馬春亮
(河北通宇建筑工程有限公司,河北 張家口 075000)
交通運(yùn)輸是影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素,而橋梁工程作為交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分,對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的影響。但橋梁建設(shè)并非易事,尤其是在當(dāng)前階段,橋梁建設(shè)規(guī)模及跨徑不斷擴(kuò)大,因而也對(duì)相應(yīng)的施工技術(shù)提出更高要求。大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)就是一種常見(jiàn)的施工技術(shù),其不僅具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,還能使橋梁工程的施工質(zhì)量得到有效保障,對(duì)于橋梁工程綜合效用的有著重要意義。因此,對(duì)該項(xiàng)技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用進(jìn)行更深入研究至關(guān)重要。
大跨徑連續(xù)橋梁的核心是現(xiàn)代橋梁施工技術(shù),其主要是針對(duì)惡劣自然環(huán)境及復(fù)雜地形、地貌應(yīng)用的一種施工技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)于相關(guān)工序及材料的要求并不高,但能夠大大提升橋梁工程的安全性和穩(wěn)定性,從而也間接提升了橋梁工程的綜合效益,充分凸顯了該項(xiàng)技術(shù)的強(qiáng)大適應(yīng)力,為其在工程建設(shè)中的廣泛應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)。
從某種程度上來(lái)講,大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)是一種超靜定結(jié)構(gòu)的橋梁建設(shè)技術(shù),雖然其能夠?qū)?fù)雜條件對(duì)工程施工的影響降至最低,但其應(yīng)用效果仍然會(huì)受到相關(guān)人員專業(yè)素養(yǎng)及自然環(huán)境的影響。如果相關(guān)人員在對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中,不能對(duì)橋梁建設(shè)位置進(jìn)行合理的選擇或?qū)χ車(chē)牡刭|(zhì)情況缺乏全面的了解及準(zhǔn)確的判斷,都會(huì)對(duì)橋梁工程的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。另外,由于橋梁工程本身具有較大規(guī)模,因此施工周期相對(duì)較長(zhǎng),如果在此期間周?chē)乃牡刭|(zhì)情況發(fā)展改變,在缺乏合理應(yīng)對(duì)措施的情況下,也會(huì)對(duì)工程施工造成一定的影響。因此,很多施工單位在對(duì)大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,會(huì)通過(guò)大體積承臺(tái)結(jié)構(gòu)對(duì)橋梁的抗壓能力及承載能力進(jìn)行不斷的強(qiáng)化。
大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)實(shí)際是多種技術(shù)及學(xué)科的綜合體,其涉及土木工程技術(shù)、混凝土澆筑技術(shù)、橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)等多個(gè)方面,若想對(duì)其進(jìn)行高效應(yīng)用,相關(guān)人員就必須要具有較高的技術(shù)水平。而這需要相關(guān)企業(yè)做好人才培養(yǎng)工作,以此來(lái)滿足該項(xiàng)技術(shù)的使用需求[1]。
