李建凱
(貴州省公路工程集團有限公司,貴州 貴陽 550000)
當前連續(xù)剛構橋施工中,相關施工控制措施能為工程施工質量保駕護航,使工程的品質得到更有效的保障。伴隨著物質發(fā)展水平的不斷提高,人們越來越關注施工質量和工程品質。當前,借助先進的新材料與新技術,若要做好施工控制,首先要對施工技術人員加強教育和培訓,不能只是單純照搬既有經驗,而是要深入細致地研究,跟上時代的發(fā)展和技術的進步。由于橋梁施工水平的不斷提升,也改變了人們對橋梁結構的要求。面對當前的橋梁施工背景,連續(xù)剛構橋作為整個交通工程建設的重要組成部分,具有非常重要的地位,因此必須強化連續(xù)剛構橋的施工控制措施,確保萬無一失。只有這樣,才能更好地為橋梁工程的建設打下堅實的基礎,并且為整個交通工程的功能開發(fā)提供更廣闊的空間。
其一,就連續(xù)剛構橋而言,其利用連續(xù)的梁板,而且利用無支座連接和固定梁板以及橋墩,如此橋面平順性也就得到確保,并且也預防更換或者設置支座伴隨的難處,從某種程度上方便了施工。另外,由于此橋各部分采用了較為特殊的連接方式,故而在一些方向,有著較大的抗扭剛度和較強的抗彎度,如此在橋梁使用的后期,依然能保證更好的穩(wěn)定性和安全度。
其二,如果合理利用柔性橋墩,也能夠控制因為環(huán)境因素引發(fā)的預應力混凝土伴隨的各種變形以及細微位移。在大跨徑橋梁中,就連續(xù)剛構橋而言,其有著相對廣闊的應用,而進行橋墩結構模式挑選時,要結合現(xiàn)場實際及環(huán)境因素,充分考慮混凝土收縮具體情況來進行定奪。如果橋梁修建經過的地區(qū)有較大的高差和較為復雜的地形地勢,就需要充分應用高墩連續(xù)剛構系統(tǒng),如果橋梁修建經過的地區(qū)有較小的地勢高差,同時橋墩高度不足時,就可以選擇具有更好柔性性能的雙薄壁墩,從而使得結構承載力可以得到較好的提升。
其三,因為橋墩的結構模式以及梁板連續(xù)性,梁板內部結構有著較為合理的受力,梁板中間有著較小的正彎矩,兩邊也有著相差較小的負彎矩。另外,與一般橋梁比較來看,連續(xù)鋼橋利用了墩梁固結法,不用進行支座的更換,如此也就省下了該項目的開支,并且利于結構受力的優(yōu)化,利于結構應用年限的延長。
其四,連續(xù)剛構橋結構有著較大的跨徑,結合結構受力情況來看,施工時一般會選擇懸臂施工法。
就連續(xù)剛構橋而言,在施工時,懸臂澆筑是使用頻率較高的一項技術。由于橋梁有較大的跨徑,有較高的梁體質量。故而,多數(shù)情況下,澆筑混凝土時,采用中間向兩端模式,也就是懸臂澆筑。懸臂施工過程中,掛籃是使用率較高的設備,但其不能對端頭混凝土進行澆筑,所以進行這部分混凝土澆筑時,就會用到托架。采用懸臂施工法有一個必要的條件,那就是墩梁固結??傮w來講,此法已經較為成熟,所以在連續(xù)剛構橋進行施工時,多會選擇此模式。
在施工的時候,要結合現(xiàn)場施工具體條件,充分考慮橋墩結構的具體高度、地形等,在每個結構頂面都進行支撐托架(可由萬能桿件進行拼接)的設置,要結合現(xiàn)場施工需求以及梁體現(xiàn)澆段節(jié)段的具體長度,明確其設立的高度以及長度,與箱梁寬度相比,托架橫橋向寬度可以大一點,如此也可以為設置箱梁模板預備一定空間。當前,在一些跨度連續(xù)剛構橋中,一般選擇斜拉式或斜撐式托架,在使用托架時,由于其會沖擊到箱梁,因而理論上講,它會使得附近混凝土伴隨一定的變形,為了預防此情況,在施工時,施加各類方法為防止托架變形。
