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桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的使用

来源:原创论文网 添加时间:2021-08-06

  摘    要: 论文对大跨径连续桥梁施工技术的特征进行简要分析与阐述,并以某桥梁工程为实际研究案例,从不同层面对大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的具体应用进行了分析与探讨,以期为后续的大跨径连续桥梁施工提供一定的理论参考。

  关键词 :     大跨径连续桥梁;施I技术;桥梁施I;质量控制措施;

  Abstract: This paper briefly analyzes and expounds the characteristics of long-span continuous bridge construction technology, and takes a bridge engineering as an actual research case, analyzes and discusses the specific application of long-span continuous bridge construction technology in bridge construction from different levels, so as to provide certain theoretical reference for the follow-up long-span continuous bridge construction.

  Keyword: long-span continuous bridge; construction technology; bridge construction; quality control measures;

  1、 引言

  现阶段,在日益提升的交通运输要求的影响下,桥梁工程建设数量在逐年增加的同时,实际桥梁建设规模也在持续扩大。大跨径连续桥梁施工技术作为当前大规模桥梁施工中常用的施工技术,具有质量优秀、适应力强、养护任务较少、实用性强等优势,不过为保障桥梁后续运营中的安全性和稳定性,必须对大跨径连续桥梁施工质量进行有效控制。因此,通过对大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用进行研究分析,进而提出相应的大跨径连续桥梁施工质量控制措施,有着一定的现实意义。

  2、 大跨径连续桥梁施工的特征

  大跨径连续桥梁属于应力桥梁,其主体结构是连续刚构桥,此种结构主要由桥墩和梁体2部分共同组成,并且桥墩和梁体之间通过直接固结的方式进行连接,相对于传统桥梁结构来说,连续刚构桥结构中的桥墩可以更大程度地分担梁体压力,保障梁体的安全性和稳定性。综合分析来看,采用连续刚构桥结构的大跨径连续桥梁具有质量优秀、适应力强、养护任务较少、实用性强等优势[1]。但同时,因为连续刚构桥结构属于多次超静定结构体系,在后续运营过程中,由于各类外力因素的不断影响,其在实际应用过程中将会产生更多的附加内力,进而对大跨径连续桥梁的整体质量造成影响。例如,在自然环境的影响下,混凝土会出现膨胀收缩现象,而相关现象所产生的应力将会对整个大跨径连续桥梁的整体结构稳定性造成影响,进而影响到大跨径连续桥梁的实际质量[2]。对此,技术人员应结合工程项目的实际情况,科学选择桥梁施工技术,进而降低各类附加内力对桥梁整体质量造成的影响。
 

桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的使用
 

  现阶段,我国大跨径连续桥梁施工技术已经较为成熟,各种类型的大跨径连续桥梁施工设计可以满足不同铁路、公路的运行要求。现有大跨径连续桥梁种类如表1所示。

  表1 大跨径连续桥梁种类
表1 大跨径连续桥梁种类

  3 、大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用

  3.1、 工程概况

  某高速公路桥梁工程总长度1.8km,属于大跨径连续梁桥。在施工过程中,为保障桥梁整体强度,桥梁和封端均会采用强度等级为C50的混凝土进行施工,而桥梁的防护墙则会采用强度等级为C40的混凝土,具体施工过程中还会根据桥梁实际情况加入适量的膨胀剂。桥梁工程具体施工流程如图1所示。

  图1 大跨径连续桥梁施工流程图
图1 大跨径连续桥梁施工流程图

  3.2 、基础施工

  3.2.1、 大型沉井和上部结构施工

  大型沉井作为大跨径连续桥梁施工工艺中的关键技术,其在某高速公路桥梁工程施工过程中必须结合工程项目的实际情况,综合分析大型沉井的结构尺寸、所处位置以及结构相对位置,进而科学设置大型沉井的具体参数。此外,因为项目中的大型沉井均较深较大,所以在实际施工过程中必须加强监督管理,并要求施工人员时刻关注大型沉井施工时的注浆速度以及整体施工进程[3]。大跨径连续桥梁的上部结构处于上部开口区域周边位置,相关结构包括支撑结构、通道结构等。项目上部结构建设过程中主要采用转体施工法,在实际施工过程中主要通过现浇施工和装配施工2个方面来进行上部结构衔接施工优化。

