黃青銳
(廣西新恒通高速公路有限公司,廣西 南寧 550000)
大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)是一項(xiàng)非常重要的橋梁施工技術(shù),在橋梁建設(shè)中有著非常廣泛的應(yīng)用,但是由于在實(shí)際施工過(guò)程中橋梁建設(shè)受到客觀條件的限制,造成很多技術(shù)在應(yīng)用時(shí)存在著各種難點(diǎn),這就需要我們對(duì)大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)進(jìn)行更加深入的了解。
大跨徑連續(xù)橋梁是將橋墩和鋼梁固定在一起,其所使用的主梁為連續(xù)結(jié)構(gòu),主要受力點(diǎn)集中在主梁和橋墩上。這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)就是使得橋梁和橋墩固定為一體,所有的橋梁受力可以分?jǐn)偟綐蝮w和橋墩的每一部分,使橋梁可以承受更多的壓力,即使有一定扭矩影響也不會(huì)對(duì)橋梁安全性構(gòu)成嚴(yán)重危害。這就使得橋梁可以長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行,在抗震性能方面也有所加強(qiáng)。但是這種結(jié)構(gòu)也有一些缺點(diǎn),例如溫度變化會(huì)導(dǎo)致收縮膨脹應(yīng)力及橋墩下沉導(dǎo)致的整體結(jié)構(gòu)變化都會(huì)對(duì)橋梁安全產(chǎn)生危害。
大跨徑連續(xù)橋梁在施工過(guò)程中主要采用懸臂施工法,這種施工方法是首先建設(shè)橋墩,然后在建設(shè)好的橋墩上設(shè)置懸臂,接著在懸臂上開始進(jìn)行橋梁施工。通常會(huì)在兩個(gè)相鄰橋墩上進(jìn)行對(duì)向施工,即分別向?qū)ο驑蚨臻_始橋梁建設(shè),最終在中間匯合,完成這一段的橋梁施工任務(wù)。而懸臂施工又可以分為兩類,分別是澆筑施工和預(yù)制拼裝。顧名思義,澆筑施工是指在橋墩上通過(guò)懸臂進(jìn)行混凝土澆筑,而預(yù)制拼裝則是通過(guò)懸臂將提前制好的混凝土部件進(jìn)行拼接。其中混凝土澆筑施工流程見圖1:
圖1 混凝土澆筑施工流程圖
大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)橋梁的施工方式,極大地提高了橋梁施工的效率,使得整個(gè)施工過(guò)程更加規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。其主要工作流程都是通過(guò)機(jī)械施工完成,施工材料使用了大量的鋼筋和混凝土,這種施工技術(shù)使得整個(gè)大跨徑連續(xù)橋形成了一個(gè)整體,極大增加了橋梁的可靠性,在一些條件非常惡劣的地區(qū)也可長(zhǎng)期安全使用。但是大跨徑連續(xù)橋梁施工對(duì)于技術(shù)人員和施工人員提出了更高的要求,在施工前技術(shù)人員一定要先進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)繪和計(jì)算,確保設(shè)計(jì)方案不出現(xiàn)問(wèn)題。而在施工過(guò)程中施工人員要嚴(yán)格遵守施工方案,對(duì)于每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行把控,這樣才能建設(shè)出合格安全的大跨徑連續(xù)橋梁。
由于深水承臺(tái)長(zhǎng)期處于深水之中,水下情況往往比較復(fù)雜,橋下河床也不十分穩(wěn)定,這就要求建設(shè)過(guò)程中打下良好的承臺(tái)基礎(chǔ)。承臺(tái)也是橋梁的最基礎(chǔ)部分,只有保證其安全穩(wěn)定,才能確保橋梁本身不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,而且承臺(tái)還要能夠經(jīng)歷長(zhǎng)期水溫、水流變化的影響。目前承臺(tái)施工技術(shù)主要使用鋼套箱和鋼吊箱,前者主要是通過(guò)整體吊裝安置在水底,再圍繞著安裝好的套箱建設(shè)承臺(tái);后者則主要通過(guò)將吊箱沉入水底后進(jìn)行水下封底完成主要結(jié)構(gòu)施工。
沉井施工對(duì)于精度和準(zhǔn)確度要求都比較高。沉井主要是通過(guò)鋼筋和混凝土進(jìn)行澆筑建設(shè),在施工過(guò)程中最需要注意的就是精準(zhǔn)性,這也是整個(gè)沉井施工過(guò)程中的要點(diǎn)和難點(diǎn)。通常的施工過(guò)程是首先進(jìn)行沉井加工,然后將加工好的沉井沉入水底,在沉底過(guò)程中需要控制好沉底位置和沉底高度,在此基礎(chǔ)上再開始接高工作,最后開始混凝土澆筑并完成整個(gè)沉井施工工作。
鋼索塔是建立在承座上的進(jìn)行吊裝施工的重要部分。鋼索塔主要通過(guò)模塊加裝和減少進(jìn)行升高降低,在建設(shè)過(guò)程中要根據(jù)設(shè)計(jì)方案選取準(zhǔn)確位置,并對(duì)固定點(diǎn)和支撐點(diǎn)進(jìn)行加固,確保鋼索塔的安全性。鋼索塔施工過(guò)程通常是將鋼索塔的各個(gè)部分進(jìn)行分別加工后,通過(guò)螺栓進(jìn)行組合安裝。
