马志强
中国水利水电第十一工程局有限公司,河南郑州
摘要:近年来,社会经济的发展带动了各个行业的发展,在此时代背景下,我国桥梁工程的建设步伐也在逐渐加快,大跨径连续桥梁施工技术得到了广泛的应用。随着这类施工项目的不断增加,人们越来越关注桥梁的稳定性、安全性以及经济可行性。但是,就目前我国桥梁工程的使用现状而言,大跨径连续桥梁的整体质量仍然需要进一步提升。因此,就必须深入探究该项技术的应用,对其中存在的问题采取合理可行的质量控制措施。鉴于此,本文以大跨径连续桥梁施工技术的特点展开探讨,结合案例详细分析了大跨径连续桥梁施工技术在桥梁工程中的应用,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:大跨径连续桥梁;施工技术应用;质量控制
前言
尽管大跨径连续桥梁施工技术具有众多优势,但是,在实际使用的过程中由于受到恶劣的施工环境的影响,也存在着容易受到干扰以及控制难度大等方面的问题,因此,为了能够提升大跨径桥梁施工技术的使用效果,就需要明确桥梁施工中的问题与难点,以问题为导向开展相应的施工规划工作,以此来推动我国交通事业的发展。
1.大跨径连续桥梁施工技术的特点
1.1受力特点
连续刚构作为大跨径连续桥梁的主体结构,在实际开展大跨径连续桥梁建设工作的过程中,由于连续梁是桥梁的主梁,桥墩与梁体固结是主要的结构体系,将梁体和桥墩连接起来,能够提高桥梁的结构强度和承载力,结构强度越高,其固结效果越好。但是,大跨径连续桥梁施工也存在如下缺点:跨径连续桥梁结构是多次超静定结构体系,由于受到外力作用的影响,会导致内部结构发生变化,尤其是在混凝土收缩以及温度预应力等因素的影响下,会对桥梁的整体结构受力产生影响,致使桥梁内部出现质量缺陷,最终影响到桥梁的使用寿命和使用质量。由此可见,在大跨径连续桥梁施工中,明确大跨径连续桥梁的施工特点非常关键[1]。
1.2施工工艺特点
将悬臂施工技术用在大跨径连续桥梁施工中,能够在相邻的跨径方向上,从平衡与对称的方向在落成的桥墩上进行施工,实际施工作业的开展,可以通过使用悬臂拼装方法,同时还可以用到悬臂浇筑方法。这种方法的使用不仅质量可控,而且施工效率高,在具体应用的时候能够满足桥梁施工的质量要求,最大限度降低大跨径桥梁的施工难度,这也是该项技术得到广泛应用的主要原因。明确大跨径连续桥梁的施工工艺特点,对于提高施工使用水平意义重大,同时也能够确保施工有效性,降低施工风险[2]。
2.大跨径连续桥梁施工技术的应用难点
2.1桥墩和梁体固结
大跨径连续桥梁施工能够将桥墩和桥梁固结在一起,向桥墩传递本应由梁体独自承受的一部分荷载,以此来达到减轻梁体压力的作用,确保桥梁的每一部分都能够分担一定的荷载,全面保障桥梁的安全性和稳定性。这样一来,即便面临车辆超载的情况,也不会影响到桥梁的稳定性,使桥梁处于安全运行状态,减轻外部荷载对桥梁的损耗。
2.2预应力控制不易
预应力的控制作为大跨径连续桥梁施工中的一项难点内容,主要是因为预应力中的管道分部比较多,如图1所示。管道建设工作的落实,很难做到对所有预应力管道进行精准定位,导致预应力控制出现了问题,从而加剧了大跨径连续桥梁施工隐患。因此,在开展桥梁设计工作的时候,需要设计人员打造具体的桥梁截面为实际的桥梁截面,以此来精准分析桥梁结构,对于应力计算不合理的现象,就需要合理调整设计方案。
图1预应力管道示意图
2.3支架搭设难度较高
