馮榮 盧超
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橋梁建設是市政基礎建設的重要組成部分,直接關系著城市的整體建設與發(fā)展。而大跨徑連續(xù)橋梁是眾多橋梁中施工難度較大的一種,它對施工技術的要求很高,若想切實保障大跨徑連續(xù)橋梁施工質(zhì)量,必須先對相關工藝理論、難點問題、控制要點以及實際應用等進行深入分析[1]。
大跨徑連續(xù)橋梁的最主要優(yōu)勢是能夠有效穩(wěn)固橋墩與梁體固結結構間的聯(lián)系。分析大跨徑連續(xù)橋梁的受力特點來看,其是通過將橋墩與梁體緊密聯(lián)系在一起,從而使橋梁的上部結構與下部結構共同承擔受力作用,這樣就可以減小橋墩頂部的受力,而從整體上增強橋梁的結構強度、提高橋梁的抗震性與抗壓性。同時,由于在大跨徑連續(xù)橋梁中采用了超靜定結構體系,因此能夠在很大程度上減輕傳統(tǒng)混凝土施工中的溫差問題和不均勻沉淀問題。
在大跨徑連續(xù)橋梁施工中,最主要的施工工藝是懸臂掛籃施工法,即先將橋梁按照每2-5m 進行分段,再利用掛籃進行懸臂對稱澆筑施工。掛籃是一種相對獨立、可自由移動的承重機具,它被懸掛在經(jīng)張拉施工后的前端梁段處,施工人員可在掛籃上繼續(xù)開展下個梁段的施工作業(yè)。懸臂掛籃施工法的主要優(yōu)勢在于:結構輕巧,可有效降低運輸成本,提高實用性;操作簡單,無須復雜的操作步驟和專業(yè)性的操作方法;靈活性強,可擺脫大吊車的束縛,具有更好的操作性。在懸臂掛籃施工中,注意需控制好結構撓度、壓漿與預應力張拉及澆筑質(zhì)量。
大跨徑連續(xù)橋梁施工技術的要點主要在于以下三點:一是在基礎施工中,應合理安排施工工序,進行全面的定位與測量,并做好防震動、防噪聲、防滲等工作;二是在索塔施工(包括鋼索塔施工和泥土塔施工)中,應對施工情況進行全面分析,合理選擇塔吊,做好前期塔吊的安裝工作,保障塔柱的承載能力與安全系數(shù);三是在上部結構施工中,應合理應用懸臂掛籃施工法,做好頂推、鉆孔、懸臂等工作。
在大跨徑連續(xù)橋梁施工中,遇到的一項重要難點問題是預應力體系復雜,并且由于管道較長、曲線較多,所以進一步提高了管道應力情況的復雜程度。為此,在實際施工過程中,必須要充分結合大跨徑連續(xù)橋梁的實際特點來綜合分析預應力體系,找出有效的解決方案,對預應力體系進行有效細化,確保將每個節(jié)點的預應力都掌握清楚,并制定出具有針對性的措施[2]。
在撓度變化方面,大跨徑連續(xù)橋梁要遠大于普通橋梁,這是大跨徑連續(xù)橋梁施工技術的難點問題之一。在實際施工過程中,為了降低橋梁撓度的影響,必須要充分結合大跨徑連續(xù)橋梁的實際撓度變化情況制定具有針對性的撓度控制措施,以提高橋梁的穩(wěn)定性。
支架基底處理難度大也是大跨徑連續(xù)橋梁施工技術的一項難點問題。由于大跨徑連續(xù)橋梁的基礎的地形往往比較復雜,所以加大了其支架基底處理難度,尤其在沿河區(qū)域,基底的底部承載力往往較低、穩(wěn)定性往往較差,所以必須先有效解決這一問題。一般多是采用專業(yè)樁基技術來處理支架基底,并根據(jù)基底特點及地質(zhì)條件進行優(yōu)化。
在大跨徑連續(xù)橋梁施工中,應有效把控好溫度應力、收縮應力以及施工荷載應力等問題,以切實保障施工符合規(guī)范。在實際施工過程中,應當先確定橋梁結構的斷面,然后加以有效控制;其次,還要準確計算橋梁結構,合理調(diào)整實際應力與理論值之間的偏差。