在橋梁施工過(guò)程中有很多種方法,例如澆筑法、懸臂法、頂推法等,每一種方法都有著獨(dú)有的特點(diǎn)。在大跨徑連續(xù)橋梁施工過(guò)程中通常會(huì)使用鋼管支架與混凝土箱梁法相結(jié)合的建筑方法。混凝土箱梁法即首先進(jìn)行箱梁的建設(shè),使得兩個(gè)基座間的橋梁先完成箱梁連接,而后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行混凝土澆筑,進(jìn)而完成一段橋梁的建設(shè),在建設(shè)過(guò)程中同時(shí)使用鋼管支架進(jìn)行輔助固定,幫助完成橋梁上部施工。
斜拉橋和斜拉索主要是通過(guò)斜拉索將橋梁本身與斜拉橋固定起來(lái),使得斜拉橋和斜拉索承擔(dān)更多的拉伸力,減少橋梁上部的壓力。在施工技術(shù)上主要選取梁端牽引法和張拉法,使用吊機(jī)配合梁端牽引裝置將兩者連接起來(lái)。在其施工過(guò)程中要非常注意斜拉索的選取,因?yàn)樾崩餍枰惺軄?lái)自于橋梁和斜拉橋雙方面的力,只有斜拉索能夠長(zhǎng)期可靠運(yùn)行才能保證整個(gè)大跨徑連續(xù)橋梁的安全。
懸索橋誕生于20世紀(jì)初,現(xiàn)在已經(jīng)成為大跨徑連續(xù)橋梁的主要結(jié)構(gòu)形式,如圖2所示:
圖2 懸索橋示意圖
懸索橋的具體施工流程可以分為如下幾點(diǎn):
3.1.1 吊裝過(guò)程
通常吊裝是從懸索橋的中間位置開始,依次向兩端進(jìn)行吊裝。同時(shí)吊裝時(shí)也要時(shí)刻觀察索塔的變化情況,避免出現(xiàn)危險(xiǎn),還要為合龍做好準(zhǔn)備,確保留下適合的余量以便進(jìn)行橋梁合龍。
3.1.2 錨道面鋪設(shè)
在進(jìn)行正式的錨道面鋪設(shè)之前要首先觀察索塔兩側(cè),確保兩側(cè)應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再開始鋪設(shè)工作,鋪設(shè)錨道面工作主要是在邊跨和中跨進(jìn)行。
3.1.3 索力調(diào)整
索力調(diào)整是指調(diào)整索塔和橋梁之間的拉力,主要是通過(guò)拉索進(jìn)行調(diào)整,索力調(diào)整應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)范圍內(nèi)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
3.1.4 錨錠混凝土控制
錨錠所需要的混凝土量非常大,而氣溫對(duì)于大體積的混凝土施工有著非常大的影響。為了避免由于溫度問(wèn)題引起的混凝土開裂,可以通過(guò)水冷降溫或者添加外摻劑等方式控制溫度。
斜拉橋是一種比較特殊的結(jié)構(gòu),它主要是將橋梁的主梁通過(guò)許多斜拉索落在索塔上,拉索替代了傳統(tǒng)橋梁的橋墩,將橋墩的支撐力轉(zhuǎn)變?yōu)槔鞯睦?lái)控制橋梁的穩(wěn)定。斜拉橋有主梁,主梁包括混凝土主梁和鋼主梁。混凝土主梁在建設(shè)過(guò)程中主要使用吊籃進(jìn)行澆筑,而且每澆筑完成一部分之后還要進(jìn)行檢查與校驗(yàn),確保能夠達(dá)到設(shè)計(jì)所需要的承載力,同時(shí)還要解決大體積混凝土澆筑中經(jīng)常遇到的溫度變化問(wèn)題,這根混凝土主梁承受了大部分的壓力,在斜拉橋建設(shè)中有著無(wú)可替代的作用,也是整個(gè)斜拉橋建設(shè)中的最重要部分。而在建設(shè)鋼主梁時(shí)主要面對(duì)的問(wèn)題就是材料的選取,如何選取能夠滿足設(shè)計(jì)所需要的鋼材和鋼材尺寸是設(shè)計(jì)者需要考慮的重要問(wèn)題,而且在安裝過(guò)程中也要考慮到外界因素變化對(duì)于鋼材本身所產(chǎn)生的影響。斜拉橋主梁建設(shè)過(guò)程中需要注意的另一個(gè)主要重要問(wèn)題就是誤差的控制,特別是主梁澆筑過(guò)程中的誤差控制,具體要求見表1。
在斜拉橋的合龍梁施工過(guò)程中,必須采取合適的預(yù)防措施,避免出現(xiàn)裂縫。在長(zhǎng)拉索的施工過(guò)程中則需要考慮大風(fēng)和地震等自然現(xiàn)象和災(zāi)害對(duì)它可能產(chǎn)生的影響,特別是在一些自然條件惡劣、災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū)更加要注意施工細(xì)節(jié)。
表1 斜拉橋主梁誤差控制范圍表
隨著中國(guó)的快速發(fā)展,道路橋梁建設(shè)也在不斷深入展開,越來(lái)越多的橋梁已經(jīng)建設(shè)完成。但是隨著建設(shè)范圍的擴(kuò)大,施工過(guò)程中所面臨的問(wèn)題也越來(lái)越多,難度也越來(lái)越大。大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)是建立在現(xiàn)代橋梁技術(shù)發(fā)展上形成的一套系統(tǒng)化橋梁建設(shè)技術(shù),相關(guān)技術(shù)人員與施工人員應(yīng)該不斷深入研究相關(guān)技術(shù),推動(dòng)大跨徑連續(xù)橋梁技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用,建造出更多更好的橋梁,促進(jìn)我國(guó)道路橋梁施工技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)也為中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展作出更多貢獻(xiàn)。