現(xiàn)澆段中,托架法一般應用于起步長度,若澆筑長度相對較長,則選擇掛籃施工法,此法可謂懸臂澆筑成功的重中之重。掛籃施工的中心點是橋墩,逐漸向兩端對稱地進行澆筑,因為此方法有著一定的局限性,澆筑一般分段實施。掛籃類似于一般施工里的腳手架,就是在空中進行施工。橋梁從澆筑開始一直到施工完成都是在掛籃上,其中囊括了澆筑混凝土的各個層面,比如模板的安裝、鋼筋的焊接綁扎等。在連續(xù)剛構橋施工的整個過程中,掛籃作用很大,比如輸送和調整梁體節(jié)段的每個位置,安裝和運輸模板,運送施工材料等等,也就是由于其具有強大的功能,使得針對掛籃質量有著較高的要求,不但要承載力好,還要有較好的穩(wěn)定性和安全度,同時還要靈活,有著相對較快的移動速度。
在連續(xù)剛構橋施工過程中,懸臂施工較為重要,在進行現(xiàn)場澆筑的時候,需要嚴格規(guī)范澆筑的順序。一般來說,先進行梁板底板的澆筑,然后進行其頂板和腹板的澆筑。但如果混凝土有著足夠小的體積,就可以一次性將它進行澆筑。在針對掛籃懸臂進行混凝土澆筑時,要分析掛籃的承重情況,預防在新舊混凝土交接的地方伴隨裂縫,使得橋梁整體質量受到影響。特別是進行腹板、頂板澆筑的時候,由于已經澆筑好底板,相互間很可能伴隨裂縫,故而需要處理好它和底板間的接縫。為了較好地控制此類裂縫,可以利用預變形施加模式,進一步較好的控制裂縫。
柔性橋墩是連續(xù)剛構橋經常選擇的橋墩,其有著較小的強度,許可結構伴隨一定移位。尤其是某些結構不對稱、不規(guī)則時,在不對稱荷載下,橋墩就會伴隨一定彎矩,進而伴隨一定變形,有著較差的穩(wěn)定性。為預防此類現(xiàn)象發(fā)生,需要采用相應的控制措施來確保結構穩(wěn)定。當前,一般采取如下幾點措施:其一,橋梁結構有著較小建筑高度并且較淺水深時,可以進行臨時支架搭設,使橋梁穩(wěn)定性得以提升。其二,若橋梁結構有較高建筑高度并且水相對很深時,就可以選擇臨時橋墩支撐結構,比如在橋墩上部放置三腳撐架等,當結構整體施工全部結束時,再拆除相應的輔助工具。
對于連續(xù)剛構橋,在其施工工藝當中,合龍段的施工是由較為復雜的結構組成,若此階段伴隨問題,就會影響整體的橋梁質量,故而應該保證該階段的施工質量。
針對合龍段施工時,要結合設計需求,將勁性骨架預埋在合龍節(jié)點的兩側懸臂段。在預埋以前,需要計算好施工撓度(懸臂端),認真核算骨架位置,預防在合龍的過程中,因伴隨骨架錯位問題而難以焊接。配重時,要結合設計進行極限配重的計算。同時,還要結合實際,核算配重的質量,使得其準確度得以保證,預防此段兩端質量不對稱而沖擊到梁體,進而對梁體質量產生相應的影響。
橋梁施工的時候,如果氣溫很高,在橋梁合龍段,不管是施工工藝還是施工模式,都要符合相應要求,大多情況下利用頂開法進行。這個模式要對頂開距離進行規(guī)范計算,結合設計需求進行相應的核算,另外還要就橋墩高度、溫濕度進行認真考慮,分析其可能帶來的影響,從而將頂開距離明確出來。懸臂端頂開工作僅需要進行于中跨合龍段,通過此,來將高溫對梁板帶來的影響消除,也較好地改善整體橋梁的受力,應用千斤頂來實現(xiàn)懸臂端頂開工作。在明確千斤頂?shù)牟课粫r,要結合受力具體,確保不影響梁板,預防梁板伴隨橫橋向的彎矩。懸臂端頂開工作一般有兩個控制變量,一個是頂開量,另一個是頂開力。若研究氣溫對合龍的具體作用,就可以用前者,其他就可以利用后者進行控制。懸臂端頂開工作到位以后,就要及時焊接勁性骨架,焊接工作對溫度有著較高的要求,若溫度控制不好,必然對焊接質量有著較大影響。一般而言,焊接的時候,要確保溫度處于一定范圍中,若在高熱天氣進行焊接,還要采用一定的降溫法或選擇一天中溫度最低的時候。焊接時不能間斷,要確保質量和速度,進而使得混凝土澆筑的開盤時間不受影響。
