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橋梁下部結構作為橋梁重要組成部分,把橋面交通承載荷載、橋梁主體結構借助橋梁基礎、橋墩、橋臺等下部結構傳遞到地基,良好的下部結構有利于保障橋梁主體結構的穩(wěn)定性、安全性,因此,必須加大對下部結構施工技術的重視程度,創(chuàng)新下部結構的施工環(huán)節(jié),重視對施工環(huán)節(jié)的監(jiān)督力度,科學規(guī)避施工過程的安全問題,提升下部結構的施工質量。
橋梁下部結構,即支撐橋梁上部結構的重要部分,其中基礎施工是橋梁下部橋梁結構的關鍵施工環(huán)節(jié),其形式多變,需要施工單位結合橋梁的運營需求、外部環(huán)境,選擇恰當?shù)幕A施工技術,從而保障橋梁下部結構的整體質量。
橋梁下部結構的基礎施工形式有:擴大基礎、樁基礎等,其每個基礎形式的施工技術存在一定差異,需要施工單位結合橋梁工程實際情況,加強對施工環(huán)節(jié)的動態(tài)管理。
擴大基礎是常用的橋梁直接基礎,其特征為在地基上直接設置基礎底板,橋梁上部結構傳遞的荷載須借助擴大基礎底板傳遞至地基上,可應用在持力層比較淺、地下水位偏低的橋梁工程中。擴大基礎施工形式中使用明挖方式,在開挖擴大基礎的基坑時,應結合施工區(qū)域的勘察資料,選擇恰當?shù)呐潘绞?,設置集水坑、集水溝來防止其進水,再進行基坑土方開挖、基坑支護施工,當基礎基坑開挖到工程設計深度之后,再澆筑混凝土墊層、進行基礎施工。
橋梁樁基礎施工形式較多,按照材料對樁基進行分類,分為鋼樁、預應力混凝土樁、鋼筋混凝土樁;按照制作方法進行分類,分為挖孔樁、預制樁、鉆孔灌注樁等[1];按照樁基沉樁的施工方法進行分類,分為靜力壓樁、錘擊沉樁、鉆孔灌注樁、振動沉樁等。在實際施工過程中施工單位應結合橋梁下部結構的情況,選擇恰當?shù)臉痘A形式,以提升橋梁下部結構施工質量。
鉆孔灌注樁是當前應用范圍較廣、技術成熟的樁基礎施工技術,具有機械設備操作簡單、適應地質范圍廣等優(yōu)點,因此,本研究以鉆孔灌注樁為例,從成孔施工、制作鋼筋骨架、澆筑混凝土三個環(huán)節(jié)分析其施工技術。
鉆孔灌注樁程控以鉆機作業(yè)為主,因此,在安裝鉆機時應保障其機架吊點、樁位中心、鉆機轉盤中心位置的豎直,從而保障鉆孔處于豎直狀態(tài),完成鉆機的安裝后,進行鉆孔作業(yè),施工人員應控制好鉆進的速度,防止碰撞護筒。同時,在進行鉆孔時如果出現(xiàn)鉆進受阻的問題[2],應立即停止施工,并分析其原因,采取改變沖程、停鉆等針對性解決措施。此外,鉆進過程保持鉆孔中的水壓差,防止涌沙的問題,結束鉆孔作業(yè)后,應檢查鉆孔深度、傾斜度以及孔徑,確保各項施工工藝指標符合相關標準、規(guī)范后,須進行清孔作業(yè),便于灌注水下混凝土,常見的施工方法有掏渣法、抽漿法、砂漿置換鉆孔渣等,完成清孔工作后,應檢查相關控制指標,如沉淀厚度、底部泥漿等,保障其符合規(guī)范、標準。
加工鋼筋骨架可選擇在施工現(xiàn)場、加工廠等場所焊接,在運輸鋼筋骨架的過程中應采取針對性保護措施,防止變形等問題[3]。吊裝鋼筋骨架時應檢查是否存在變形問題,建議結合下部結構使用整籠吊裝的方法,吊裝到鉆孔后緩慢放下鋼筋骨架,注意不要碰撞孔壁。
鉆孔灌注樁的混凝土澆筑分為導管施工、混凝土灌注階段,在進行混凝土灌注過程中還應注重其連續(xù)性,到灌注接近鋼筋骨架后,再放慢灌注速度,確保各項指標滿足相關要求,提升橋梁下部結構的穩(wěn)定性。
