利用整体吊装技术来完成大型吊箱的搬运,并确保水下封底效果[4]。此外,在大型深水钻井平台施工中,承台地基土的紧密性直接影响其抗流性能和稳定性,所以做好承台施工十分必要。

2.4 钢筋工程施工

在大跨径连续桥梁施工中,钢筋工程是一个不容忽视的项目,在施工中不仅要考虑到钢筋的数量,还要对其进行全面分析,以保证其质量达到行业规范。可以从以下几个方面着手:①加强对钢筋材料的检验,保证其质量达到使用要求;②钢筋材料必须在进货前进行质量检验,不得采用劣质钢筋;③通过强化钢筋表面防锈,提高其耐久性;④合理选用钢筋材料并做好保管与调配,保证其在任何时候都能发挥良好的性能,减少腐蚀和变形,保证工程质量。

2.5 孔道压浆及封端施工

孔道压浆施工中,施工人员需要使用膨胀剂等材料,以保证张拉的效果,才能进行下一步的施工。在封端施工中,工人应先清除表面的污物,对有腐蚀的钢筋进行抛光,然后按照规范的施工程序进行下一步工作。

2.6 基础工程

地基处理是桥梁施工的关键环节,施工质量和效率都会直接影响桥梁工程的施工进度、施工效益等。在进行地基处理时,工人应将地基表层的工程固体废弃物、杂质尘土等清扫,严格按照桥面平整度要求制定出相应施工方案,为后续的桥梁施工打下坚实基础。特别是在软弱地基等情况下,要根据实际情况进行具体分析,通常采用粉喷法、强夯法、换填法等方法来处理软弱地基,以满足工程实际需要。

2.7 模板支设施工

在大跨径连续桥梁工程中,模板支设施工是一项较为复杂的工作。在进行模板支设时,必须按照相关施工计划和行业标准进行作业,保证桥面和模板边线垂直;控制好模板的接缝,防止出现高差的情况,保证模板支撑工作的顺利进行;在进行模板支撑施工时,还要对模板进行检验,保证模板的平整、平滑,防止在浇筑时出现模具脱模等问题。

3 大跨径连续桥梁应用研究

3.1 工程概况

贵州省某桥梁工程,在修建过程中必须跨越山区的冲沟。该平面为R=950 m的左偏圆曲线,而垂直方向为3.5%的斜面。左幅桥476 m,右幅桥481 m,上部结构采用T形连续梁,先简支后连续,下部结构桥墩采用实心薄壁墩和双柱墩配桩基础,桥台采用 U型台配扩大基础,最高墩为61.027 m。大跨径连续桥梁施工技术流程见图1。

图1 大跨径连续桥梁施工技术流程

3.2 施工方案

3.2.1 前期准备

桥梁工程建设中,相关部门要充分做好施工前的准备,以保证项目的总体质量。对结构进行全面的优化,根据施工要求选择材料、装备,采用各种方法进行检验,保证满足工程要求,严禁不符合要求的材料入场,从根源上解决材料质量问题。技术人员做好交底工作,确保每位施工人员对施工工序和关键技术都清楚掌握,防止由于技术交接不当引起的质量问题和损失。

3.2.2 地基处理

地基加固是桥梁建设中的重要环节,其加固效果的好坏将直接关系到施工进度和施工状态。所有工作人员必须根据工作需要,对场地进行清扫,保证施工场地整洁度、平整度符合要求。在该工程地基处理过程中,发现有软土地质,因此该项目采用了换填方法提高地基强度。此外,需要使用专用的工具,对软弱地基进行开挖,再用鹅卵石进行回填,为后续工程建设打下了良好的基础[5]。

3.2.3 模板支设

采用模板支设,可以方便后续大跨径连续桥梁施工。在模板支设过程中要注意以下问题:①整体铺装,在此阶段要针对桥梁特殊情况,制订相应设计方案;②确保桥面与桥面的边沿处于垂直状态,并由工人负责控制模板的连接。在该工程施工过程中,将实际高度和偏差控制在了1.5 mm之内;③应注重样板的平整、美观,减少裂缝,而且在模板安装完毕后,施工人员要再次进行一次试验,要重点对模板的强度进行检验,如果发现问题,要第一时间通知有关部门,让技术人员解决。该工程的实施,既保证了项目后续施工的连续性,也确保了施工安全。

3.2.4 钢筋混凝土结构

由于大跨径连续桥梁施工对钢筋强度要求较高,所以在施工中要注意以下几个方面:①钢筋混凝土施工前,施工人员要检查钢筋型号和特性,发现不合格钢筋要及时更换。如果出现大批量不合格钢筋,要及时与供货单位联系,并进行相应的替代。另外,如发现生锈,应进行检查,并进行除锈处理;②施工人员应充分考虑设计要求,使其在结构上合理地分布,以保证整体桥梁受力稳定;③在钢筋混凝土强度满足设计要求后,进行钢筋张拉,以确保桥梁整体结构完整。

3.2.5 混凝土注浆与养护技术

在桥梁工程中,混凝土浇注是一个关键环节,因此各个施工单位都要认真对待,确保工程质量。在正式开工之前,工作人员要对模板、钢筋进行质量检验,并对其组成进行了解,确认无问题后再进行浇注。另外,工作人员要了解实际浇筑厚度,并在施工中严格遵守,以确保工程质量且实际工程的误差不会超出设计范围。此外,在浇注完成后,根据不同情况,可以进行15天的养护,降低构件发生裂缝的可能。通过观测混凝土凝固后的强度和刚度,采取相应的处理措施,进一步优化和改善施工方案。

3.3 监测技术

在大跨径连续桥梁施工中,监测工作主要包括应力监测与温度监测。这两种监测方法都要求项目工作人员在项目实施之前,根据项目具体情况,并参考类似项目的成功经验,合理地设置应力监测和温度监测,对大跨径连续桥梁进行实时监控,并对其应力和温度的影响进行研究。另外,在应力监测中,工作人员可以利用BIM技术建立桥梁三维立体模型,并将实测模型与预先设定模型进行比较,找出二者差别,并对目前施工中出现的问题进行分析,从而合理地优化施工方案,保证工程整体应力效果。在温度监测方面,利用温度监测装置,实时监测桥梁、箱梁和桥面的温度和温差,判断桥面、箱梁和桥面的温度变化,从而判断桥面是否有可能发生温度应力开裂。

4 结语

综上所述,目前我国基建事业正在如火如荼地进行,而大跨径连续桥梁在桥梁工程中占有重要地位,也逐渐引起人们的重视和关注。为了保证大跨径连续桥梁的施工效果,必须在施工前进行深层次分析,合理地选取科学的施工工艺,并对施工中的各种关键节点进行严格控制,加强工程建设的全过程监测,确保整个桥梁的施工质量,提高桥梁的稳定性和安全性。

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