多數(shù)情況下,對于連續(xù)剛構橋合龍段而言,一般就是進行一對臨時預應力鋼束的設置,通過預應力模式使得此階段的施工順利進行。在合龍時,預應力鋼束要在第一時間做好張拉,等結束后在第一時間拆除。最后,還要澆筑此階段的混凝土。
某高速公路大跨度橋梁,該橋根據(jù)跨徑及結構形式分為6聯(lián),跨徑形式為:2×(2×40m)+2×(3×40m)+(65m+2×120m+65m)+(3×40m)。其中,跨徑較大的第5聯(lián)采用預應力混凝土變截面連續(xù)剛構,跨徑組成為65m+2×120m+65m。此段采用的施工順序是:先進行邊跨部分,后進行中跨部分;前者利用吊架合龍,為保證箱梁合龍時為剛性連接,箱外頂板預埋2處勁性骨架,箱內底板預埋2處勁性骨架,合龍時焊接固定。
按照施工圖,一個合龍段對應的勁性骨架是4個,位于箱梁的頂板部位以及底板部位。在合龍段前一個號塊,要進行勁性骨架的精確預埋,先進行一端的焊接,而另外一端,則在澆筑混凝土前(中跨合龍段兩邊還需同時頂推1500kN水平力),盡快完成進行骨架的焊接工作。同時,焊接的時候,還要充分考慮溫度,一般都是選擇一天中溫度最低的時候。在焊接以前,要用水浸濕梁體結構(焊接周圍),同時覆蓋一定的防火物品,預防電焊過程中損害梁體外表,使得其表面平整度受到破壞,進而對其質量及美觀度造成影響,甚至對混凝土的保護層有所影響,進而危害到結構。
圖1 合龍段立面圖
針對預應力,在合龍段有著相對較高的施工要求,因而需要按照規(guī)范認真執(zhí)行。第一,認真澆筑混凝土。完成這項工作后,確保混凝土強度達標,在第一時間對預應力鋼筋進行張拉。在張拉時,要多觀察周圍混凝土的具體情況,若存在異常,要將張拉止住。在張拉以前,對張拉設備要進行檢查并復查,從而使得其有效性得以確保,在張拉時,需要利用油表讀數(shù)和拉伸量結合的模式來做好相應的控制,如果兩者結果有較大差距,或者與規(guī)定量相比,伸長量有著較大誤差的時候,要在第一時間檢驗和校對儀器,將原因查找出來在第一時間改正。張拉預應力鋼束時,要結合鋼束的具體位置以及長度,對單雙側張拉模式進行選擇,張拉的時候,先張拉中間,后張拉兩邊;先張拉上面的,后張拉下面的;同時,要對稱于構件截面的豎直軸線。要結合設計的標準張拉和安裝預應力鋼筋,切忌對它進行焊接和切割,施工的時候要對其進行保護,預防其出現(xiàn)彎折等現(xiàn)象。
要做好此項工作,需要充分關注如下工作:一是要充分檢驗壓漿應用的材料和設備以后才能進行壓漿施工工作。壓漿工作有著復雜性特征,需要定期清洗和維護設備,預防因為施工殘渣的伴隨而對施工質量引起影響。二是壓注水泥漿的時候要連續(xù),在整個過程中不能間斷,要一直到延續(xù)此項工作到滿足施工質量需求。為確保預應力鋼筋可以得到全面的充漿,需要將一切出漿口封閉,待水泥漿全都凝固,才能將這些出漿口打開。
綜上所述,由于中國城鎮(zhèn)化建設日益加快,對連續(xù)剛構橋的施工控制已成為一項需要不斷探究和深入思考的課題,要進一步加強連續(xù)剛構橋的施工控制措施,使其兼具科學性和客觀性,同時還要完美契合整個工程建設的質量目標。由于各處橋梁工程地質條件和環(huán)境不同,其所設計的工程結構也有所差異,這也對連續(xù)剛構橋的施工控制提出了更高的要求。作為施工現(xiàn)場技術與質量的責任人,施工技術人員的責任重大,必須時刻把握時代的發(fā)展脈搏,及時學習先進的施工理念和專業(yè)技術知識,同時始終保持認真細致的態(tài)度和踏實肯干的精神,在連續(xù)剛構橋施工的各道工序中嚴格把關,從而為整個工程的建設質量提供良好的開端和堅實的基礎。