陳萬鵬
(山東省路橋集團有限公司,山東濟南 250014)
當前,我國基建事業不斷發展,橋梁工程技術也隨之不斷提高,如大跨徑連續橋梁結構形式的出現,該技術有效滿足了橋梁工程的多樣化發展需求,使橋梁工程建設水平邁上了新臺階。橋梁工程是交通運輸體系的重要組成部分,其工程質量和社會經濟發展、公眾的生命安全息息相關。為此,建設團隊需要加強對橋梁工程建設技術的重視,如應用大跨徑連續橋梁結構形式,以提高橋梁工程結構的穩定性和可靠性,保證工程質量,滿足后期交通運輸需求。
大跨徑連續橋梁是一種多孔連續鋼結構組合形式,其上部結構是分離單式箱梁,預應力結構體系是橫向、縱向和豎向三向結構。其中,主梁采用混凝土和懸臂現澆法施工工藝,主橋墩和過渡型橋墩分別采用不同的混凝土結構。大跨徑連續橋梁主要采用整體式承臺結構,這種結構形式可以提升橋梁主墩臺的抗擊性能,主墩臺可采用單薄墻壁分離式空心墩,一般需要將空心段設置在承臺上方。主墩臺基礎是一種鉆孔灌注樁,在承臺合龍段處需要設置不同的澆筑點,這些點需要設置在吊架上,在具體施工時還要遵循一定的原則,先進行邊跨施工,后進行中間跨施工,以有效完成整個合龍施工。在此過程中需要采用千斤頂頂推、逐級加載,有效控制荷載,并對橋墩和主梁結構的變形情況進行監測和分析,確保施工活動開展[1]。
大跨徑連續橋梁工程建設難免會遇到地質地形條件復雜、水文水系條件復雜的情況,有時甚至會修建在環境復雜的河面上,導致施工難度大、風險大、周期長,無法順利搭建施工支架。然而,由于大跨徑連續橋梁施工對地基條件的要求高,因此需要施工團隊科學分析施工現場的地質地形條件、環境特點,把握現場情況,根據規范要求科學采用大跨徑連續橋梁技術。
在大跨徑連續橋梁工程建設中,施工單位需要重視支架的搭設,因為這項工作是重難點任務,一般來說,支架搭設高度越高,難度越大、風險越大、要求越高。這主要是由于大跨徑連續橋梁施工范圍大、跨越距離大,因此需要搭建多個支架,導致現場管理難度高。并且,支架搭設高度受現場環境影響大,一般支架搭建容易受滑坡地段和河道深度的影響[2]。所以,在大跨徑連續橋梁工程建設中,施工單位需要綜合多方面因素,合理制訂施工方案,科學搭設支架,以降低施工風險,保證工程質量。
在大跨徑連續橋梁施工中,需要科學設置懸臂掛籃。第一,根據工程要求和現場實際情況制備掛籃,制備完成后運送到現場吊裝。制備掛籃時需要根據設計方案和技術規范進行,制備完成后需要詳細檢查掛籃的質量、性能、形狀、尺寸等,確保其滿足施工要求,保證掛籃的穩定性和安全性。第二,在吊裝掛籃前需要做好相關準備工作,仔細檢查施工現場的具體情況,進而科學配置人員、機械設備和材料,檢查吊裝機械設備的性能和狀態,確保其穩定。對調查方案和環境影響因素都要分析到位,確保滿足掛籃吊裝條件。第三,在實際吊裝過程中需要做好現場監測和控制,確保吊裝作業安全進行,做好掛籃周圍的防護工作,如圖1 所示。

圖1 制備與吊裝掛籃
