【摘 要】 橋梁的施工技術(shù)對(duì)橋梁的截面、跨徑、線形等方面起著重要作用。當(dāng)今建設(shè)的橋梁中一般是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的剛構(gòu)橋。針對(duì)剛構(gòu)橋施工技術(shù),本文介紹了它的施工方法、工序,施工過(guò)程中所應(yīng)用的技術(shù)及施工中需要監(jiān)測(cè)的指標(biāo)等。
【關(guān)鍵詞】 橋梁建設(shè);剛構(gòu)橋;施工;技術(shù)要點(diǎn)
在我國(guó)橋梁建設(shè)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中,剛構(gòu)橋作為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的橋型,在已建成和正在建設(shè)的橋梁中所占比重越來(lái)越大。橋梁建設(shè)對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)的安全和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的意義和影響,施工技術(shù)則是建設(shè)過(guò)程中最關(guān)鍵因素,隨著科學(xué)的進(jìn)步發(fā)展,剛構(gòu)橋建設(shè)技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新和完善。就其施工技術(shù)要點(diǎn)簡(jiǎn)單闡述如下。
一、剛構(gòu)橋的施工技術(shù)
按照施工特點(diǎn)的不同,剛架橋施工技術(shù)分為支架法施工和懸臂法施工。而按照施工工序的不同剛構(gòu)橋施工技術(shù)通常分為:零號(hào)橋段施工、1號(hào)橋段施工、邊跨合攏段與現(xiàn)澆段施工、中跨合攏段施工、孔道壓漿以及預(yù)應(yīng)力張拉、線形控制。本文將按上述分類對(duì)橋梁建設(shè)中剛構(gòu)橋的施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析。
(一)支架施工法
早期的剛構(gòu)橋多采用這種施工技術(shù),方法就是在支架上澆筑混凝土,特別適用于橋墩矮,特別是橋墩處于旱地的橋梁工程建設(shè)。不足之處在于工期長(zhǎng)、施工時(shí)需要大量的腳手架,周轉(zhuǎn)材占用時(shí)間較長(zhǎng)。
(二)懸臂施工法
懸臂施工法是目前較為常用的剛構(gòu)橋施工方法,懸臂施工法分類較多,總體來(lái)說(shuō)其操作方法是由墩頂開(kāi)始向兩邊逐節(jié)段建設(shè)上部梁體,形成一個(gè)“T”形的雙懸臂結(jié)構(gòu),按設(shè)計(jì)預(yù)定的順序合攏,合攏的實(shí)現(xiàn)需要經(jīng)歷較長(zhǎng)的施工過(guò)程和體系轉(zhuǎn)換過(guò)程,形成最終體系。合攏段的施工是懸臂施工法非常重要的工序之一,也是橋梁體系轉(zhuǎn)換的必經(jīng)之路。在實(shí)現(xiàn)真正的合攏期間,混凝土從澆筑到施加預(yù)應(yīng)力的這一過(guò)程中,影響因素非常多,比如晝夜溫差、新澆混凝土早期收縮等,所以必須采取恰當(dāng)?shù)拇胧WC這一階段混凝土不開(kāi)裂或者壓碎,使其可以順利合攏。
(三)零號(hào)橋段的施工
在橋墩完成后,要在預(yù)埋的牛腿上拼裝一個(gè)托架。在澆筑前,一定要注意施工當(dāng)?shù)氐奶鞖庾兓?,因?yàn)樵摴ば蛑械牟糠旨夹g(shù)和所用的材料受氣象條件影響很大。例如:想要事先推算出連續(xù)梁的伸縮量,保證零號(hào)橋段的預(yù)留偏移量,就必須關(guān)注天氣變化,然后推測(cè)出合攏段的施工氣溫與零號(hào)橋段的施工氣溫之間的差值,繼而推算出連續(xù)梁的伸縮量,避免因收縮差異導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。因?yàn)榱闾?hào)橋段的受力和結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,預(yù)應(yīng)力比較集中,鋼筋密集,混凝土方量大,為了避免混凝土出現(xiàn)裂縫、保障橋梁的內(nèi)堅(jiān)外美,需做好水灰比的控制,使其對(duì)混凝土影響程度減至最小。澆筑時(shí),通過(guò)合理分層和采用串筒、溜槽等方式,減少施工難度,以便更好的控制質(zhì)量。澆筑完成后,可以通過(guò)內(nèi)外澆水、頂板預(yù)留天窗的方法通風(fēng)降溫,有效避免內(nèi)外的溫差大而導(dǎo)致混凝土早期開(kāi)裂的現(xiàn)象。此外,零號(hào)橋段的施工完成后,應(yīng)注意頂面的清掃,為后續(xù)工作做好場(chǎng)地準(zhǔn)備工作。