橋墩分為柱式橋墩、鋼筋混凝土薄壁墩臺兩種不同形式,前者的適應范圍更廣,因此,本研究以柱式橋墩為例,分析其施工技術,以更好的提升橋墩施工質量,保障下部結構的安全性。
制作橋梁墩柱的鋼筋骨架時,應結合測量放樣數(shù)據(jù),明確預埋鋼筋具體位置,根據(jù)橋梁工程的設計圖紙,制作好綁扎墩柱鋼筋,用搭接、焊接的方式連接橋梁墩柱主鋼筋,完成加工后檢查鋼筋骨架的質量,確保其合格后運送到橋梁的橋墩位置,借助汽車吊等設備把鋼筋骨架吊起,保障焊接工作的順利進行。
安裝完鋼筋后應進行支立模板的施工環(huán)節(jié),首先,確保模板平整度與使用要求、標準相符后,檢查側板擾度、板面擾度,將其外形尺寸偏差控制在允許的范圍內;其次,結合施工測量放樣的結果,立接樁模板,借助雙面膠來粘貼模板縫,保障模板的緊密連接,通過砂漿來填封樁面、模板,墩柱的模板拼裝達到工程設計長度后,吊裝到接樁模板上,安裝模板之后,應在鋼筋骨架間設置相應的混凝土墊塊,確保混凝土保護層厚度符合相關要求。
施工人員在檢查完模板質量后開始澆筑混凝土,橋梁墩柱混凝土在澆筑過程中,應加入適當?shù)臏p氣劑、減水劑,提高混凝土的易性,最大程度上減少混凝土氣泡。同時,在澆筑過程中應控制好坍落度等指標,采取分層澆筑的方式,借助振搗器進行振搗,到混凝土強度達到相關設計標準的85%后,開始拆除模板并養(yǎng)護。
施工人員應結合工程測量結果確定公路橋梁下部結構施工位置,采取機械設備、人工方式實施橋臺挖掘作業(yè),用機械設備挖掘深度到30cm后,改為人工方式施工,防止對地基周邊區(qū)域造成不良影響,以更好的提高工程質量水平,其具體的施工環(huán)節(jié)為:(1)開挖橋臺基坑:借助施工測量的方式,明確橋梁橋臺基坑位置,采取機械或者人工開挖的方式,開挖到設計標高的30厘米處后,轉為人工開挖的方法,防止對橋梁地基土產(chǎn)生擾動,確保土基整體承載力;(2)安裝鋼筋骨架、模板:按照設計標準安裝橋臺鋼筋骨架,錯開布置橋臺鋼筋接頭,接頭截面面積須不超過總截面面積的一半;(3)澆筑混凝土:澆筑混凝土施工與橋墩相似,但須加強振搗,整個時間控制在18小時之內,并注意養(yǎng)護。同時,在完成橋臺基礎開挖后,應清理干凈周圍雜質,錯開布置鋼筋接頭位置,確保每項數(shù)據(jù)的正確性,并預留好對應的保護層厚度。
綜上所述,橋梁下部結構是承擔橋梁主體結構重量荷載的關鍵部分,其整體施工質量直接影響著橋梁的穩(wěn)定性、安全性。在實際應用過程中,應結合其橋梁下部結構形式,制定科學施工方案,提升橋梁施工工藝水平,重視對施工環(huán)節(jié)的管理與監(jiān)督,保障橋梁下部結構的安全性。同時,橋梁下部結構施工環(huán)節(jié)較為復雜,施工單位應加強對施工人員的培養(yǎng)力度,增強其專業(yè)技能與責任意識,從而促進橋梁下部結構施工技術的持續(xù)發(fā)展。
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[2]王娟,錢江,周德源等.城市橋梁下部結構抗重型車輛撞擊的數(shù)值仿真分析[J].湖南大學學報(自然科學版),2016,43(7):88-95.
[3]戰(zhàn)家旺,魏峰,閆宇智等.基于線剛度識別的鐵路橋梁下部結構服役性能動力評估方法[J].鐵道學報,2017,39(5):104-111.