  3.2.2 、深水承台

  本桥梁项目的施工范围包含水域,其中部分桥梁结构将会深入水体内,所以该部分桥梁结构在施工和运营过程中将会受到水体的影响,必须对相关因素进行充分考虑,以此来保证施工质量以及后续桥梁的安全性和稳定性。对此,在实际施工过程中将会采用深水承台工艺,并在施工前对水体的深度、流速以及地质环境等诸多基础参数进行全面收集,然后根据收集的参数结构来对深水承台工艺进行优化完善,确保深水承台工艺在项目中应用时能够真正满足实际要求。此外,为进一步提高项目施工质量,水下施工过程中还会采用水下成桩工艺来加强桥梁基础结构,进一步提高桥梁施工质量。

  3.2.3、 钢绞线与预制结构连接

  预制结构处理需要选择生产资质充足、市场口碑优秀、综合性较强的生产商达成合作,然后安排专业技术人员指导生产商对预制结构进行焊接、拼接。在完成焊接、拼接以后,需要对所有连接点质量进行仔细检查,确定连接点质量符合质量标准之后,测试预制结构连接点的实际抗拉伸性能,并将测试结果与标准参数和预期参数进行匹配对比,进而及时发现和解决其中存在的各类问题。最终在连接钢绞线的过程中,技术人员应指导施工人员进行钢绞线穿束和混凝土浇筑作业,其中混凝土浇筑作业则需要在完成预压测试的24h内进行,所以在实际施工过程中技术人员必须对施工时的天气情况进行充分考虑,避免在实际施工过程中出现超出规定时间范围的情况[4]。

  3.3、 施工监控

  在项目中,施工监控主要分为应力监控和温度监控2部分,具体内容如下。

  3.3.1 、应力监控

  大跨径连续桥梁施工过程中将会受到多种应力的影响,相关影响因素不仅会影响到项目施工进度,还可能会对项目施工质量造成影响。因此,为有效且及时发现各类应力所造成的影响,并及时进行处理,需要加强对桥梁应力的监测工作。首先,技术人员需要结合桥梁施工设计,综合分析桥梁应力集中点,然后在实际施工过程中,在这些应力集中点处设置在线监测设备,并通过在线监测设备来实时采集桥梁应力变化情况;其次,将在线监测设备所采集的数据导入BIM软件中,构建桥梁三维立体结构模型,将该模型与预期模型进行对比分析,判断当前施工中存在的问题,对相关问题进行针对性解决。

  3.3.2、 温度监控

  项目温度监控主要分为年温度差影响监测和局部温度差影响监测2部分。其中,年温差若是存在于水平约束结构,那么便会造成桥梁结构的均匀伸缩,但不会导致结构出现温度应力。若是桥梁结构存在均匀伸缩约束,那么年温差便会对桥梁造成温度应力影响。局部温差影响主要体现在沿界面高度方向的日照温差影响。在实际温度监控过程中,技术人员需要在桥梁顶板、腹板、梁体等不同位置设置相应的温度监控设备,并由此来实时收集桥梁温度变化,计算出温差因素可能会对桥梁所造成的影响,进而提出相应的应对措施,避免年温差和局部温差对桥梁质量所造成的影响。

  3.4 、支架法施工

  桥梁工程项目的现浇施工作业需要在支架的帮助下进行。在具体支架架设过程中将会采用碗扣脚手架,并且为提高支架结构的整体稳定性,还需要结合大跨径连续桥梁的梁体建设要求,综合计算支架的实际承载力,并根据桥梁设计要求对支架进行优化完善。实际施工过程中,支架需要架设在平整、硬化的施工区域,相邻两支架之间的间隔应控制在60cm左右,通过壁厚为10mm的Φ630mm钢管柱进行支架架设,每个施工段共设置5排支架,每根钢管柱支架则会通过12号槽钢进行连接。支架的布置方向则需要与桥向保持一致,在支架的横向范围则需要增设剪刀撑,并以此来合理调整支架立杆,在立杆下侧垫设长度为15cm的竹胶板。此外,为有效避免支架施工出现支架非弹性形变情况,需要使用沙袋完成支架的预压作用,进而通过水准仪等设备来观察支架的沉降情况。

  3.5、 挂篮施工

  在项目中,挂篮施工主要分为主体桁架、轨道吊装、内模吊装、翼板吊装、底板模板吊装等部分。具体施工控制方法如下所示:

  (1)通过吊车吊装轨道和垫木,并通过夹子、锚定钢棒等工具对轨道进行有效固定,以此来加强挂篮施工过程中的线性控制效果。

  (2)桁架吊装时需要借助吊车在导轨上进行主构架固定,然后再进行推进设备、千斤顶、锚定设备的组装及固定,最终通过锚定钢棒进行挂篮固定,以此来不断降低结块所承担的重量。