在大跨徑連續橋梁施工中,需要進行懸臂掛籃鋼筋混凝土澆筑。澆筑時需要嚴格控制各個流程和環節,處理好細節問題,可采用分層澆筑的方法,確保一次性澆筑完成,滿足基本施工要求。在懸臂掛籃鋼筋混凝土澆筑前,施工人員需要根據現場情況、設計規范,制訂合理的施工方案,而后對鋼筋端頭和錨頭,以及施工材料等進行檢查,相關檢查達標后才可以進行澆筑施工。考慮到澆筑現場的環境、溫度等因素對澆筑質量和進度有較大影響,因此在澆筑時需加強對環境和溫度的控制,確保澆筑施工滿足規范要求[3]。
在大跨徑連續橋梁懸臂掛籃施工中,需要重視張拉工藝,并詳細計劃和安排。張拉前需要做好施工準備工作,需要檢查施工現場所用機械設備的性能和質量,儀表參數等,確保其正常才可以進行張拉作業。張拉作業對時間的控制要求較高,需要在混凝土澆筑后,其強度達到設計規范和標準的情況下進行。
第一,明確橋體施工控制點。在大跨徑連續橋梁施工中一般需要設置三個控制點,考慮到施工環境的復雜、多變,為滿足放樣精準度和通視要求,需要對控制點進行加密處理,臨時增加預備控制點。考慮到橋梁工程周期長、工程量大,控制點的位置可能發生移動,發生在布設控制點后需要對相隔的控制點進行校正、復測,以確保控制點位置準確。第二,精準定位、復測。橋墩是橋梁的基礎,橋墩的質量直接影響橋梁工程的穩定性和耐久性,因此需要在施工中多次測量,滿足精度要求,避免出現較大的偏差。測量時需要科學選擇精密度高的測量儀器和專業的測量方法。比如,在橋墩施工中,通過精準定位后需要對控制點進行調整和復測,確保點位放樣結果滿足要求,將誤差控制在標準范圍內,提高放樣點的精準度。考慮到現場環境的影響,如果風力大、溫度降低均會對儀器產生影響,因此需要重新放樣,反復測試,及時發現問題。第三,高程精度測量。一般來說,橋梁的主橋墩高度會高于其他橋墩,為保證測量的精確性,需要科學選擇測量方法,如在兩個橋墩上側引入固定的控制點,然后選擇其他控制段作為參照物進行調整,以有效控制誤差[4]。
在大跨徑連續橋梁施工中,需要科學應用施工技術,科學設計混凝土力學性能指標,合理進行參數分析和優化,有效進行參數取值設計。
第一,深水承臺。在大跨徑連續橋梁施工中,承臺基礎結構主要設置在深水區,其間需要對水壓和水流速進行測試,確保其正常,以免影響孔樁間距。此外,需要對承臺尺寸和形狀進行觀測,避免誤差超出允許范圍,影響施工順利開展。承臺基礎結構施工一般選擇鋼吊梁和鋼套箱形式,操作時需要有效控制鋼吊箱安裝工藝和流程,確保安裝精準,保證施工質量和進度。然而,由于承臺基礎層施工可能會遇到軟土地基,這種情況下,水流急速旋轉時會對鋼基礎承臺產生沖擊影響。為解決這一問題,需要設置保護筒,并對頂板進行固定,以確保承臺深度滿足要求,保證施工的順利進行。
第二,地下連續墻和大型深井。在大跨徑連續橋梁施工中,連續墻是基礎結構,起支撐作用,可以保證施工活動順利進行,有效預防施工噪聲和振動污染,確保橋梁結構更加穩定和安全,提高橋梁結構的剛度和防滲性。連續墻施工需要按照一定的順序進行:底部清理、鉆孔、挖槽、接頭處理、鋼筋籠制作、混凝土澆筑等。此外,在基礎施工中有時會涉及大型深井施工,這種沉井尺寸大,對位置的精準度要求高。為保證尺寸科學、合理,需要采用鋼混結合施工方式,按照加工鋼殼沉井施工工藝進行,具體包括基礎層處理、接高、下沉、安裝、澆筑施工等。在施工過程中,還需要對各個環節和細節進行控制、調整和處理,科學應用相關技術方法,明確定位和方向,有效控制著床高度和時間[5]。
