陶宏利,劉 靜
(商丘工學院,河南 商丘 476000)
隨著我國經濟的快速發展,我國的交通體系也變得越發完善,其中橋梁在提高道路便捷性、節約路程、提高交通流通率上發揮的作用越來越明顯。如何保證大跨徑橋梁建設的高質量是目前最需要解決的問題之一。相對于傳統的橋梁施工,大跨徑連續橋梁的施工不僅可以提高橋梁整體的美感度,同時也可以為橋梁提供更好的支撐效果,滿足一些特殊情況下的橋梁應用需求。因此我們主要針對大跨徑連續橋梁的施工技術及相應的內容進行探討,進一步提高大跨徑橋梁的建設效益和建設質量[1]。
大跨徑橋梁與傳統的橋梁不一樣,其主框架結構為連續鋼結構,一般通過固結連接的方式將橋梁主體結構與橋墩結構連接起來[2]。因此與傳統的鋼結構相比,大跨徑橋梁整體的荷載能力更強,使用壽命也更長。同樣大跨徑橋梁在投入使用中也表現出了較優越的環境適應性和安全性,因為大跨徑橋梁的跨越距離相對較長,因此不需要過多地考慮橋梁中間的一些支柱建設,但同時大跨徑橋梁本身的內外力的作用也相對復雜,影響到橋梁的使用壽命的因素比較多,比如有溫度、氣候、環境濕度等,因為大跨徑連續橋梁必然涉及大體及混凝土的施工,混凝土自身就會出現熱脹冷縮等問題,導致大跨徑連續橋梁在受到外部溫度影響的情況下會出現熱脹冷縮的效應,對大跨徑橋梁的結構穩定性產生不利影響。因此,為了保證大跨徑橋梁的可靠性,應盡可能地優化結構設計,減少內應力產生的可能性,使整個大跨徑橋梁的質量更可靠、更安全[3]。
1.2.1 懸臂拼接施工
該方法是在橋梁工程結構的左右兩側分別設置一個懸臂,基于使項目整個保持均衡性的前提之下,使每一個預制橋梁預制塊都保持均衡穩定的目的。在確保預制塊整體穩定不偏移的前提之下,落實后續的施工工序,避免出現后期的安全隱患或更嚴重的質量問題[4]。
1.2.2 大跨徑連續橋懸臂的澆筑施工
為了保證整個橋梁工程結構施工時的整體穩定性以及各組成單元的質量,需要先在橋多的兩邊分別提前架設好工作面,隨著項目整體澆筑的落實,逐步提高整體的預應力參數,確保整個系統的應力平衡。為了保障整體的施工質量,大跨徑連續橋梁在混凝土澆筑完成之后的模板拆除、錨固安裝等步驟上必須落實相應的細化工作,并做好對每一個步驟的加固和檢查工作,追求項目建設效益的最大化[5]。
對于大跨徑連續梁的施工,為了保障整體的施工質量,要做好橋墩和梁體的有效連接以及固化檢查,并通過相應的銜接措施保證整個橋體結構的穩定性。對于大跨徑橋梁施工來說,通過直接相連接的方式可以讓上下兩層的承載力得到有效的傳播,同時又能提高整個工程的施工效率。對于整個橋體結構來說,大跨徑連續橋梁的結構相對于傳統的橋梁其整體的抗扭性能更加優越,不過由于建設大跨徑橋梁所用的混凝土對于溫度的敏感性較大,容易受到熱脹冷縮的效性,因此大跨徑連續橋梁的施工也可能會增加橋的內應力,因此在橋梁設計和施工中,應嚴格按照相應的規范落實作業內容[6]。
對于大跨徑連續橋梁來說,其附加應力會對整個橋梁工程的建設效果和質量產生一定的影響。從大跨徑連續橋梁自身的結構特點分析,大跨經濟橋梁建設期間以及投入使用之后受制于自身所用的混凝土材料特性、橋墩的沉降等多方面的因素影響,使其內部的應力不斷地增大,影響到整個橋體結構的穩定性和安全性。同樣,一些內在的施工因素也會對大跨徑連續橋梁的質量造成一定的影響[7]。
