李書瑤
(安徽省交通工程質量安全管理服務中心,安徽 合肥 230051)
橋梁建設是山區(qū)高速公路建設當中最重要的組成部分,在實際開展施工工作時,具有難度大、施工區(qū)域環(huán)境差等特點,在一定程度上影響了最終橋梁建設的質量[1]。為實現(xiàn)對山區(qū)高速公路橋梁施工和建設質量的全面提升,本文針對其施工技術開展相關研究。
山區(qū)高速公路橋梁工程具有地勢變化大、路面不平整、高空作業(yè)項目多等特點,因此,在進行此類工程的施工技術討論時,需要結合工程實際情況與地理特點、設計施工方案。下述將以高速公路橋梁工程中的立柱與蓋梁結構為例,對其進行施工技術的詳細論述。
根據(jù)工程實例,橋梁立柱頂部與公路路面之間的高度差均大于45m,為了滿足高速公路橋梁工程的穩(wěn)定性需求,在進行橋梁立柱施工時,選擇φ180cm 與φ220cm 的圓柱墩作為立面結構,也以此結構作為鋼筋焊接、裝模拆模的支撐架構[2]。在實際施工中,使用φ50×2mm 的鋼筋管路作為結構的搭設支撐,通過此種結構規(guī)劃與布設方式,提高橋梁立柱的穩(wěn)定性。在搭設時,可在每排結構上架設3~5 根墩柱支架,并輔助以縱向風纜的方式,對橋梁立柱結構進行施工設計。立柱結構設計圖見圖1。
圖1 山區(qū)高速公路橋梁立柱結構設計圖
綜合圖1 設定的施工圖紙可知,可設置立桿為13×4根,每根立桿之間的步距控制在200×1.5m 范圍內。當工程實施時遇到橋梁墩柱時,可根據(jù)工程施工需求,對立桿的步距與數(shù)量進行適當調整[3]。同時,當橋梁立柱橫桿的步距在1.5~2.0m 范圍內時,可設置一個結構為水平方向的雙向立桿,并采用調整立柱支撐的方式,在其結構下端部位設置一個長度為20 厘米的橫向掃地桿。此時,橋梁立柱的支撐結構可以擺脫混凝土自重對其的負載,因此,在進行結構穩(wěn)定性驗證時,僅從施工既定荷載與風荷載兩個方面進行重點檢驗即可。
在上文提出的橋梁立柱結構施工中,可假設橋梁支護結構的自重為240N,此時,可認為20N 為施工荷載重量,在此種假設條件下,每個橋梁立柱的承載力約為5kN。將計算得到的數(shù)值與《鋼結構橋梁施工規(guī)范》文件中的參數(shù)標準進行比對,發(fā)現(xiàn)在此種施工受力下,每個豎向的橋梁立柱應承受大于200MPa 的壓力[4]。按照每個支撐結構鋼管為φ48×3mm 標準,設定每個橋梁立柱的回轉半徑為15mm,經過既定荷載與風荷載試驗證明,此時的支架結構無論在穩(wěn)定性方面,或是在結構整體強度方面,均可滿足山區(qū)高速公路橋梁施工要求。
同樣,在進行高速公路橋梁蓋梁施工時,可選擇鋼絲繩作為預制構件的垂直運輸工具,將其與螺絲栓進行連接,進行蓋梁的拼接。在進行此部分結構施工時,考慮到在施工現(xiàn)場進行人工裝模行為,可能受到外界因素的限制與束縛,因此,可在每個半弧圓鋼上安裝一個裝卸結構。使用1 噸以下的卷揚機器,進行拆模的輔助與配合。此時,可將混凝土按照垂直澆筑的方式,至少分量兩次進行澆筑施工,其中蓋梁的上一級支護結構需要提前與澆筑樁進行牢固連接,在確保上級結構穩(wěn)定后,使用直徑為25m 的模板進行下級結構施工。在施工過程中,應注意以下幾點:預制模件的剛度與強度均需要滿足《鋼結構橋梁施工規(guī)范》文件要求;所有的施工材料均應從正規(guī)廠家購進;橫向與縱向的連接結構需要使用優(yōu)質螺栓進行支撐。