在大跨径连续桥梁施工过程中,支架的搭设是一项技术难点。由于大跨径连续桥梁的施工环境复杂,施工位置相对特殊,特别是在大跨径桥梁跨越河流的时候,会拉近与河面之间的距离,从而增加搭设支架的难度。除此之外,在桥梁施工位于滑坡位置的时候,施工人员在上面作业具有很大的风险,即便完成建设工作,支架的拆除也非常困难[3]。
3.大跨径连续桥施工的主要内容及要点分析
3.1工程概况
某桥梁宽为32.5米,桥梁两侧臂长4.2米,桥梁底部宽15.25米。通过技术人员进行综合分析比较,结合桥梁的实际情况,最终确定使用大跨径连续桥梁施工技术开展施工作业。在实际落实桥梁施工作业的过程中,主要用到的是现浇混凝土施工方法,支架的搭设用到了碗扣和钢管的组合形式,由于桥梁所处区域的气候环境明显,因此,对施工速度和工程质量产生了较为严重的影响,为了能够有效避免出现结构变形问题,就需要在桥梁大跨径梁上开展预压施工作业,同时要调整底板模板,最大限度保障工程施工能够满足相关技术标准要求[4]。
3.2基础施工
在实际开展桥梁施工作业的过程中,大跨径连续桥梁施工技术主要包含了基础、索塔以及上部结构这几个方面的内容,其中,基础作为整个工程项目的核心,该项施工作业的落实需要注意以下几点:(1)重视深水承台施工作业。由于桥梁在运营阶段很容易受到外部水流的影响,最终会使桥梁孔径间距出现问题,再加上桥梁承台面积比较大,桥梁施工难度也会因此提升,所以,工程人员必须使用钢吊箱的施工方法。(2)地下连续墙结构施工。工程人员必须严格按照施工工艺落实各项施工作业,使钻孔施工质量满足标准要求,同时必须要避免孔中出现任何杂物,为大跨径连续桥梁基础结构的安全性和稳定性提供可靠的保障[5]。除此之外,桥梁工程人员必须结合大跨径连续桥梁的特性,严格把控沉井结构尺寸,并且使用钢筋笼开展各项施工作业。
大型沉井施工需要做好如下方面的工作:(1)清理沉井底部,以免底部出现大量的杂物,确保沉井底部的平整性。(2)对钢壳进行沉井处理,由于受到钢壳特性的影响,就需要严格把控沉井施工速度,一旦施工速度比较慢,就会影响到沉井效果,进而会引发一系列事故。(3)基础处理。在开展基础结构施工作业的过程中,需要全面确保基础结构的质量和性能,使大型沉井工程质量满足标准要求。对于大跨径连续桥梁施工技术的使用,为了避免工程出现任何问题,就需要制定合理可行的应对策略,在全面保障工程质量的前提下,需要尽可能降低能源的损耗[6]。
3.3索塔施工
在大跨径连续桥梁施工中,索塔施工作为一个关键环节,为了能够从整体上提高工程项目的施工水平,就需要工程技术人员结合实际情况,确定合理的施工流程。通常情况下而言,在大跨径连续桥梁索塔施工中,主要包含了泥索塔以及钢索塔这两种施工技术。在实际施工阶段,需要工程人员结合项目的具体情况,选择最佳的钢 索塔型号和规格,在此基础之上,严格按照要求合理落实搭接施工作业。除此之外,工程人员在进行泥索塔施工作业的过程中,必须正确使用塔吊以及电梯结构,使泥索塔的结构完整、承载性能合格,这样一来才能够有效避免可能出现的索塔失稳现象[7]。为了能够充分发挥出索塔施工技术的应有效果,就需要施工人员在吊装索塔的过程中,严格按照实际情况确定最佳的工程技术参数,并且要结合施工现场实地开展数据测量工作,保障最终设计参数的合理性。要想使索塔施工质量达到技术标准要求,还需要开展索塔应力控制工作。在实际施工中,技术人员必须严格按照索力大小确定索塔的受力条件,进而计算索塔的截面面积,通过使用预埋应力测试软件对索塔的应力状态进行分析,一旦发现索塔的应力无法满足技术标准以及设计方案要求,或者和规定要求的数值存在着很大的偏差,就需要及时分析导致这种问题出现的主要原因,并且立刻做出调整。如果桥梁索塔结构控制应力相对较大,就会加剧施工难度[8]。因此,工程人员必须严格按照实际情况对索塔控制结构进行调整,将索塔的温度应力控制在合理的范围内,全面保障索塔结构的稳定性,为桥梁工程的正常使用奠定良好的基础。