第三,索塔施工。在混凝土索塔施工時需要采用塔吊和電梯等施工機械設備,一般通過塔吊將塔柱和模板提升到索塔高度處,后采用其他工序來設置支撐,塔吊一般可以升降模板和塔柱,有效控制施工進度,有效發揮自身的作用。其也可以設置支撐平臺,提高混凝土索塔的穩定性和堅固性、安全性。另外,人們還需要加強混凝土索塔橫梁施工的控制,科學設置落地鋼管支撐,一般需要通過分層和分塊混凝土澆筑施工工藝進行,有效提高橋梁結構預應力和張拉力,保證質量。
第四,上部結構施工。在當前的大跨徑連續橋梁施工中,具體會涉及懸臂施工、頂推施工和就地澆筑施工等方法,這些方法的應用流程和標準都是不同的。第二種和第三種都需要通過設置混凝土箱梁和鋼管支架來提高大跨徑連續橋梁結構的穩定性、安全性和耐久性。在斷面箱梁施工中,需要進行分層、分塊澆筑,這樣可以有效預防裂縫的產生。在大跨徑連續橋斜拉索施工中,需要提高橋梁本身的牽引力。一般可以通過大跨徑連續橋梁段張拉和牽引力的施加,以及橋梁層吊機、梁端牽引力等導向設置,調整斜拉索彎曲半徑等參數,降低懸臂梁端荷載,確保滿足設計要求、達到設計指標。其間需要注意,待斜拉索鋼絲穩定,才可以對其受力性和索長度進行復測[6]。
第五,標高施工。在大跨徑連續橋梁施工中,需要對預拋標高進行測量、計算。標高高度主要由各個橋梁段自重撓度總和、張拉預應力撓度總和、掛籃自重撓度總和、混凝土收縮撓度總和、靜載和活載撓度總和組成,需要根據固定公式進行計算。計算后需要根據結果建立模型,以保證后期施工質量。當前,大跨徑連續橋梁斜拉橋結構主要包括混凝土主梁、鋼主梁、索塔施工、合龍段、長拉索、大跨徑連續橋梁等。其中,混凝土主梁段施工需要采用掛籃懸臂施工方法,主要包括拼裝測試、預壓、檢測、施工溫度測試等環節,其間需要有效加強質量控制,以保證工程整體質量。此外,需要科學選擇原材料,材料的質量、尺寸、類型等都需要滿足設計規范和相關標準。
在大跨徑連續橋梁鋼構橋面的設計上,可以采用吊架設計。需要在橋墩的一側預埋托架,以支撐主橋架或邊墩蓋梁,采用該技術可以降低懸臂頂端的壓力,降低邊墩偏心壓力,確保橋梁的穩定性,也可以預防懸臂頂端變形,降低橋墩的自重力,且該技術在復雜施工環境下也適用。該技術主要包括以下幾個環節:第一,先在主橋墩外側預埋承力架,以降低懸臂端壓力,托架材料主要為工字鋼,由于不同規格和類型的工字鋼承受的荷載不同,需要根據實際情況科學選擇。第二,安裝主橋架。懸臂澆筑完成后需要移動掛籃,將主橋架和墩柱橋架進行焊接,使橋架可以承受最大變形壓力。主橋架由貝雷片組成,將掛籃一端和鋼管柱連接,另一端和墩柱焊接,該環節需要保證焊接的牢固性。第三,將主橋架移動到工字鋼前側。在主橋架焊接后,需要將主橋架移動到工字鋼前端,以傳遞壓力,降低懸臂端荷載[7]。
總之,在當前橋梁工程不斷發展的背景下,工程技術也在不斷進步。其中大跨徑連續橋梁作為現代橋梁施工技術的代表,其未來會有越發廣泛的應用。應用該技術時,需要科學分析施工特點和要點,同時加強分析現場施工情況、科學調整施工方案、規范操作,以有效滿足施工要求,保證工程質量,最大化地發揮大跨徑連續橋梁技術的優勢。