(四)1號(hào)橋段的施工
這一施工過(guò)程需要對(duì)邊跨施工程序及澆筑橋段預(yù)拱度進(jìn)行重點(diǎn)驗(yàn)算。參照實(shí)際參數(shù),利用水泥漿比例1:2的混凝土鋪設(shè)掛籃的軌道,掛籃一定要有足夠的剛度,避免變形,以保證橋梁面的質(zhì)量,并定期做負(fù)載實(shí)驗(yàn),了解橋面的受力情況。一號(hào)橋段的混凝土對(duì)稱施工期間,需對(duì)其進(jìn)行不少于7天的灑水保養(yǎng)。在預(yù)應(yīng)力管道以及鋼筋安裝完成后,復(fù)測(cè)并調(diào)整上下高程以及中線坐標(biāo),保證它們與設(shè)計(jì)坐標(biāo)的誤差在允許范圍內(nèi)。兩橋段強(qiáng)度達(dá)到張拉要求后,應(yīng)該做到左右對(duì)稱,張拉力控制過(guò)程為10%~50%~80%~105%。
(五)邊跨合攏段與現(xiàn)澆段的施工
以往的現(xiàn)澆段往往采用膺架法施工,導(dǎo)致成本增加,故而近來(lái)很多橋梁建設(shè)采用零號(hào)橋段技術(shù)進(jìn)行施工,以節(jié)省人力、財(cái)力和物力。相對(duì)于零號(hào)橋段施工,在這一工序中,搭建和設(shè)置托架時(shí)應(yīng)該考慮到交界墩的偏受壓,必要的時(shí)候,采取反拉配重。邊跨的合攏段應(yīng)該采用吊架進(jìn)行施工,利用掛籃的底模作為合攏段的底模,掛籃的模板作為外側(cè)模,合攏段的前后橋梁段應(yīng)設(shè)置預(yù)留孔。合攏時(shí),在梁段上布置相當(dāng)于合攏段一半重量的水箱作為平衡,邊澆筑邊減載,保證合攏段負(fù)荷不變的情況下完成混凝土的澆筑。在混凝土澆筑完成后,需要7天的保養(yǎng)期,保證達(dá)到90%的強(qiáng)度后,應(yīng)該及時(shí)地張拉邊跨的合攏束。剛構(gòu)橋此工序中張拉至設(shè)計(jì)應(yīng)力的50%,經(jīng)一晝夜的溫差, 觀察無(wú)異常后方可澆筑合攏段混凝土。邊跨合攏后,體系轉(zhuǎn)換成單懸臂。
(六)中跨合攏段的施工
該工序是在上個(gè)合攏段施工完成后進(jìn)行,中跨合攏段的施工采用一端掛籃合攏,一端掛籃拆除,但同時(shí)保證“T” 結(jié)構(gòu)的平衡的方式。中跨合攏段混凝土澆筑前,在“T”結(jié)構(gòu)兩端加水箱保證合攏段混凝土的平衡,在混凝土的澆筑過(guò)程中,同時(shí)泄掉水箱內(nèi)的水,監(jiān)測(cè)并保證澆筑時(shí)合攏斷面受力在合理范圍內(nèi)。進(jìn)行這一工序是,要選擇最低氣溫的實(shí)踐,以減少單懸臂的冷熱變化所帶來(lái)的位移差距,避免對(duì)合攏段造成影響。混凝土施工之前,必須要計(jì)算張拉力進(jìn)行計(jì)算,合攏段混凝土的強(qiáng)度要比懸臂梁整整高出一個(gè)等級(jí),并適當(dāng)添加一些膨脹劑,避免混凝土收縮后, 梁段的結(jié)合處產(chǎn)生裂縫。中跨合攏完成以后,要實(shí)現(xiàn)從單懸臂到連續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換。
(七)孔道壓漿以及預(yù)應(yīng)力張拉
預(yù)應(yīng)力的張拉時(shí)還要遵循兩同步、三同心原則。兩同步原則是指:(1)兩邊對(duì)稱并且實(shí)現(xiàn)同步張拉的原則,(2)伸長(zhǎng)量與應(yīng)力雙雙控制的原則。三同心原則是指:(1)預(yù)應(yīng)力的管道與鋪墊板同心,(2)錨具與鋪墊板同心,(3)千斤頂與錨具同心。掛籃前移后,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道的壓漿,壓漿工藝現(xiàn)多采用真空設(shè)備輔助。壓漿所采用的混凝土應(yīng)為52.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,水灰比例在0.4~0.45,并添加高效膨脹劑和減水劑,壓漿的最大壓力宜為0.5~0.7Mpa。為保壓漿質(zhì)量,在豎彎管道以及較長(zhǎng)管道上,每30至40米處應(yīng)在管道的最高點(diǎn)設(shè)置一個(gè)排氣孔 。
