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        大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)

        2020-01-11 22:07:00
        黑龍江交通科技 2020年2期
        關(guān)鍵詞:索塔跨徑斜拉橋

        舒 豐

        (中交第四公路工程局有限公司,北京 100022)

        1 分析受力特點(diǎn)及施工技術(shù)特征

        1.1 受力特征分析

        連續(xù)鋼構(gòu)橋是大跨徑連續(xù)橋梁的核心部位,為一種梁體和橋墩固結(jié)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng),這種橋梁結(jié)構(gòu)是在連續(xù)梁基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,連續(xù)梁是連續(xù)剛結(jié)構(gòu)的主梁,橋墩和梁體直接固結(jié)到一起,所以,此橋梁的受力特征就成為了箱型鋼構(gòu)橋和連續(xù)梁的綜合體現(xiàn),例如高墩大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁,它的受力特點(diǎn)較多,主要表現(xiàn)在以下幾個方面優(yōu)點(diǎn):橋墩和梁體直接固結(jié),令橋梁上下結(jié)構(gòu)可以一同承受荷載,從而將墩頂?shù)呢?fù)彎矩減??;施工期間,對柔性墩進(jìn)行應(yīng)用,不管有多大的變化,橋梁都能夠承擔(dān),進(jìn)而保證了橋梁的可靠性和安全性;大跨徑連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋梁受力結(jié)構(gòu)較為均勻,所以,在結(jié)構(gòu)整體性、抗扭性和抗震性性能方面都非常的優(yōu)越。

        缺點(diǎn):多次超靜定結(jié)構(gòu)體系是大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的主要特征,在墩臺不均勻沉降、預(yù)應(yīng)力作用下、溫度和混泥土收縮影響下會導(dǎo)致附加應(yīng)力問題出現(xiàn),進(jìn)而就會影響到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

        1.2 施工技術(shù)特征分析

        (1)基礎(chǔ)部位施工

        大型沉井施工、地下連續(xù)墻施工和深水承臺施工是基礎(chǔ)施工的三個重要方面。作為大跨徑橋梁建設(shè)的基礎(chǔ),地下連續(xù)墻施工工序較為復(fù)雜和繁瑣,主要涵蓋街頭工程、混凝土澆筑、鉆孔成槽,連續(xù)墻部位能夠發(fā)揮防噪音、防滲、防磨、防振動的作用;剛吊箱與鋼套箱時承臺施工的兩種重要形式;在具體施工中,需要進(jìn)行定位和測量,以確保深井施工能夠穩(wěn)定、安全的被完成。

        (2)施工索塔部位

        索塔施工是大跨徑連續(xù)橋梁中非常重要的一個施工環(huán)節(jié),分為泥土索塔施工和鋼索塔施工兩部分,在施工泥索塔時,需要配置電梯和塔吊,目的是將塔柱的承受能力增強(qiáng),將索塔的安全系數(shù)提升。在施工鋼索塔時,需要按照具體情況科學(xué)的選取塔吊,通常在加工完成了鋼索塔的所需材料后,再往施工現(xiàn)場中運(yùn)送。

        (3)施工上部結(jié)構(gòu)

        梁段與斜拉橋拉索為上部結(jié)構(gòu)的兩個重要組成部分。在承受牽引力時,斜拉橋拉索會支撐很多的點(diǎn),所以,在施工時經(jīng)常會選擇應(yīng)用梁段牽引或者張拉的方法;對應(yīng)的,在澆筑橋梁現(xiàn)澆段時,可以選擇應(yīng)用的施工方法較多,例如懸臂施工法、頂推施工法和逐孔施工方法等。然而,在施工建設(shè)大跨徑連續(xù)橋梁時,主要對懸臂施工法進(jìn)行應(yīng)用。