就大量實踐經(jīng)驗來看,在大跨徑連續(xù)橋梁施工中很容易出現(xiàn)橋梁失穩(wěn)問題,從而大大影響到橋梁質(zhì)量與使用性能,因此必須在實際施工中有效做好穩(wěn)定控制工作,以保障橋梁質(zhì)量與使用性能。具體來說,若想有效進行穩(wěn)定控制,需要在施工前先根據(jù)橋梁結構的高度、變形情況以及結構應力等對結構的穩(wěn)定性情況進行綜合分析,還要由專業(yè)人員對結構的穩(wěn)定性進行評估,并提出有效的解決方案。
線形控制也是大跨徑連續(xù)橋梁施工技術的控制要點之一。在進行線形控制時,需要重點考慮橋梁橈曲變形的控制問題。具體來說,首先應嚴格根據(jù)大跨徑連續(xù)橋梁施工的相關控制標準來全面進行風險識別管控;其次,應在循環(huán)管控過程中有效控制好主梁標高的對應應力,并采集準確的數(shù)據(jù),以為后續(xù)施工工作打好堅實的基礎;最后,還應采用精準的水準儀器有效勘測實地數(shù)據(jù),并優(yōu)化測量算法。
懸索橋是大跨徑連續(xù)橋梁的主要形式之一。在懸索橋的大跨徑連續(xù)橋梁施工過程中,主要應注意以下幾點問題:首先,要對懸索橋進行有效的吊裝,嚴格按照科學的施工順序進行吊裝,從中心點開始再到兩邊,不得隨意改換順序,并且還要合理分析索橋的位移情況,合理調(diào)整實際偏移量,以及科學進行安裝,確保長度符合相關標準;其次,要架設好錨道面,在架設錨道面前先綜合分析橋兩側(cè)的水平壓力,在確保符合相關設計要求的前提下再進行邊跨錨道面與中跨錨道面的架設;最后,還要有效調(diào)整好索力,在調(diào)整索力的過程中嚴格參照設計參數(shù),預防出現(xiàn)測量誤差[3]。
斜拉橋在大跨徑連續(xù)橋梁中比較常見,它是由主梁、索塔、斜拉索這三個主要部分構成的,特點是在使用中需承受較大的牽引力。在斜拉橋的大跨徑連續(xù)橋梁施工過程中,主要應注意以下幾點問題:首先,要充分考慮到張拉與梁段牽引間的工藝差別,做好施工檢測,以最大限度地滿足結構應力要求,避免斜拉索鋼絲遭受擰斷;其次,在施工設計時要充分考慮到橋面吊機的使用情況,降低懸臂的前端壓力,嚴格管控主梁誤差,以切實保障斜拉橋的施工質(zhì)量;最后,在主梁懸澆施工時還要合理控制就軸線的偏移誤差。斜拉橋施工中的主梁誤差詳見表1。
表1 斜拉橋施工中的主梁誤差
拱橋也是大跨徑連續(xù)橋梁的一種常見形式,它在施工中需應用到系桿拱,系桿拱是一種由系梁、拱腳、拱肋、吊桿以及橫稱等組成的特殊結構,優(yōu)勢是跨度大且施工效率高。在拱橋的大跨徑連續(xù)橋梁施工過程中,主要應注意以下幾點問題:首先,要在施工中做好對預制拱肋強度的檢測,以保證后續(xù)吊裝懸掛作業(yè)的有序開展;其次,要選擇少支架吊裝法或無支架吊裝法;最后,還要優(yōu)先采用橫向連接法進行施工。
在大跨徑連續(xù)橋梁施工中,必須要對橋面寬度高度的變形量問題進行充分考慮。在這方面,可以先運用先進的計算機信息系統(tǒng)建立出有限元仿真模擬,再利用有限元仿真模擬來分析和計算。在建立標準仿真模擬之時,應將實際施工中產(chǎn)生的臨時荷載信息充分考慮進去,對大跨徑連續(xù)橋梁施工技術應用的合理性進行準確判斷。通過有限元仿真模擬的應用,可以顯著提高大跨徑連續(xù)橋梁施工質(zhì)量和工程效益。
綜上所述,大跨徑連續(xù)橋梁施工技術的工藝理論比較復雜,在實際施工中遇到的難點問題也較多,例如預應力體系復雜、撓度變化大、支架基底處理難度大等,并且還需要有效控制好應力問題、穩(wěn)定問題及線形問題等。在大跨徑連續(xù)橋梁施工技術的實際應用中,根據(jù)具體橋梁形式的不同,在施工中需注意的事項也各有不同,只有把握好施工技術要點和關鍵問題,才能夠切實保障施工質(zhì)量。