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        連續(xù)鋼構(gòu)橋施工控制技術(shù)分析

        2013-12-03 07:58:10賴碧望
        中國建筑金屬結(jié)構(gòu) 2013年12期
        關(guān)鍵詞:控制技術(shù)箱梁橋梁

        賴碧望

        (廣東 深圳 518000)

        連續(xù)鋼構(gòu)橋是在預(yù)應(yīng)力混凝土橋的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出的一個新的橋梁建設(shè)方法,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋具有跨越能力大、施工方便、適用能力強、無需大型支座的優(yōu)點,使連續(xù)鋼構(gòu)橋常在深溝、寬谷、大江、大河、跨既有線建設(shè)上廣泛運用。連續(xù)鋼構(gòu)橋的施工中不僅要保證橋梁整體結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)以及橋梁結(jié)構(gòu)的美觀,而且還要保證橋梁的承載力和橋梁的抗震能力,因此,在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋的施工過程中,強化控制技術(shù)非常重要。其控制技術(shù)將統(tǒng)籌管理整個預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋的施工過程,在施工的用材、結(jié)構(gòu)計算、施工管理、施工工藝等方面進(jìn)行控制。

        1 連續(xù)鋼構(gòu)橋施工中控制技術(shù)的重要性

        隨著我國生產(chǎn)力的不斷提高,各個行業(yè)的技術(shù)水平得到了提升。橋梁建設(shè)打破傳統(tǒng)的費時、費力的建設(shè)局面,采用多種有效的建筑方法,促使橋梁建筑施工更加簡單和安全。在鋼構(gòu)橋建設(shè)施工中采用自架設(shè)體系施工方法,既將橋梁的上部結(jié)構(gòu)分節(jié)段或分層進(jìn)行施工,后期節(jié)段或后層靠已澆節(jié)段或已澆層來支撐,逐步完成全橋的施工,也就是無支架而靠自身結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。而這種方法極易對橋梁建設(shè)產(chǎn)生影響,例如增加橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、造成位移變化等,同時也可能導(dǎo)致橋梁每個節(jié)段的混凝土與各層的混凝土相互影響。因此,需要在自架設(shè)體系的施工過程中提高監(jiān)管力度,嚴(yán)格控制橋梁施工按照設(shè)計圖紙進(jìn)行,以增強工程項目的管控力度,提高連續(xù)鋼構(gòu)橋的施工質(zhì)量。

        2 科學(xué)合理控制影響鋼構(gòu)橋施工因素

        2.1 對施工中人員的控制

        鋼構(gòu)橋通常建設(shè)在山谷、河流上,在施工過程中要保證施工人員的人身安全。增強對施工人員進(jìn)行安全意識教育和施工過程中安全操作技能的培訓(xùn),提高施工人員自我保護(hù)意識和正規(guī)施工操作行為,從而也能確保了橋梁的質(zhì)量,增強應(yīng)對施工中出現(xiàn)的突發(fā)事件的能力。對施工人員具體的控制措施是根據(jù)施工人員的工作性質(zhì),將共同工作在一個施工環(huán)節(jié)上的施工人員,進(jìn)行分組,根據(jù)施工的規(guī)范操作為標(biāo)準(zhǔn),對各組的施工質(zhì)量、施工效率等方面進(jìn)行比較,對其中表現(xiàn)優(yōu)異的一組給予獎勵。另外,在安全問題上小組之間要做到以“互相幫助”為原則。

        2.2 對鋼構(gòu)橋施工設(shè)備的控制

        鋼構(gòu)橋建設(shè)過程中的每個環(huán)節(jié)都需要采用各種大型施工設(shè)備。在施工過程中施工設(shè)備出現(xiàn)故障,不能正常運用,將延長橋梁建設(shè)的時間,增加人力、物力、財力消耗。所以,在鋼構(gòu)橋建設(shè)過程中對施工設(shè)備進(jìn)行控制,保證工程按照施工計劃穩(wěn)步進(jìn)行。要加強監(jiān)控措施,定期檢查設(shè)備是否存在破損,并對破損的部分加以修補,同時定期養(yǎng)護(hù)設(shè)備,提升設(shè)備的運作效率。