3.4上部结构施工
由于桥梁上部结构的施工内容复杂,因此,工程人员在具体开展施工作业的过程中,可以将其划分成梁段以及斜拉桥斜拉索这两个部分进行。梁段施工作业的开展,要求施工人员必须结合桥梁结构的特性,选用现浇施工方式和悬臂施工方式合理浇筑梁段结构。在大跨径连续桥梁施工阶段,为了能够全面提升桥梁结构的稳定性以及安全性,就需要工程人员合理使用混凝土箱梁施工作业的方法落实支架结构施工作业。由于此次桥梁中的梁段是PK断面箱梁结构形式,在这种情况下,使用分块浇筑施工方法,能够起到强化施工效果的作用,并且还能够有效预防可能出现的施工裂缝。整体式箱梁结构的复杂程度相对较高,所以,在施工过程中需要用到整体浇筑施工作业方式。
4.大跨径连续桥的施工技术与应用分析
4.1大跨径连续桥的地基处理技术
在大跨径连续桥梁施工中,地基处理技术做一项基础性的施工技术,在使用该项技术对地基进行处理的时候,需要施工人员做好地基施工位置在清理工作,以便为后续地基处理以及各项施工作业在开展提供可靠的保障,这样一来,也能够为大跨径连续桥梁地基处理施工提供良好的条件,使地基处理施工更加完善,从而达到提升大跨径连续桥梁施工效率的作用,从整体上保障工程项目的施工质量。
4.2混凝土浇筑施工技术
在大跨径连续桥梁施工中,必须高度重视混凝土施工作业,因此,对于混凝土浇筑施工工艺以及施工方法的选择,需要结合大跨径连续桥梁的混凝土施工要求,基于实际情况选择科学合理的施工技术以及施工工艺。通常情况下,在开展混凝土浇筑施工作业之前,需要相关施工人员全面检查混凝土施工的模板、支架以及钢筋,确保其性能质量与相关要求一致。同时,混凝土的浇筑通常都会用到泵送方法,为了能够有效控制混凝土的浇筑速度以及浇筑厚度,还需要使用相应的仪器设备,并且要全面落实混凝土浇筑施工作业的检查工作,以便进一步保障混凝土的施工质量和施工效果。除此之外,大跨径连续桥混凝土施工作业的开展,必须严格按照从下向上的方法落实连续浇筑施工作业,一旦混凝土浇筑出现间断现象,就必须严格把控间断时间使其不能高于混凝土,自身的凝固时间,以免影响到混凝土浇注施工效果。
4.3模板支设施工技术
在大跨径连续桥梁施工中,模板施工质量直接影响着大跨径连续桥梁的整体建设质量。在开展模板支设施工作业的过程中,模板支设施工技术作为一项关键技术,需要施工人员严格按照模板的支设要求以及桥梁的结构,合力开展模板的铺设施工作业,并且要使铺设模板之间的高度以及大小与规范标准一致,以免影响到模板支设施工质量。除此之外,对于模板支设施工过程中铺设的模板,还必须严格按照相关施工要求,使其和大跨径连续桥梁的边线处于垂直状态,从而为模板支设后的支架固定工作提供可靠的保障,进而最大限度保障整个大跨径连续桥的施工效果。
4.4孔道压浆与封端施工技术
在大跨径连续桥梁施工过程中,孔道压浆与封端施工技术主要用在大跨径连续桥梁的基础部分,并且以钻孔施工为主。一般情况下,在实际落实大跨径连续桥梁孔道压浆与封端施工的过程中,需要相关施工人员在开展施工作业之前使用一定量的膨胀剂,并且要在进行孔道压浆施工作业之前,使用清水清理孔道压浆施工,在完成孔道压浆施工作业之后,必须由施工人员全面分析桥梁梁体中的杂质,并且要做好钢筋的除锈检查以及除锈保护工作,在全面保障各项内容检查达标的基础之上,才能够进行封端作业,并且要检查密封效果,以免其严重影响到大跨径连续桥梁的施工质量和施工效果。