比如,有些地區受制于自身地域條件的限制,在橋梁建設之前沒有對當地的環境進行充分的調查,等到橋體結構建好之后這些外部因素對整個橋體的安全又會造成嚴重的影響。因此,在建設前必須對橋梁建設環境做到全方面的調查,尤其是對本地區的地質水文情況調查,橋梁所建設區域的水流深度和速度也會影響到大跨徑連續橋梁的施工工藝的選擇。在設計施工方案之前必須有專業的人員到現場勘測收集相應的資料之后,結合橋梁的具體建設需要、基礎施工要求等因素進行設計施工方案。為了保障大跨徑連續橋梁整體的施工質量,對于施工過程中需要控制的各項技術標準必須統一,通過科學規范的管理措施保障整體的施工水平符合行業要求。在大跨徑橋梁施工中有很多的安裝環節,為了保障施工質量和施工方案的可行性,應結合具體的生活現狀做出合理的調整。
在混凝土大跨徑連續橋梁施工中最常用到的一種施工方式就是索塔施工技術,也是一種比較關鍵的施工技術,在使用該技術時要首先考慮到所建設的大跨徑連續橋梁的整體高度以及安裝位置等因素,并做好整體的測量控制工作。按照測量的尺寸進行分層次施工、分段澆筑相結合的模式。如果索塔的建設不高于5米,應當使用張拉應力法進行一次性張拉和澆筑,同時為了避免鎖塔建設過程中出現裂縫,應適當地采用一些橫向的限制措施或水平支撐措施進行優化,盡可能地減少結構的變形度,提高整體的穩定性。
在建設測量斜拉橋的過程中應充分考慮到索量、索長因素,并根據橋梁建設的實際情況優化張拉和牽引的方案。梁端建設完成之后第一次張拉和二次張拉時,為了減少兩端所承受的負荷,需要在進一側進行吊車操作,而這也對保障整個大跨徑連續橋梁的施工質量發揮著不可替代的作用,同樣也可以通過吊索架吊裝索盤和吊索。
大跨徑連續橋梁整體的施工工藝相對復雜,在整個施工體系中最關鍵、最重要的部分就是深水承臺部位的施工。因為該部分的施工質量可能會受到流速、水流方向等多種因素的影響,如果深水承臺部分的施工質量無法達到設計標準的話,可能會對整個橋底的結構產生不利的影響,結合目前大跨徑連續橋梁的具體施工情況來看,在深水平臺施工時需要與鋼套箱、鋼吊箱等施工結構進行有機的融合,充分發揮出相關施工工藝的優秀性,而且在鋼梁施工的時候可以通過整體吊裝的方式實現對于大型吊箱的搬運。對于大跨徑連續橋梁的施工而言,臺地基土密室性直接關乎整個結構的穩定性,因此必須做好承臺施工質量的控制。
鋼筋工程是保證大跨徑連續,橋梁抗拉性能和抗震性能的一個核心工程,因此在施工中不僅要從鋼筋數量、鋼筋規格上進行全面的控制,還要確保其鋼筋工程整體的施工質量達到設計要求并符合規范。為了避免鋼筋工程施工中出現質量問題,應落實以下幾方面的工作。首先要加大對于鋼筋材料的檢驗,確保鋼筋在抗拉性能和抗震性能符合設計文件,同時對于所采購到的鋼筋運送到現場之前需要按照標準進行抽檢,對于不符合標準的材料無論如何都不能使用,在正式使用之前還要對鋼筋進行二次檢驗,嚴禁將劣質鋼筋或存在明顯質量問題的鋼筋應用到現場上。在鋼筋工程施工時還要做好對于鋼筋結構的防銹工作,提高整體的耐用性和耐久性,做好所有鋼筋材料的檢查和保管,盡可能避免鋼筋結構出現變形和腐蝕,保障整體的質量。
在孔道壓漿施工之前,操作人員首先需要將鋼筋表面的生銹層以及周邊的污染物清理干凈,對鋼筋進行拋光方后,使用專門的膨脹劑材料進行孔道壓漿,保障其整體的效果。