        2.3 確保鋼構(gòu)橋使用材料的質(zhì)量

        常用的材料包括預(yù)應(yīng)力管道,混凝土注漿材料,建設(shè)材料等,連續(xù)鋼構(gòu)橋施工中所采用的材料是影響工程質(zhì)量的根本因素,如果連續(xù)鋼構(gòu)橋的材料不達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)就會降低橋梁的承載力及橋梁的使用壽命。施工過程中加強材料的監(jiān)控,尤其是混凝土材料中的鋼筋含量及不同集料等,由于混凝土材料中的鋼筋含量及不同集料都會影響連續(xù)鋼構(gòu)橋的自身重量與質(zhì)量。如果橋梁的自身重量過大將降低橋梁的抗壓能力,加快橋梁的破壞速度;而連續(xù)鋼構(gòu)橋的材料使用不當(dāng)也會影響橋梁的質(zhì)量。橋梁的材料監(jiān)管保證橋梁按照工程設(shè)計的可行的方案進(jìn)行,避免材料使用不當(dāng)而對連續(xù)鋼構(gòu)橋的施工產(chǎn)生影響。

        3 連續(xù)鋼構(gòu)橋施工控制技術(shù)的分析

        連續(xù)鋼構(gòu)橋施工控制技術(shù)是工程操作的重點之一,可以從箱梁腹板、底板裂縫、合攏段施工控制及連續(xù)鋼構(gòu)橋施工監(jiān)控等多方面進(jìn)行分析。

        3.1 箱梁腹板、底板裂縫控制

        在橋梁建設(shè)中,裂縫一直是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中一個普遍問題,連續(xù)鋼構(gòu)橋作為預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中的一種,也時常產(chǎn)生裂縫缺陷。以箱梁腹板、底板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象為例,在建設(shè)連續(xù)鋼構(gòu)橋的連續(xù)箱梁時要按照圖1的連續(xù)箱梁施工圖紙進(jìn)行施工。箱梁在安裝臨時支座后要進(jìn)行墩頂澆段施工,完成此步驟,拆除模板。由于連續(xù)鋼構(gòu)橋建設(shè)中應(yīng)用大量的水泥,墩頂澆段施工后箱梁的表面堅固、穩(wěn)定,但是在箱梁的內(nèi)部水泥并沒有完全凝固。此時,將模板拆除,箱梁的腹板、底板就會出現(xiàn)裂縫的問題。因此,連續(xù)鋼構(gòu)橋的施工過程中應(yīng)該采取一定的控制措施,以防止裂縫問題的產(chǎn)生。

        圖1 連續(xù)箱梁施工工藝圖總流程

        首先,由于連續(xù)鋼構(gòu)橋的橋梁跨度大,不可避免的增加橋梁的壓力。在橋梁的懸臂安裝的合攏吊架及摸底,需要長期的使用,通過對箱梁內(nèi)部的水泥凝固程度進(jìn)行測試,保證箱梁堅固的情況下,解除墩頂T形臨時支柱。再將支撐箱梁的臨時支柱作為永久支柱,提高箱梁的抵抗力,降低箱梁腹板的變形或者裂縫。其次,改變箱梁底板的形狀,在建設(shè)連續(xù)鋼構(gòu)橋時用半圓形底板兩端支力點改變箱梁底板整體的受力情況。最后,在連續(xù)鋼構(gòu)橋的上層和下層之間適當(dāng)?shù)募尤脘摻睿瑢⑾淞旱撞康牟糠殖休d力轉(zhuǎn)移到鋼筋上,降低裂縫問題的發(fā)生幾率。另外,提高橋梁建設(shè)中混凝土材料的質(zhì)量,盡量降低由于混凝土合成比例不當(dāng)而產(chǎn)生混凝土水熱化,進(jìn)而引起裂化,避免箱梁的腹板出現(xiàn)裂縫問題。