2.1.1 大型沉井施工
在大跨徑連續(xù)橋梁施工中,大型沉井是一項(xiàng)關(guān)鍵的施工內(nèi)容,在對(duì)其進(jìn)行具體施工的過(guò)程中,由于其體積、承載面積及埋設(shè)深度都相對(duì)較大,因此能夠?qū)σ欢ǖ拇怪焙奢d及水平荷載進(jìn)行有效的承受。但施工之前,相關(guān)工作人員需要針對(duì)所在區(qū)域的水文地質(zhì)情況進(jìn)行全面分析,明確所在區(qū)域的水體深度、流速,判斷其對(duì)于沉井施工的影響,并利用沉井鋼錨墩與錨系定位技術(shù)實(shí)施著床施工,使沉井著床具有較高的精準(zhǔn)度。
2.1.2 深水承臺(tái)
橋梁工程施工普遍存在涉水施工內(nèi)容,部分橋梁結(jié)構(gòu)需要深入水體中,因此,該部分的施工及運(yùn)營(yíng)往往會(huì)被水體所影響,對(duì)此,在進(jìn)行深水承臺(tái)施工的過(guò)程中,為了降低水流的影響,需要結(jié)合水流變化情況對(duì)鉆孔間距進(jìn)行靈活的調(diào)整。深水承臺(tái)在施工方面通常需要借助鋼吊箱來(lái)進(jìn)行,為保障施工質(zhì)量,必須要關(guān)注水流對(duì)于安裝施工的影響,即在安裝誤差當(dāng)中充分考慮水流受力情況,確保鋼吊箱能夠被精準(zhǔn)安裝。與此同時(shí),要在深土層當(dāng)中埋設(shè)護(hù)筒,并在頂部位置設(shè)置頂板,做好鉆柱的固定工作,確保承臺(tái)建設(shè)質(zhì)量以及鉆柱的穩(wěn)定性。
2.1.3 地下連續(xù)墻施工
地下連續(xù)墻的施工必須要對(duì)河床進(jìn)行預(yù)先的清理,確保河床上無(wú)雜物。然后才能進(jìn)行鉆孔開(kāi)槽及相應(yīng)的對(duì)接工序。而地下連續(xù)墻本身具有較強(qiáng)的剛性,且防滲性能較好,能夠?yàn)楹罄m(xù)的施工操作奠定堅(jiān)持的基礎(chǔ)[2]。
2.2.1 鋼索塔施工
對(duì)于橋梁工程中的鋼索塔結(jié)構(gòu),其加工通常使用預(yù)加工的方式來(lái)實(shí)現(xiàn),在完成各項(xiàng)預(yù)制構(gòu)件的加工后,只需將其運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng),根據(jù)施工圖紙由相關(guān)技術(shù)人員指導(dǎo)進(jìn)行組合安裝。但在此期間,需要根據(jù)工程的實(shí)際情況,合理選擇起重機(jī)型號(hào),以此來(lái)完成起吊安裝施工。
2.2.2 混凝土索塔施工
在該環(huán)節(jié)的施工當(dāng)中,一般會(huì)借助塔式起重機(jī)對(duì)塔柱模板進(jìn)行起吊,使其提升到既定的方位,再與電梯配合對(duì)模板吊裝的高度及角度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,通過(guò)分層澆筑的方式完成澆筑施工。在此期間,需要嚴(yán)格控制混凝土的密實(shí)度及平整度,避免因混凝土澆筑不均而導(dǎo)致開(kāi)裂問(wèn)題[3]。
2.3.1 梁段澆筑施工
在針對(duì)大跨徑連續(xù)橋梁工程中的梁段進(jìn)行施工時(shí),可以通過(guò)懸臂施工、頂推施工、逐孔施工及現(xiàn)場(chǎng)澆筑等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體可以應(yīng)用混凝土箱梁進(jìn)行輔助,將鋼管支架搭設(shè)工作完成后利用分塊澆筑的方式將PK斷面箱梁部分的澆筑施工完成,并避免出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。對(duì)于中跨合龍段的施工,則要確保橋梁的受力情況及線性能夠滿足施工的實(shí)際要求。
2.3.2 斜拉橋、索施工
在橋梁施工中,斜拉橋、索往往需要承受較高的牽引力,所以其施工作業(yè)應(yīng)該使用牽引梁段及張拉梁段的方式來(lái)完成,在具體施工中需要借助一體化的梁段牽引導(dǎo)向裝置及橋面吊機(jī)等盡可能地降低懸臂前端的負(fù)荷,確保斜拉索的彎曲半徑及穩(wěn)固性能夠與相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相契合[4]。