(八)線形控制
橋梁體的線性結(jié)構(gòu)與多種因素有關(guān),比如預(yù)應(yīng)力的張拉、混凝土徐變、混凝土質(zhì)量等。線性控制工序技術(shù)內(nèi)容復(fù)雜、含量高,可以對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的分析具有彈性和時(shí)效性。
二、剛構(gòu)橋施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)
在剛構(gòu)橋的施工過(guò)程中,預(yù)應(yīng)力的張拉、混凝土的澆筑、掛籃的移動(dòng)等都必須遵循同步對(duì)稱原則?;炷恋臐仓仨殢膽冶鄱说綕仓憾蔚姆较蜻M(jìn)行,同時(shí)要盡量防止混凝土面產(chǎn)生裂縫等。所有的預(yù)應(yīng)力施工一定要在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)張拉的強(qiáng)度后能進(jìn)行。
三、剛構(gòu)橋施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)工作
在剛構(gòu)橋的施工過(guò)程,要通過(guò)不斷的控制測(cè)量掌握施工過(guò)程中橋梁各組成結(jié)構(gòu)和部分的狀態(tài),并由此推斷當(dāng)前狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)幾何狀態(tài),并推算出真實(shí)值與預(yù)測(cè)值之間的誤差。監(jiān)測(cè)工作可以控制施工過(guò)程,并為下一步工序的實(shí)施提供決策依據(jù)。
(一)墩位及墩頂?shù)臉?biāo)高測(cè)量。各個(gè)橋墩位置的準(zhǔn)確性是保證成橋符合設(shè)計(jì)要求的關(guān)鍵之一,而實(shí)際位置是控制施工的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一。監(jiān)測(cè)橋墩位置和墩頂標(biāo)高,可以為橋梁的施工控制及分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(二)主梁立面的幾何狀態(tài)監(jiān)測(cè),為橋梁的施工控制及分析提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。
(三)主梁平面的位置監(jiān)測(cè)。主梁平面的位置監(jiān)測(cè)就是對(duì)橋軸線進(jìn)行適時(shí)觀測(cè),隨時(shí)掌握橋梁結(jié)構(gòu)的平面情況,確保發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。橋軸線的檢測(cè)采用經(jīng)緯儀進(jìn)行。
(四)主梁頂面橫坡度的監(jiān)測(cè)。該監(jiān)測(cè)收溫度影響大,為減少溫度帶來(lái)的誤差,測(cè)量應(yīng)該安排在一天中溫度最穩(wěn)定的時(shí)段進(jìn)行,如有必要,應(yīng)對(duì)測(cè)量值作溫度影響校正。
(五)溫度監(jiān)測(cè)。溫度變化,尤其是日照溫度是影響主梁撓度的主要因素之一。
通過(guò)監(jiān)測(cè)溫度,達(dá)到調(diào)整控制模型,使其達(dá)到更接近真實(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)的目的。
(六)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè)。通過(guò)監(jiān)測(cè)記過(guò),判斷橋梁的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,確保橋梁施工安全、順利的進(jìn)行。
四、總結(jié)
剛構(gòu)橋建設(shè)的施工技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步,要求橋梁建設(shè)者掌握建橋技術(shù),明確監(jiān)測(cè)指標(biāo),嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),確保施工過(guò)程安全順利,建成的剛后橋符合設(shè)計(jì)要求。
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