        3.2 合攏段施工控制

        連續(xù)鋼構(gòu)橋中合攏段的施工是用混凝土澆筑、綁扎合攏段鋼筋及已經(jīng)穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋的對接預(yù)應(yīng)力管道的張拉預(yù)應(yīng)力筋。在混凝土澆筑的初級階段,會出現(xiàn)收縮、徐變等因素,導(dǎo)致合攏段的內(nèi)部變形。在連續(xù)鋼構(gòu)橋施工中,控制合攏段內(nèi)部變形的問題就要保證預(yù)應(yīng)力鋼筋不變形,需要對合攏段中的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行測試,根據(jù)有效預(yù)應(yīng)力計算由預(yù)應(yīng)力施工引起的懸臂撓度。測定時,在預(yù)定的測點位置,將波紋管開孔,采用電阻應(yīng)變片和電阻應(yīng)變儀測量鋼絞線的實際管道摩阻損失。通過預(yù)應(yīng)力的測試的結(jié)果確定勁性鋼使用的數(shù)量,從而實施勁性鋼骨架預(yù)埋工作。將勁性鋼骨架準(zhǔn)確的預(yù)埋到合攏段內(nèi)部,同時,在合攏段適溫的狀態(tài)下將勁性鋼骨架實施固定焊接工作,增加預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗變性能。

        3.3 連續(xù)鋼構(gòu)橋施工監(jiān)控

        連續(xù)鋼構(gòu)橋施工過程的監(jiān)控就是對橋梁的質(zhì)量問題的監(jiān)控及整個施工過程中連續(xù)鋼構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)控。具體的監(jiān)控辦法為,以設(shè)計方案中對高程線形和應(yīng)力的施工建議為依據(jù),不斷促進(jìn)施工中高程線形和應(yīng)力達(dá)到設(shè)計方案的標(biāo)準(zhǔn)。高程線形的控制需要對箱梁理論標(biāo)高進(jìn)行計算,按照計算的數(shù)據(jù)對箱梁進(jìn)行精確施工,這是監(jiān)控施工的重要依據(jù);箱梁撓度測試是施工過程中采取監(jiān)控措施不可缺少的一部分,箱梁撓度測試包括預(yù)應(yīng)力筋前→掛籃移動后→節(jié)段混凝土澆注完→張拉預(yù)應(yīng)力筋后4個測試階段;應(yīng)力控制是控制截面受力情況的有效措施。最終實現(xiàn)以連續(xù)鋼構(gòu)橋模型所計算的應(yīng)力值為基礎(chǔ),由監(jiān)測人員對施工中橋梁的實際應(yīng)力值進(jìn)行測量,對可能造成實際應(yīng)力值與模型應(yīng)力值產(chǎn)生差值的因素不斷改進(jìn),盡量將差值降到最低。

        4 結(jié)語

        連續(xù)鋼構(gòu)橋施工控制技術(shù)的實施,不僅使橋梁工程處于相對穩(wěn)定的狀態(tài),保證了橋梁搭建的準(zhǔn)確度,而且還使橋梁外形更加美觀、受力更加合理、行車更加舒適。因此,控制技術(shù)已經(jīng)成為連續(xù)鋼構(gòu)橋施工中不可或缺的一部分。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對于橋梁建設(shè)也提出了更高的要求,如何將低質(zhì)量的橋梁向堅固、高質(zhì)量的方向更好的優(yōu)化,這也是我們研究的一個重要課題。

        [1]吳威,陳大紅.連續(xù)鋼構(gòu)橋施工控制技術(shù)分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2012(18): 97.

        [2]張亞鳳.高墩大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋施工控制內(nèi)容與方法研究[J].西部探礦工程,2006, 18(10): 254-255.

        [3]王海勇.大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制技術(shù)[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010(10): 153-155.

        [4]侯俊宏.薄壁空心高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁施工控制[J].建筑知識:學(xué)術(shù)刊,2011(2): 55.

        [5]侯俊宏.薄壁空心高墩連續(xù)鋼構(gòu)橋梁施工控制[J].科技與生活,2010(19): 39-40.

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