潜浮式倒悬索跨海大桥施工技术研究

发表时间:2020/4/30   来源:《城镇建设》2020年2月5期   作者:叶亮亮
[导读] 近年来我国的交通系统建设项目不断增加,其中尤其是跨海大桥工程
         【摘要】:随着我国社会经济发展速度的不断提升,这在很大程度上依赖于我国交通状况的改善,同样也对交通发展起到了较大的促进作用。作为交通系统中的重要组成部分,桥梁建设在我国复杂的交通系统中起到关键作用,尤其是涉及到跨江跨海交通建设时,必须要以桥梁建设为基础,这样才能保证交通线路的连贯性和实用性。因此,本研究针对我国交通建设的实际情况,对潜浮式倒悬索跨海大桥施工技术进行深入分析。
         【关键词】:  潜浮式  倒悬索  跨海大桥  施工技术
         近年来我国的交通系统建设项目不断增加,其中尤其是跨海大桥工程,这样不仅能让我国的海上交通更加方便,还能有效促进两岸的经济发展,也是我国整体经济发展中的重要基础。对于跨海大桥的建设,其结构形式较多且各种形式的桥梁结构应用条件存在差异,在实际建设中通常需要根据区域内的实际情况选择合适的类型,以此确保能顺利完成交通线路的建设和规划。潜浮式倒悬索跨海大桥是近年来用于跨海大桥建设的一种新型结构,其相对于传统结构形式的跨海大桥有更多优势,逐渐成为跨海大桥的主要结构形式。因此,加强对潜浮式倒悬索跨海大桥施工技术的研究十分必要。
         1.基础与桥墩施工
         1.1桩基施工
         对于潜浮式倒悬索跨海大桥的建设,通常情况下选择混凝土灌注桩作为桩基,这样能有效保证桩基的稳定性。实际施工中,首先应完成对钢套管的制作,完成后于浮船上分阶段对钢套管进行下沉处理,使用螺杆将每个阶段连接,需要注意确保钢套管顶端始终处于水面之下。之后再进行钻孔处理,主要是将钢套管下沉至海底后进行,具体需要将孔洞钻至设计标高,随着孔洞的钻进向下延伸钢套管,将其作为护壁。完成后将钢筋笼下至承台位置,但应将钢筋顶端控制在承台底部之上,最后根据水下混凝土浇筑施工相关流程完成对桩基的浇筑。
         1.2承台施工
         对于承台,通常以钢筋混凝土进行制作,以钢板进行外包,这样即能将钢板作为模板,又能让其充当受力结构。实际施工中首先应完成对箱型钢模板(钢箱)的制作,以承台外围尺寸为准完成制作,之后在钢箱上下开圆孔,孔洞直径应稍微大于桩外径,具体数量与桩基数量保持一致。然后将钢箱吊起,并放在桩套管顶部,操作时要将钢箱上的孔洞与钢套管上的孔洞对其,完成后将钢箱沿着钢套管向下移动,直至达到设计标高。之后由施工人员下潜至承台,让其用封水橡胶和连接板将桩套管与钢箱连接,通常情况下下潜深度在50米左右,因此施工难度相对较低。之后将桩套管内的海水抽干,让施工人员下潜至承台处,并切割承台内的桩套管,完成后进行承台钢筋的绑扎,主要是通过桩套管内部将施工人员及材料送入。最后,泵送混凝土并完成承台混凝土的浇筑。
         1.3桥墩施工
         对于桥墩的施工,同样采用钢筋混凝土及外包钢板完成。施工时先将螺栓拆除,并将承台以上的桩套管拆除。之后进行桥墩钢模的制作,钢模的制作不需要底板,需要注意在顶端焊接较长的工作管,以此保证完成钢模的定位后能让工作管处于水面之上。钢模制作完成后将其下沉到承台,然后将其与承台密封连接,并将钢模内的海水抽干。完成后让施工人员从工作管内进入,完成桥墩钢筋的绑扎,将混凝土泵入后完成对桥墩混凝土的浇筑。最后,所有工作完成时将螺栓拆除以解除工作管。
         1.4锚碇施工
         开展锚碇施工时,主要材料选择钢筋混凝土,将锚碇和副锚设置在两岸,按照常规的悬索桥施工方法进行。具体操作中,两岸距离较长且需要使用锚碇和副锚时,可采用本文中承台和桩基的方法开展施工操作。
         2.索系与主梁施工
         2.1主缆施工
         制作主缆的材料通常选择高强度钢丝,具体的编制方法与常规悬索桥大致相同,实际施工中主要是需要借助潜水员的帮助开展操作,这样才能让主缆从桥墩底部的锚道穿过。


