李現飛
(山東省路橋集團有限公司,山東濟南 250000)
現代城市建設中,橋梁工程建設是一項非常重要的工作,也是影響我國經濟發展的重要因素。近年來,隨著科學技術的不斷進步,橋梁工程建設也迎來了新的發展機遇,橋梁建設數量不斷實現新突破,呈顯著增長趨勢。為推進城市化建設,實現交通運輸事業的順利發展,需要基于先進科學技術,不斷升級橋梁施工技術水平。特別是對施工要求較高的大跨徑連續橋梁,施工技術水平會直接影響工程質量。因此,需要科學合理地選擇大跨徑連續橋梁施工技術,并基于現有的實踐經驗及基礎條件對大跨徑連續橋梁施工技術進行更加深入的研究,促進我國橋梁工程建設向更加規范化、專業化的方向發展。
大跨徑連續橋梁是一類預應力橋梁,它的整體結構大多是連續的,橋墩與橋梁的整體協調度十分關鍵。受益于這種結構形式,大跨徑連續橋梁的整體受力均勻,剛度較好,能適應公路交通和軌道交通等不同交通類別的需要。隨著我國橋梁建設數量的不斷增加,大跨徑連續橋梁的施工技術日趨成熟,相關人員可以根據實際情況選擇相應的施工技術。
近年來,大跨徑連續橋梁質量高、環境適應性強、壽命長的特點日益凸顯。大跨徑連續橋梁的鋼結構聯結方式對控制和減輕施工中的負彎矩有很大幫助,使橋梁結構的穩定性、耐受性和抗震性都有較大提升。此外,由于大跨徑連續橋梁施工技術是一項以連續梁施工技術為基礎的施工工藝,其自然也具備連續梁施工技術的諸多優點,因此逐漸在橋梁工程中被采用[1]。
不過目前國內仍有很多工程采用靜定結構,該施工方式容易對橋梁的應力水平與承受能力產生影響,后續運營過程中混凝土膨脹收縮等問題出現的頻率及可能性更高,不利于橋梁整體穩定性的提升。因此,在橋梁工程建設項目的開展中,相關人員需要結合現場實際環境對施工技術進行合理選擇并持續優化,最大限度地滿足項目需求,避免施工技術不合理對橋梁施工產生負面影響。
支架是橋梁工程的基礎工程,也是保證橋梁安全施工的關鍵。但在項目實際開展過程中,部分水域的水體會出現流動現象,這會在一定程度上對支架基礎產生沖擊。持續的沖擊與震蕩會對安全措施的設置與應用產生影響,增加橋梁施工及支架應用的安全隱患。
應力控制是大跨徑連續橋梁施工的重要注意事項。合理的應力控制可以為橋梁的后續施工提供安全保障,也能充分發揮大跨徑連續橋梁的結構應用性能。但在技術應用方面,仍然存在工程結構應力均衡度不達標等應力控制問題。這些問題會降低工程整體施工水平,甚至會造成結構坍塌、結構變形等不良現象,嚴重影響橋梁的運行安全,也會增加橋梁建設的投入成本。
結構設計是大跨徑連續橋梁施工的重要環節。科學合理的結構設計能夠在源頭上避免橋梁施工過程中線性結構、撓度變化等問題的出現。在橋梁工程建設過程中,撓度普遍較大,此時橋梁工程的整體預應力也會相應提升,且隨著橋梁撓度的不斷增加,橋梁結構也會受到一定的影響。由于橋梁施工中撓度變化是無規則的,因此需要施工人員具備豐富的施工經驗和專業的技術水平,以更好地控制撓度。此外,在大跨徑連續橋梁施工中,通常存在撓曲變形的問題,這會影響預期結構位置,導致其出現較大位移,橋面的閉合程度也會受到影響。
預應力控制是大跨徑連續橋梁施工中的一個重要監測指標。橋梁施工過程中有效解決預應力問題,能夠提升橋梁整體結構的應用性能。然而,當前部分大跨徑連續橋梁結構中的預應力還未達到標準,存在組件性能難以得到充分發揮、存在應力沖突等問題,這會影響組件之間的應力安全,也會降低應力的平衡性。
由于大跨徑連續橋梁建設難度較大、施工內容復雜,為了提升工程質量,方便之后的管理和維護,需要做好前期的準備工作。
第一,工程建設之前需派遣專家對工程所在地的地質、水文等條件進行考察。根據實地考察結果確定施工工藝,以保證設計圖紙、設計方案與現場的實際情況相符合,或者結合實地勘察結果對先前的圖紙有針對性地進行調整,為以后的施工創造有利條件。第二,對比施工方案與規劃圖紙,并根據現場實際情況選擇施工材料的規格、類別,以及相應的施工設備,還需要借助多種手段對所選用的施工材料及設備進行質量檢查,確保其符合施工條件,避免不符合施工要求的材料、設備進入現場。第三,注重施工交底,幫助施工人員更加詳細地掌握各施工環節的技術要點,避免后續施工過程中出現技術應用不當等問題[2]。
地基處理是橋梁施工過程中的重要一環,對后續施工效果有重要影響。因此,相關人員應高度重視地基處理工作。實際工作中,施工人員應結合現場實際情況清除雜物,使地表保持平整,同時根據現場的實際情況選擇處理技術。在施工現場地質狀況不佳、易出現軟土地基的情況下,可采用強夯技術進行地基處理,或在機械設備等外力的輔助下對軟地基進行挖掘,并使用碎石、卵石等進行回填,以有效提升地基的穩定性與強度。