某地欲修建一座長(zhǎng)約1.8km的高速公路橋梁,該橋?yàn)榇罂鐝竭B續(xù)橋梁,在具體施工中,為了保證工程的整體強(qiáng)度,相關(guān)單位決定使用強(qiáng)度為C50、C40的混凝土對(duì)橋梁、封端及防護(hù)墻進(jìn)行施工,而由于工程跨度較大,又存在大量的土方、石方,工程量挖掘共計(jì)42.15萬(wàn)m3,再加上包含涉水施工內(nèi)容,所以必須要結(jié)合實(shí)際情況合理應(yīng)用施工技術(shù)。而具體流程如圖1所示。
圖1 工程施工流程
3.2.1 基樁挖孔施工以及連續(xù)梁施工
在進(jìn)行基樁挖孔施工的過(guò)程中,需要按照從上到下的順序逐層開(kāi)挖樁孔,并嚴(yán)格控制樁孔截面尺寸。結(jié)合案例工程的實(shí)際情況,相關(guān)單位決定將每節(jié)開(kāi)挖深度設(shè)為1m,使用人工、機(jī)械相結(jié)合的方式從上到下、從中間向四周開(kāi)挖土方,并且根據(jù)樁體的設(shè)計(jì)直徑,采取2倍的護(hù)壁厚度來(lái)控制截面。而每層開(kāi)挖過(guò)程中都要認(rèn)真的檢查孔位及孔徑,確保其能夠符合施工需要。在完成上述工作后,即可開(kāi)始鋼筋綁扎及模板架設(shè)施工。對(duì)地下連續(xù)墻部分的施工,除了要對(duì)清底施工加以落實(shí)外,還要控制好鉆孔及澆筑施工,確保連續(xù)墻能夠具有較強(qiáng)的抗?jié)B能力和剛性,并發(fā)揮其隔震、除噪效果。由于案例橋梁沒(méi)有應(yīng)用支座連續(xù)設(shè)置法,為避免在支座施工期間產(chǎn)生力矩失衡現(xiàn)象,需要對(duì)梁體進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)處理,并在墩頂部位及支座箱梁等處進(jìn)行精軋螺紋鋼的設(shè)置,使橋墩及梁體能夠更好的固結(jié)在一起,直到施工進(jìn)行到中跨合龍部位后,才能拆除固結(jié)設(shè)施[5]。
3.2.2 支架施工
在進(jìn)行支架施工前,通過(guò)測(cè)量確定橋墩柱高度為37.9~42.8m,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況決定使用22a槽鋼進(jìn)行支架施工,通過(guò)焊接處理將其設(shè)置成三角形支架,使其能夠?qū)蚨罩鸬揭欢ǖ闹巫饔?。?duì)于墩身的施工,需要沿橋身走向設(shè)置三角支架,每個(gè)支架的間距為2m,對(duì)于托盤(pán)部位,其混凝土澆筑需要先做好相關(guān)預(yù)埋件的設(shè)置工作。各項(xiàng)工作完成以后,則要將墩身鋼筋與三角支架進(jìn)行有效的焊接,同時(shí)要選擇35b工字鋼建立承重結(jié)構(gòu),而頂部結(jié)構(gòu)則需要使用22b工字鋼來(lái)完成,另外,鋼梁腹板處的施工也需要使用10cm×10cm規(guī)格的工字鋼進(jìn)行,且在此期間需要做好預(yù)壓處理[6]。
3.2.3 混凝土施工
在落實(shí)澆筑施工的過(guò)程中,首次澆筑施工應(yīng)該在人洞位置進(jìn)行,完成立模作業(yè)后分別綁扎好頂板、橫隔墻及人洞上腹板位置的鋼筋?;炷翝仓┕け仨毾葟牡装鍧仓_(kāi)始,然后是腹板澆筑。腹板兩端橫隔板必須要嚴(yán)格按照澆筑順序來(lái)完成。確保澆筑高度的對(duì)稱性,避免出現(xiàn)偏載情況。由于澆筑施工的質(zhì)量會(huì)受到澆筑溫度及材料質(zhì)量等因素的影響,因此在澆筑以前,必須要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行混凝土的配置,并做好質(zhì)量檢驗(yàn)工作,保證應(yīng)用最佳的混凝土配合比進(jìn)行施工。而在澆筑完成后,還要做好養(yǎng)護(hù)工作,養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)不能低于7d,且養(yǎng)護(hù)期間必須使梁體表面始終保持濕潤(rùn),避免干縮裂縫的出現(xiàn)[7]。