  (3)内模需要先在地面处进行底模拼接,然后通过吊车进行吊装,将内模底板安装在挂篮桁架区域,以便于后续结块安装时的尺寸控制。

  (4)在完成内模安装之后,技术人员需要结合项目实际情况,科学控制挂篮的实际尺寸,并将挂篮与初始模板进行相互连接。

  3.6 、梁体结块施工

  3.6.1、 混凝土浇筑及养护

  首先,混凝土在拌和过程中将会产生水化热现象,在实际项目施工过程中可以借助此特点来提高混凝土粗料温度。而想要达成此目标,则需要技术人员结合本地区实际地质水文情况,合理设计混凝土配合比,确定各类材料的使用量,但为进一步确保此配合比的合理性,技术人员还需要在施工现场进行混凝土配制试验,然后从试验中选择出最符合本地区实际情况的混凝土配合比,然后根据此配合比确定项目施工中的实际混凝土配置要求,并严格要求所有施工人员根据此配合比进行混凝土配制。

  其次,在混凝土浇筑时,施工人员应遵循“由下及上”的顺序依次进行底板、腹板、顶板的混凝土浇筑作业,并在浇筑后立刻进行混凝土振捣作业,具体振捣时间、振捣工艺应严格按照施工标准进行,避免混凝土凝固后存在蜂窝孔等质量问题。

  最后,在混凝土浇筑阶段,施工人员还需要时刻关注桥梁腹板周边混凝土的高度差。通常情况下,此高度差应控制在2cm以内,若是超过此标准,则需要立刻进行整改。此标准的控制目的在于促使挂篮的受力更加均匀,确保各施工段连接处的新旧混凝土不会出现明显错位情况,保障桥梁整体施工质量。在浇筑完成后,施工人员需要及时对混凝土进行养护作业,具体养护作业方式需要根据季节、天气进行选择。例如,在冬季时分需要对混凝土进行保温覆盖处理;在夏季时分则需要进行浇水保湿或者蒸汽养护作业。

  3.6.2、 模板工程

  模板安装时,为保障模板的稳固性,需要通过方木进行支撑。实际项目施工中主要选用厚度为15mm的竹胶板作为模板,然后通过钢钉连接的方式对模板和方木进行连接固定。翼缘板和侧模底板区域则需要设置斜面和支架来进行有效支撑,以此来确保底模和侧模之间的固定效果,避免实际混凝土浇筑过程中出现漏浆情况,必要时还可以通过织物对缝隙进行封堵。模板中的内模也会采用竹胶板作为主体材料,然后借助方木作为固定支撑。在具体的模板工程中,通常需要在完成底板浇筑以后再进行内模安装,此时需要结合断面的尺寸情况对内模进行合理设置。此外,大跨径连续桥梁施工中还需要强化桥面的防水性能,并在桥面上合理设置伸缩缝。对此,在模板工程中,施工人员需要根据设计要求在伸缩缝位置通过防水密封胶和沥青麻絮等材料在桥面上设置凹槽,相邻两凹槽之间的距离通常为2m左右,并在凹槽设置完成后对防水层的防水性能和抗腐蚀涂层进行测试,确保防水层的抗渗透性不超过0.25MPa,抗腐蚀涂层的厚度超过150μm。

  4 、结语

  综上所述,随着社会经济的不断发展,如今大跨径连续桥梁施工技术也在不断发展和成熟。相对于常规桥梁施工技术来说,大跨径连续桥梁施工技术具有稳定性强、承载力高等技术优势,但在实际应用过程中为保障桥梁的整体施工质量,还需要从基础施工、施工监控、支架法施工、挂篮施工、梁体结块施工这5个角度对大跨径连续桥梁施工质量进行综合控制,及时发现和解决施工过程中存在的各类问题,综合保障大跨径连续桥梁施工质量,为桥梁工程的后续使用安全性和使用寿命提供重要保障。

  参考文献

  0 [1]熊良贵大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施I中的应用分析[J]交通建设与管理2020.4(4):126-127.
  0 [2]李友河,符德省邓旭东锚下应力测试技术在连续刚构桥梁施工中的应用[J]公路,2020 ,65(2): 120-124.
  0 [3]周双喜,邓芳明,韩震等基于优化极限学习机的大跨径连续桥梁施I线形预测[J]铁道学报,2019,41(3):134-140.
  0 [4]侯立君试析桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用[J]绿色环保建材,2020,4(5):117+120.

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