        1.2 在幾種橋梁施工中的應(yīng)用分析

        (1)應(yīng)用于懸索橋梁施工中

        在懸索橋施工時應(yīng)用大跨徑連續(xù)橋梁的步驟為:第一,吊裝施工。在吊裝期間,需要嚴(yán)格的按照施工標(biāo)準(zhǔn)去做,施工時,最好從跨徑的中心向兩端進(jìn)行。在吊裝過程中,對索塔的位移情況必須要一直進(jìn)行監(jiān)控,之后依據(jù)塔頂?shù)奈灰魄闆r適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。第二,架設(shè)錨固面。在施工架設(shè)錨固面時,對錨索兩側(cè)的水平情況進(jìn)行觀察是首要任務(wù),在確保它的水平力同有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符合后,在對下一個工序進(jìn)行施工。第三,調(diào)整索力,需要按照工程設(shè)計(jì)要求調(diào)整索力數(shù)值,應(yīng)該按照工程具體情況進(jìn)行調(diào)整。同時,在準(zhǔn)備和澆筑混凝土?xí)r,也應(yīng)該保證其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)該按照以下標(biāo)準(zhǔn)控制其距離??刂坪脻仓炷粮鱾€位置距離。在1.5 m或者以上控制腹板位置,在1.5 m或者以上控制上層和下層澆筑距離,在30~40 m之間控制混凝土分層厚度。這樣能夠?qū)⒒炷翝仓姆€(wěn)定性、連續(xù)性和可靠性提升。

        (2)應(yīng)用于斜拉橋中

        斜拉橋這種橋梁結(jié)構(gòu)比較特殊,不同于其它橋梁。這種橋是利用主梁將很多拉鎖直接安裝到橋塔上面,其整體由斜拉索、主梁和索塔構(gòu)成。這種橋梁的支墩由拉鎖取代。因?yàn)橛休^大的牽引力被作用到斜拉橋斜拉索上面,那么,為了保證其符合要求,就應(yīng)該通過梁段的牽引與張拉進(jìn)行調(diào)整控制。而且還需要注意,在施工期間,要保證斜拉索鋼絲的科學(xué)性,防止出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)情況,這樣才可以保證有足夠的索長距離。但是,就斜拉橋而言,最主要的工作就是對主梁誤差的控制。這對整個橋梁工程的施工質(zhì)量都會帶來影響??梢詤⒄找韵聰?shù)據(jù)控制斜拉橋施工期間的主梁誤差值。在懸澆施工主梁時,在-10~10之間控制軸線偏位的誤差限值,在-30~30之間控制合龍高差,在-40~40之間控制線型。主梁懸拼部位:在-20~20之間控制撓度,在-10~10之間控制軸線偏位,在-10~10之間控制拼接高程,在-30~30之間控制合龍高差。

        (3)應(yīng)用于拱橋中

        拱橋這種橋梁修建歷史非常久遠(yuǎn),在現(xiàn)階段的橋梁建設(shè)中,拱橋的地位仍然較高。中承式、下承式和上承式為三種重要的拱橋形式。通過建筑材料,有可以將其分為混凝土拱橋與石拱橋。近年來,在拱橋工程施工中,大跨徑連續(xù)梁施工技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,對比普通橋梁,在選擇地基時,對其有著更為嚴(yán)格的要求,它的支座需要承擔(dān)自身重量和水的力。所以,在拱橋工程施工中應(yīng)用大跨徑連續(xù)梁施工技術(shù),需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)橋梁和選擇地基,從而保證橋梁施工能夠順利完成。

        2 控制施工技術(shù)要點(diǎn)

        2.1 控制預(yù)應(yīng)力

        收縮應(yīng)力、混凝土徐變、施工荷載應(yīng)力、溫度應(yīng)力和結(jié)構(gòu)預(yù)加應(yīng)力等為橋梁中的主要應(yīng)力??刂茦蛄簯?yīng)力主要指的是對橋梁結(jié)構(gòu)在施工期間及其施工完畢后的受力狀況進(jìn)行控制。確保按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)保準(zhǔn)控制其結(jié)構(gòu),在具體的施工期間,通常利用橋梁結(jié)構(gòu)的斷面當(dāng)作控制截面,進(jìn)而控制其應(yīng)力。首先,通過預(yù)埋應(yīng)力對元件進(jìn)行測試分析,測試結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)力分布情況,對橋梁結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)力情況有個全方位的了解和掌握。其次,如果覺察到有較大的偏差值存在于理論計(jì)算值和橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)力中,需要將引起偏差的原因立刻找出來,并通過合理的對策立刻進(jìn)行調(diào)整,確保在允許的范圍內(nèi)控制二者之間的偏差值。

