程敬克
中鐵十五局集團第五工程有限公司 天津 300133
中國幅員遼闊,地形地貌復(fù)雜,水、地質(zhì)條件多樣。然而,由于近年來環(huán)境污染加劇,水土流失嚴重,山區(qū)高速公路建設(shè)困難。此外,由于多山地區(qū)復(fù)雜的地理環(huán)境,山區(qū)高速公路建設(shè)經(jīng)常需要大跨度的高墩、曲線邊坡橋梁施工。此外,山區(qū)高速公路橋梁也將長期承受汽車荷載及汽車制動力,橋梁應(yīng)力設(shè)計要求也往往非常高。
由于山區(qū)地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜,存在許多不穩(wěn)定因素,常導(dǎo)致滑坡、塌方等現(xiàn)象。這給高速公路建設(shè)帶來了巨大的困難,也增加了很多風(fēng)險指數(shù),同時,它對建造過程產(chǎn)生了顯著影響。因此,在橋梁施工前必須考慮設(shè)計中所涉及的外部因素,才能制定合理的方案。此外,由于山區(qū)高速公路橋梁多為曲橋和邊坡橋,在外力作用下易發(fā)生變形,長期存在滑移和裂縫,無法有效保證橋梁的使用。針對這些問題,可以從兩個方面解決:一是對滑移部位進行支撐;二是采用墩梁固結(jié)的連續(xù)結(jié)構(gòu)。它能有效地適應(yīng)平面線性,為橋梁受力做好充分的準備[1]。
山區(qū)高速公路橋梁在施工過程中具有一定的復(fù)雜性和特殊性。山區(qū)高速公路橋梁的施工主要包括混凝土工程、模板工程、鋼筋工程和基礎(chǔ)工程。山區(qū)高速公路橋各部分的施工技術(shù)要求較高,技術(shù)難度較大,這使得山區(qū)高速公路橋的施工進度緩慢而困難[2]。
山區(qū)高速公路橋梁的施工必須考慮地理、水文等環(huán)境因素,施工模板不同于一般的施工項目。橋梁施工時,往往受進度限制,多墩柱常常需要同時作業(yè),各墩柱必須配備足夠數(shù)量的模板等設(shè)備。此外,由于對重量的限制,必須配備專業(yè)的起重機用于山區(qū)的橋梁建設(shè)。然而,沿高速公路的高墩柱數(shù)量巨大,主要分布在山溝中,這使得起重機難以進行周轉(zhuǎn)分配,從而極大地增加了起重機械和其他設(shè)備的投入。
山區(qū)高速公路具有地形地質(zhì)復(fù)雜、交叉坡陡等特點,地質(zhì)主要表現(xiàn)為滑坡、巖溶、塌陷、懸崖、氣底及邊坡不穩(wěn)定。由于這些因素的影響,線路受到嚴重的約束,在建設(shè)過程中受到影響,具有較多的平面曲線,半徑小、坡度大。大坡度、橋梁比例高、跨坡陡、擋土墻大的特點,加之橋梁施工屬于高空作業(yè),高墩柱的混凝土澆筑高度約為一次5米,20米以上高墩的施工次數(shù)約為4-10次,使得每個墩柱的施工周期更長,甚至部分墩柱持續(xù)約5個月。
山區(qū)高速公路橋梁建設(shè)時,具有工點散、多等特點,且單根高墩柱的施工周期長,這使得建設(shè)者難以在短時間內(nèi)收回資金,資金周轉(zhuǎn)壓力大。在施工的中后期,承包商的資金供給壓力明顯增大,容易使項目面臨資金鏈斷裂的困境。
在山區(qū)高速公路橋梁的修建過程中,樁基的施工技術(shù)應(yīng)根據(jù)地質(zhì),地形,水文條件,工地的環(huán)境,以及施工場地的通道進行分析,以便選擇是否實施人工挖孔作業(yè)或機械鉆孔作業(yè)。針對地形復(fù)雜、地形陡峭、路面狹窄、水文條件差、地質(zhì)條件高的情況,應(yīng)選擇鉆孔灌注樁施工。當(dāng)采用人工挖孔時,開挖深度應(yīng)小于15m[3],且必要時應(yīng)采取增加通風(fēng)設(shè)施。
從橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的角度看,橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是橋梁建設(shè)的重要組成部分。橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量直接影響到橋梁的未來乃至整個橋梁的質(zhì)量。因此,必須對施工人員進行嚴格的分工,制定詳細的施工步驟,每一步都要嚴格執(zhí)行。另外,澆筑在施工過程中要求高、成本高、工期長,所以在對上部沒有過度需求時,最好采用裝配式安裝。當(dāng)采用預(yù)制梁時,墊石等施工完成,齡期和強度滿足設(shè)計及規(guī)范要求后,將進行預(yù)制梁架設(shè)。當(dāng)采用大跨度懸灌梁時,應(yīng)采取兩側(cè)對稱澆筑,均衡施工,最后完成邊跨合龍、中跨合龍。
(1)鋼筋及鋼模板。受山區(qū)地形、道路運輸、橋梁分布和“三集中”限制,應(yīng)嚴格按照施工計劃做好鋼筋加工制作和模板配套加工等工作,并按照施工情況及時運輸?shù)浆F(xiàn)場,以防因材料或設(shè)備問題導(dǎo)致窩工。鋼筋安裝應(yīng)嚴格按照施工要求進行綁扎和焊接,作為墩柱主要構(gòu)件的鋼筋在焊接時,接頭應(yīng)錯開,同一截面接頭面積不超過總截面面積的50%,箍筋接頭四邊形錯開,中心點誤差控制在2cm內(nèi)。在制作鋼模板時,對鋼的類型、結(jié)構(gòu)、尺寸和質(zhì)量都要嚴格把關(guān)。鋼模板到場后進行試拼檢查,必要時進行試驗性澆筑混凝土,模板安裝合格后,隨時檢查其穩(wěn)定性。(2)混凝土澆筑。在混凝土澆筑過程中,如果施工環(huán)境溫度過高,則有必要調(diào)整澆筑厚度和澆筑速度。適當(dāng)?shù)暮穸缺阌跍p少散熱和冷卻,澆筑速度降低也有利于早期混凝土熱量散失。當(dāng)施工環(huán)境溫度過低時,采取必要的保溫措施,減少外界溫度變化對混凝土粘結(jié)性的影響[4]。由于橋墩高度高,不可能一次澆筑,需要分段澆筑,并及時進行混凝土養(yǎng)生。建議墩柱養(yǎng)生采用噴淋養(yǎng)生,方便實用,養(yǎng)生效果好。
綜上所述,在山區(qū)修建高速公路時,有必要根據(jù)高速公路所處的建設(shè)區(qū)域進行具體分析。由于地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變,橋梁比例增加,應(yīng)加強對四新技術(shù)應(yīng)用、提高安全使用系數(shù)、減少運行隱患、影響整個高速公路正常運行等方面提出更高的要求。