為了避免輸送預制構件過程中由于傳送機器擺動出現(xiàn)模板不穩(wěn)定的問題,在進行蓋梁施工時,采用無支架施工方式,將原有的支架結構作為一個操作平臺,將φ120mm 厚度的鋼管作為支撐點,在其上托位置,選擇貝雷架結構作為承重結構。此結構示意圖見圖2。
圖2 山區(qū)高速公路蓋梁施工設計圖
由于大部分山區(qū)高速公路橋梁均為雙柱墩,因此按照上文提出的內容進行施工,可滿足工程實施的基本需求。
在完成上述對山區(qū)高速公路橋梁的立柱與蓋梁施工后,為了進一步提高橋梁整體施工質量,首先針對橋面結構上的補強層進行加固。在完成施工后的混凝土橋面結構上,首先澆筑一層混凝土材料或鋼筋混凝土材料,使其與原有結構之間能夠形成更加兼顧的組合截面。同時,這種截面結構還能夠在一定程度上提高橋梁的耐久沖擊荷載能力,并阻擋雨季大量降水的滲漏,以此提高橋梁整體的耐久性。由于在完成整體施工后橋梁上會存在大量被連接件留下的孔隙,考慮到橋梁的加固需要以及橋梁整體質量,需要對其各個被連接件的孔徑和孔隙進行規(guī)定,不同被連接件的孔徑和最大間隙控制范圍如表1 所示。
表1 不同被連接件的孔徑和最大間隙控制范圍
按照表1 中規(guī)定的不同被連接件的孔徑和最大間隙控制范圍,在對橋梁上各個孔徑結構進行測量時,應當嚴格按照要求,針對間隙已經超過最大限度的孔徑需要對其進行堵封處理,或在特定位置上鋪設鋼筋網(wǎng)結構,縮小間隙。根據(jù)實際施工特點,可選用規(guī)格為100mm×100mm 的φ12 雙層鋼筋網(wǎng)結構,并且上、下兩層鋼筋網(wǎng)結構之間的間距不應小于55mm,并保證保護層的厚度為40mm 左右,以此通過上述方式實現(xiàn)對橋梁基礎結構的加固。
結合本文上述提出的施工技術,將其應用于實際山區(qū)高速公路橋梁建設項目當中,針對該技術的應用效果進行驗證。為確保實驗的可對比性,選擇將傳統(tǒng)施工工藝在類似的橋梁建設項目當中的相關施工情況進行比較,完成如下對比實驗:
本文實驗當中的高速公路橋梁建設項目為位于某城市周邊山區(qū)內,橋梁全長為1253m,由45 孔2435m 的鋼與鋼筋混凝土結構構成。橋梁上半部分的整體架構采用多種不同跨徑預應力混凝土簡支T 梁組成,其跨徑設計分別為32.2m、31.26m、32.2m和31.26m。在橋面上包含兩條人行道和四條行車道。根據(jù)上述建設參數(shù),利用本文上述提出的施工技術完成對該橋梁建設項目的施工。針對橋梁施工質量,利用4000m/s 工程波對其樁身的完整性進行測定,若存在不完整情況,則對其存在的缺陷結構的深度和長度進行記錄。將上述施工技術完成所有施工工作后橋梁的質量情況記錄,并將其與相似橋梁項目質量情況比較,如表2 所示。
表2 兩種山區(qū)高速公路橋梁施工項目質量情況記錄表
在建筑產業(yè)持續(xù)發(fā)展的背景下,相關高速公路橋梁工程施工成為了建筑行業(yè)的關注重點,因此,本文在完成了此次施工技術的研究后,采用對比實驗對設計的施工技術進行了實驗,并通過實驗證明此項技術具有一定可行性,可滿足建筑工程施工中的安全性與穩(wěn)定性需求。