應用模板支撐操作技術不僅能為后續橋梁施工帶來許多便利,保證后續工程的連續開展,還能提升工程建設的安全性。應用模板支撐操作技術時,需注意以下幾點:第一,對模板進行整體鋪裝,結合橋梁中心的具體情況,制訂相應的設計方案。第二,使橋梁邊線與模板的邊緣保持垂直。另外,施工人員要嚴格控制模板的接縫高度,通常在橋梁工程中,接縫高度差須保持在1~2mm 范圍內。在保證結構美觀的前提下,提高模板的平整度和光滑度,降低結構開裂的概率,也是重要任務之一。第三,模板支撐完成后,施工者對模板進行再次檢驗,此時的工作重心在檢查模板設計方面。若發現模板松動、破損等問題,應及時上報,并由相關人員根據施工要求進行整改。
大跨徑連續橋梁建設不僅對鋼筋材料的需求量較大,而且對鋼筋的性能、質量、規格等都有很高的要求。因此,在大跨徑連續橋梁建設中,需要投入大量的人力物力。為提高橋梁施工質量,在施工之前,需根據設計圖紙,對工程方案的合理性和可行性進行判斷和深度分析。還要按照工程既定的質量標準,對鋼筋進行檢查,并向采購單位核實鋼筋來源、規格型號等。如果發現鋼筋存在銹蝕現象,要進行特殊檢查,并及時進行除銹處理。在鋼筋布設環節,需要將鋼筋錯開排列,以此提升橋梁的承載能力。按照上述要求完成鋼筋布置后,需要及時對鋼筋進行固定、捆扎,以免受外部因素影響,出現鋼筋脫落等問題。
混凝土澆筑與養護是橋梁施工的關鍵環節,各部門及施工人員都應重視該環節工作的開展,以及混凝土澆筑與養護技術的規范性[3]。在工程正式開始之前,施工人員應對模板的質量和鋼筋特性進行檢驗,同時對混凝土混合物進行全面的檢驗,確認以上各項都沒有問題,才能進行混凝土澆筑。施工期間,管理人員應向施工人員講解混凝土澆筑規范,特別強調混凝土澆筑厚度,并要求其在后續施工過程中嚴格落實,最大程度地縮小設計要求與實際澆筑厚度之間的偏差。澆筑完成后,為保證橋梁工程整體效果,必須結合工程實際進行混凝土養護,周期約為15 天,其間可以針對性地調整養護措施,這樣可以有效降低后期混凝土結構開裂問題的發生概率。
應用預應力筋張拉技術前,施工人員需要對橋梁工程的預期狀態及設計結構進行分析,歸納存在的問題,加強對應力狀態的管理。此外,應用預應力筋技術的過程中,必須重視對預應力筋的控制,不斷完善質量管理措施,為施工順利進行打下堅實的基礎,使橋梁整體施工質量朝預期方向發展。例如,考慮到結構自身重量,必須嚴格控制應力和設計值的偏差,通常需要將這一數據偏差維持在5%以內。不僅如此,還需要將與參數應力變化相關的結構預應力層參數維持在安全范圍內。
斜拉橋是一種特殊性較強的橋型,其主要作用是連接主梁拉索與主塔,目前大跨徑連續橋梁施工技術在斜拉橋施工中的應用也極為廣泛[4]。在斜拉橋建設過程中,斜拉索會受到較大的拉力,需要施工人員采取合理的牽拉技術,以滿足橋梁建設的承載需求。另外,為保證施工質量,施工過程中不能隨意調整鋼索,需保證拉索長度滿足工程需求。施工過程中可借助梁端牽引機、整體式橋面起重機等設備開展作業,盡可能降低前部懸臂的荷載。此外,要控制主梁偏差,如懸臂過程中,需要將軸線偏差維持在-10~10mm之間,線形誤差以-40~40mm 為宜,其他管理項的偏差控制范圍如表1 所示。

表1 斜拉橋施工誤差控制范圍
在大跨徑連續橋梁工程中,監測技術主要用于應力監測和溫度監測。無論是應力監測還是溫度監測,都要求施工人員根據現場的具體情況,同時借鑒以往的實踐經驗,在施工現場建立相應的應力、溫度監測點[5]。為了實現對大跨度連續橋梁應力的實時監測,施工人員可利用BIM 技術構建三維模型,并將基于施工實際的模型與預想狀態下的仿真模型進行對比,并計算二者之間的偏差,從而總結目前施工中已經出現或可能出現的應力問題,為橋梁建設工程優化設計提供依據。在溫度監測中,必須借助溫度監測裝置,收集橋梁橋面、底板等多部位的溫度數據,觀察不同部位的溫度變化及溫度差,進而推斷應力裂縫問題發生的可能性,為橋梁整體建設水平的提升提供保障。
在大跨徑連續橋梁施工過程中,施工單位需要采用適宜的處理技術對主橋橋墩進行處理[6]。從材料方面來說,要根據工程建設要求,選擇相應材料,并確定混凝土配比,增強材料品質,確保滿足施工要求。在混凝土材料建模施工、入模處理過程中,要對溫度進行控制,避免發生不必要的風險,如裂縫問題等,為橋墩結構穩定性的提升奠定基礎。現場作業過程中,需要專業人員記錄橋墩建設過程中產生的所有有效數據,并使用智能化技術進行整體評估,為后續施工計劃的落實及針對性調整提供參考。
綜上所述,路橋工程是推動我國經濟進一步發展的重要力量,合理選擇施工技術能為橋梁工程建設質量及安全性提供保障。其中,大跨徑連續橋梁施工技術對我國橋梁工程的可持續發展有十分重要的意義。為進一步提升我國橋梁建設質量,需要對該技術進行更加深入、細致的研究,為我國交通運輸業的持續發展創造條件。