        2.2 控制穩(wěn)定性

        就現(xiàn)階段的形勢而言,我國將越來越多的大跨徑連續(xù)橋梁修建了出來,此外,橋梁的跨徑也在不斷增多,這造成荷載所帶來的橋梁穩(wěn)定性缺失問題也不斷增多和加重。而橋梁結(jié)構(gòu)是否具有良好的穩(wěn)定性,對橋梁工程的施工質(zhì)量會帶來直接的影響。所以,控制好橋梁工程的穩(wěn)定性意義非常重大。在施工期間,需要認(rèn)真的收集整理橋梁結(jié)構(gòu)的具體剛度、變形情況、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、臨時永久支撐情況。之后通過安全、穩(wěn)定的系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算。認(rèn)真、細(xì)致的評估橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,按照評估結(jié)構(gòu),選擇應(yīng)用合理的控制措施。

        2.3 控制線型

        在施工建設(shè)橋梁工程項(xiàng)目時,橋梁扭曲變形是一種常見的施工質(zhì)量風(fēng)險。分析具體的施工情況得知,橋梁扭曲變形是由很多因素共同造成的。因?yàn)檫@些因素的存在,造成橋梁結(jié)構(gòu)在以前的部位出現(xiàn)了不同程度的位移,導(dǎo)致無法正常合攏橋梁結(jié)構(gòu),或者在橋梁施工完成后,永久性對相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求很難給予滿足。在橋梁扭曲變形問題的基礎(chǔ)上,在施工建設(shè)大跨徑連續(xù)橋梁時,對線形控制進(jìn)行強(qiáng)化意義非常重大。其一,對大跨徑連續(xù)橋梁施工的控制規(guī)范要嚴(yán)格的予以遵循;其二,在控制循環(huán)施工部位時,尤其是要控制好主梁的應(yīng)力和標(biāo)高,可以利用資料分析仿真模擬系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在分析處理了數(shù)據(jù)資料后,將下一個施工階段的參數(shù)確定出來;其三,利用全站儀測量系統(tǒng)、線形監(jiān)理輪計(jì)算、校核計(jì)算軟件和精密水準(zhǔn)儀器系統(tǒng)等將橋梁線型監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建起來。利用監(jiān)控系統(tǒng),同算法優(yōu)化措施相結(jié)合,有效的調(diào)整施工期間的線形施工誤差。

        2.4 控制施工安全

        在施工建設(shè)橋梁工程時,因?yàn)樗嬖诘姆N種風(fēng)險因素,嚴(yán)重的威脅著施工安全性,加之我國職工安全教育與安全生產(chǎn)管理的力度不夠,造成橋梁工程安全事故發(fā)生幾率較多。為了打造高質(zhì)量、安全的橋梁工程,降低和防控安全事故的發(fā)生,在整個施工期間,一定要做好安全控制工作,在具體的應(yīng)用大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)時,應(yīng)該同《安全生產(chǎn)法》、《安全條例》等充分的結(jié)合起來,控制好各個工序的安全,進(jìn)而將橋梁工程項(xiàng)目的安全控制水平提升,降低安全事故的發(fā)生。

        3 結(jié) 語

        進(jìn)入21世紀(jì)以來,在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的推動下,我國道路橋梁工程建設(shè)速度不斷加快,有效的滿足發(fā)展的需要。在橋梁工程施工中,將大跨徑連續(xù)梁施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)去,很好的提升了工程的施工質(zhì)量。那么,為了更好的掌握該項(xiàng)施工技術(shù)。

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