3.2.4 掛籃及合龍段施工
首先,掛籃及邊跨部分的現(xiàn)澆段施工。對(duì)于掛籃施工,需要根據(jù)掛籃的安裝、預(yù)壓、運(yùn)行及結(jié)構(gòu)拆除流程落實(shí)相關(guān)作業(yè)。要先對(duì)掛籃構(gòu)件進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,確保其能夠與設(shè)計(jì)圖紙要求相符,待各項(xiàng)構(gòu)件進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)以后,即可在完成澆筑的頂面部位進(jìn)行各項(xiàng)構(gòu)件的安裝。在進(jìn)行掛籃預(yù)壓方面,需要圍繞腹板位置進(jìn)行反力架的設(shè)置,以此來(lái)滿足掛籃的加載預(yù)壓要求,但必須高度重視掛籃的安全檢測(cè)工作。在掛籃運(yùn)行方面,需要針對(duì)模板、底平臺(tái)、吊帶及錨固等環(huán)節(jié)加強(qiáng)處理。在箱梁部分的混凝土完成澆筑,且施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,即可根據(jù)之前的安裝順序反向拆除掛籃模板[8]。
其次,合龍段施工。在落實(shí)該項(xiàng)施工的過(guò)程中,需要先合龍邊跨再合龍中跨。在落實(shí)合龍施工以前,需要做好檢測(cè)工作,將掛籃及壓重拆除。之后對(duì)合龍束進(jìn)行穿束處理,將吊架安裝及水箱配重等工作依次完成,并落實(shí)鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道安裝及模板安裝等操作。與此同時(shí),要進(jìn)行剛性連接,對(duì)預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行臨時(shí)性的張拉處理,妥善做好混凝土澆筑施工及配重卸載操作。然后對(duì)混凝土實(shí)施養(yǎng)護(hù)管理,完成預(yù)應(yīng)力拉張及壓漿作業(yè)。在落實(shí)上述操作的過(guò)程中,必須要對(duì)各工序環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的銜接,避免銜接不當(dāng)而出現(xiàn)疏漏問(wèn)題影響工程的施工質(zhì)量[9]。
最后,做好應(yīng)力控制工作。在實(shí)際施工當(dāng)中,應(yīng)力控制至關(guān)重要,而大跨徑連續(xù)橋梁施工中的應(yīng)力主要包含穩(wěn)定應(yīng)力、收縮應(yīng)力及荷載應(yīng)力等。對(duì)于這些應(yīng)力的控制,需要結(jié)合工程施工過(guò)程中的受力情況編制控制指標(biāo)及控制方案,并要加強(qiáng)相應(yīng)的應(yīng)力測(cè)試元件對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力變化的檢測(cè),一旦檢測(cè)發(fā)現(xiàn)橋梁當(dāng)中存在撓曲問(wèn)題,必須要做好各項(xiàng)施工參數(shù)的調(diào)整工作,使橋梁線性能夠得到有效的控制,避免對(duì)工程質(zhì)量造成不利影響[10]。
綜上所述,在橋梁施工中對(duì)大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)加強(qiáng)應(yīng)用,能夠使橋梁施工的質(zhì)量得到有效的提升,這對(duì)于橋梁建設(shè)施工的有效開(kāi)展有著積極的作用。因此,相關(guān)單位應(yīng)該對(duì)該項(xiàng)技術(shù)保持高度的重視,并要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行合理的應(yīng)用,使其能夠在橋梁建設(shè)當(dāng)中發(fā)揮更大的作用。