         2.2主梁施工
         主梁施工较为复杂,钢混组和结合或钢筋混凝土结构的水密舱是其主要形式,在桥梁宽度较小时通常需要1个,桥梁宽度较大时可适当增加几个。具体施工中还要以海水浮力确定水密舱的重量,尽量让其处于海水浮力以下,且两者之间的差值以超过车辆载荷和二期恒载为宜,确保水密舱不会沉入海水以下。采用预制的方式完成水密舱施工,并且要分为多个阶段完成,施工中还要为其焊接较长的工作管以确保水密舱定位后工作管处于水面之上,为后续施工做好准备。水密舱的两端要用钢板进行封闭处理,但需要预留封水装置和拉杆孔等,之后分阶段通过浮桥进行拼接,操作是需要同时对称进行边跨和中跨的施工,具体为:以高强度钢丝完成拉杆的制作,在主缆上固定其下端,并以上端为牵拉端,穿过预留孔后将其临时固定于水密舱上,并在预留孔设置封水装置;其次,在副锚上固定用高强度钢丝制成的斜拉索一端,斜拉索穿过预留孔后在水密舱上临时固定其另一端,同样在预留孔上设置封水装置;再者,按设计索力张拉斜拉索和拉杆,在水密舱下沉至设计标高时停止,并将施工人员和材料从工作管放进水密舱内;之后,在桥梁纵向上使用临时拉索对水密舱进行移动,到达设计位置后停止,与另一节段或海岸相连,然后进行封水处理以避免接缝漏水;然后,对两节水密舱之间的钢板进行切割,形成通道后用钢板对工作管下口进行封闭处理,拆掉螺栓并将工作管解除,之后持续进行下一节段的施工直至合拢,最后进行电缆和行车道等的铺设,并完成各项辅助施工等。
         3.施工技术难点
         根据潜浮式倒悬索跨海大桥的建造要求,其实际施工时质量和效率可能受到多种因素的影响。首先,在进行桩基的定位时,海床较深且海水流动较快或风浪较大时,钢套管下沉的位置会受到各种因素的影响,容易造成位置的偏差,最终对桩基的定位造成影响;其次是封水措施,实际施工中在完成对承台外包钢板的定位后,桩套管周边需要进行封水处理,水密舱下沉时也需要进行封水处理,对于水密舱的接缝同样需要封水处理。实际操作中通常会因为水压问题而对施工效果造成影响,因此需要在施工时对水压进行有效控制以确保施工质量;最后是拉杆和斜拉索施工索力的确定,实际施工中采用分阶段水下拼接的方式完成水密舱的施工,主缆线型会处于不断变化之中,且拉杆和斜拉索索力也不是固定数值,需要采取有效措施对各阶段的索力进行确定,以此确保施工顺利完成。
         4.结语
         潜浮式倒悬索跨海大桥作为跨海大桥中的一种新型结构形式,其在很大程度上能满足海上环境对桥梁建设的要求,对保障桥梁本身的稳定性和安全性均有较好的效果。但在实际建设中,潜浮式倒悬索跨海大桥的施工要求相对较高,各个环节的施工难度均相对较大,需要施工单位在实际施工中根据桥梁设计要求对其进行有效处理,以此确保桥梁建设顺利完成且桥梁投入使用后具有足够的安全性。实际施工中,对于桥梁各个部位的施工需要用到多种施工技术,施工单位可在施工前对施工人员进行针对性的培训,以此确保施工人员在实际施工中能顺利完成各项操作,并避免传统桥梁施工思维影响施工质量。
        
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