基礎工程是整個大跨徑連續橋梁最關鍵的一部分之一,其施工質量會直接影響到整個大跨徑連續橋梁的結構穩定性和社會效益。因此,在施工之前工人應嚴格按照標準將地基層表面的垃圾清理干凈,并嚴格按照相應的平整度制定出標準化的施工方案,為橋梁的下一步建設打下一個必要的質量基礎。尤其當遇到軟落地基的時候,要根據具體的情況對地基進行處理,無論是使用換填法還是強夯法或粉噴法,必須保障地基的質量滿足建設需要。
由于大跨經連續橋梁其自身結構特征,其模板工程施工的工作也比較復雜,在進行模板拼接之前應嚴格按照設計方案制定好整個模板的施工計劃和作業標準,做好模板的拼接準備,避免因支撐體系不牢固或其他原因出現高差。在混凝土澆筑之前還要對模板進行檢查,做好對模板的各項尺寸平整性、平滑性等方面的控制和強化工作,避免在澆筑時出現松動、裂縫問題。
在建設之前相應的參與單位應提前做好準備工作,并針對項目的實施提前商討好落實方案,保障整個項目的質量。比如提前聯系好項目的施工機械設備,施工專業班組和所用的建設材料,提前落實到位保障橋梁施工質量的相關措施。做好橋梁質量的一線控制工作。
為了更好地開展工作,在進場之前需要先將場地清掃干凈,并結合地質勘探資料以及建設需求對地基進行整理,提高地基的強度,滿足施工的需要,為后續的建設打下基礎。對于大跨經連續橋梁施工而言,地基的質量直接決定了整個橋梁以后整體的質量,因此在地基處理的時候,一定要確保地基的質量能符合設計的要求。地基的處理和施工方案往往是根據地質勘探資料所確定的,因此要確保獲取的地質勘探資料必須要全面。若下部有溶洞或淤泥土質的話,需要進行特殊處理或重新設計處理方案。
為了保證整個項目的建設質量,需要結合項目的設計文件及施工要求提前落實對應的模板施工預案,提前訂購好在模板施工中所用到的各種材料,確保模板與橋面的垂直狀態并做好模板之間的連接,將高度和偏差都控制在1.5 毫米之內。同時在拼接模板的時候應盡量選用平整美觀、無裂縫的模板,在模板拼裝完成之后,由專業的人員對模板的質量進行檢驗,在符合要求之后方可展開后續工作。正式澆筑之前要對模板的整體質量需要二次檢查,尤其是一些需要加固的部位,必須確保加固措施的穩固性。在混凝土澆筑過程中,需要有專業的模板拼接人員,并做好現場的管理工作,當發現漏漿或模板變形時要及時地處理,避免導致事故的進一步擴大。
在施工過程中必須有專業的人員落實對于鋼筋混凝土的檢查,對于施工過程中所用到的各種原材料,從規格、標準、出廠廠家上都應做好嚴格的控制,而且還要進行現場的檢驗,如果發現任何質量問題應嚴禁應用到工程的施工中,比如混凝土必須做坍落度實驗和制作混凝土試塊,鋼筋必須進行張拉實驗。
在施工過程中,為了避免溫度和內部應力對整體的結構造成影響,應加強對這兩方面的監測力度。在監測之前應由工作人員結合項目的建設需要以及相關的經驗制定相應的監測方案,并根據實際的需要加大監督的頻率。還可以結合BIM 技術對橋梁進行三維立體建模,將實際測得的偏差與模型進行對比,找出二者的差別并分析其形成的原因,然后落實相應的應對措施。
在我國相關政策的扶持之下,大跨境橋梁的建設力度正在逐步地加大,為了滿足時代發展的需要,相關的從業人員要不斷地對大跨徑橋梁的施工化和施工工藝進行優化研究,在保證施工質量的同時降低施工難度,壓縮施工成本,提高大跨徑連續橋梁的施工效益。同時針對大跨徑橋梁施工中可能出現的問題也要進行深層次的分析,通過優化施工工藝、選用合適的施工材料等方法做好整體的質量控制工作,避免出現任何的質量瑕疵,保證整個橋梁施工的穩定和安全性,發揮出大跨徑橋梁的社會價值和經濟價值。