5.大跨径连续桥梁施工质量的控制措施
5.1优化落实桥梁施工作业
大跨径连续桥梁的施工优势主要体现在如下方面:(1)有效控制应力。在施工过程中,必须详细观察应力的变化情况,及时对桥梁的结构和质量进行测试,并且要以测试结果为依据从整体上对应力进行调整,从而达到有效控制桥梁应力的作用,将施工过程中的应力偏差控制在合理的范围内,为提高桥梁结构的稳固性和安全性提供可靠的保障。同时,还需要重视一些安全组件的安装工作,否则,就会直接影响到桥梁的安全性能,甚至还有可能引发较为严重的质量问题,最终酿成重大安全事故。(2)及时优化预应力。预应力的优化需要在前期测试过程中完成,开展该项工作的主要目的是全面保障预应力的精确性和专业性,以便妥善解决施工过程中的问题。在此过程中,施工人员的专业水平直接决定着预应力的优化效果。因此,施工单位必须做好施工人员的岗前培训工作,确保施工人员具备较强的责任意识以及丰富的专业知识,为确保预应力优化控制工作的安全性、规范性以及专业性奠定良好的基础。在实际施工中,为了能够使预应力的控制效果达到最佳状态,还需要严格把控材料的使用。
因此,在使用钢筋以及水泥等这些材料之前,必须全面落实相应的检测工作,为了能够避免大跨径连续桥梁在结构上出现任何问题,除了要做好钢筋预应力优化工作之外,同时还需要不断提升桥梁性能以及施工工艺水平,并且要完善桥梁结构。除此之外,大跨径连续桥梁工程项目各项施工作业的落实,必须严格按照施工图纸要求进行,这样一来不仅能够全面保障桥梁的安全性,同时还能够控制施工成本,以免出现较大的资源浪费现象,实现综合效益最大化。
5.2开发应用桥梁施工控制信息系统
如今,桥梁建设企业为了能够顺应时代的发展趋势,就必须积极开发一套适用于大跨径连续桥梁施工中的信息系统,该系统主要包含了计划模块和控制模块两个方面的内容,其中,计划模块中涉及到资金流管理、工期安排以及项目资金管理等。为了能够使大跨径连续桥梁施工中的各项资金都得到合理利用,就必须做好资金使用情况的监督工作,并且要及时发布资金相关的数据信息,做到全员监督。控制模块主要是用来接收、传输和加工数据信息,其主要作用是我为管理者制定决策提供依据,同时还能够协助开展大跨径连续桥梁施工过程中的进度管理、材料管理以及设备管理工作。
5.3加强安全管理
任何一项工程项目的开展都必须将安全放在首要位置,大跨径连续桥梁施工也是如此。因此,在实际使用施工技术的过程中,必须高度重视各个环节的安全管理工作。具体而言,除了要建立相关的管理制度,深入分析可能出现在事前、事中以及事后的一系列隐患,制定针对性的预防措施之外,同时,还需要严格按照桥梁工程项目的实际情况安排施工人员,从而达到提升施工效率的目的。另外,要做到规范作业,以免由于施工人员的违反违规作业而引发各类事故。
结语
总而言之,大跨径连续桥梁施工技术包含了多个方面的内容,对于施工企业而言,不仅要严格把控各项技术要点,同时还需要深入分析常见的技术问题,结合工程项目的实际情况采取科学合理的控制措施,从而达到进一步提升整个桥梁施工质量的目的,为人员和车辆的安全通行提供可靠的保障,这样一来也能够促进国民经济的快速健康发展。
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