聶磊
摘 要:橋梁施工在我國具有悠久的歷史,古老的工藝方法孕育了古色古香的橋梁,成為民族文化的重要組成部分。而在新時代環境中,我們要從橋梁的分類、結構特點、現代一般施工方法出發,努力探索新的橋梁建筑工藝,積極采用高科技建筑手段,融合橋梁古建筑工藝,使我國橋梁建筑在傳承精華的基礎上發揚光大。
關鍵詞:橋梁;現場澆筑法;混凝土;支架
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.137
橋梁是常態化建筑,在中國也是土木工程建筑中的司空見慣之物。由于中國山地較多,地形較為復雜,江河澗壑分布較廣,加上人口稠密,對交通的需求較大,所以橋梁建筑密布大江南北、長城內外,在古今均發揮了重大作用。由于中國歷史源遠流長,橋梁建筑歷史也格外悠久,迄今為止已有數千年之久,為中國歷史增涂了如詩如畫的一筆。
1 橋梁的分類
各種橋梁的主要作用雖然都大同小異,但其材料、功能、形式等方面畢竟有著細微的區別。這些因素決定了橋梁的分類。按照橋梁上部材料的不同可將橋梁可分為石橋、鋼橋、木橋、混凝土橋、預應力混凝土橋、鋼筋混凝土橋等,按照橋面的放置位置可分為上承式橋梁、中承式橋梁、下承式橋梁(即穿式橋梁或半穿式橋梁),按照橋梁主梁的主要承重構件特點和結構形式特點可分為板式梁、拱梁、桁梁、鋼架(構)梁、斜腿鋼構梁、懸索梁、斜拉梁等。
2 橋梁的結構
橋梁的主要結構在其上部,即橋墩上部的主梁、支座、橋面。橋梁的主體結構是大梁,大梁的主要作用是承載重量,包括橋面的重量和過橋人、物的重量。不少大梁由一定數量的支梁組成,走向與河流方向基本垂直,例如石拱橋的支梁為拱圈,而吊橋的主梁為主纜索。橋面多鋪置于大梁上,橋面較寬闊時,多分為車行道與人行道。支座支于橋臺與橋墩上,用以連接和支撐橋梁、橋面。支座下有橋墩與橋臺,橋墩由上而下分為墩帽、墩身和墩底。而橋臺則是立于兩岸的橋墩,由上而下分為臺座、臺身和臺基。橋最下面為橋基,一般置于天然地基上,包括沉箱、沉井以及澆灌于土層上的混凝土結構等。
3 橋梁常用施工方法
橋梁施工由設想、方案到現實的最關鍵環節,與橋梁工程造價、工期、質量和橋梁壽命緊密相銜,在一國一地的經濟生活、政治生活等領域有重要意義。橋梁施工具有很強的實踐性,很多因素只能從實踐中去體會,理論論述必有不及之處,只能概而言之。下面,就以現場澆筑法為例大致說明。
3.1 現場澆筑法的一般特點
現場澆筑法需在橋位處設置模板和支架,并在支架上進行澆筑。待所澆筑的混凝土成型和強度合格后,拆除支架和模板即可。
與其他橋梁的施工方式相比而言,現場澆筑法對場地預制無要求,并基本不需要大型運輸設備和大型起吊設備,保證了橋梁主筋的連貫性、整體性和牢固性。然而,該方法也存在較為突出的缺點,即不易控制施工質量、工期較長;預應力混凝土為主要材料的橋梁,還會因混凝土的突變和收縮而產生較大的應力損失;在模板造價、支架造價等方面一直居高不下,且支架會受到洪水急流的影響。
3.2 支架澆筑的方法
橋跨為鋼筋混凝土的橋梁,也有運用支架澆筑的施工方法。其工序大致為:起模板、設置鋼筋骨架、澆筑混凝土、養護、模板的拆除。這種方法最依賴于支架,支架也稱腳手架,具有承載主要施工元素的性質,例如施工器物的放置、模板的架設和工作人員的落足。支架結構首先要具備一定的強度,以利承重,且以簡為宜,以便及時拆除和完整恢復支架組成元素。
待支架備好后,就可以開始安裝模板了,并將支架捆束或吊裝鋼筋骨架。模板、鋼筋骨架經檢驗合格后,就可開始澆筑混凝土了。如果條件允許,對于鋼筋混凝土梁或者預應力混凝土簡支梁,可采取預制方法進行安裝,即在附近工廠預制梁的部分或完成梁的某些制作工序運至現場,在預制物的基礎上進行安裝。
3.3 澆筑程序與大致工藝
澆筑混凝土的順序需要根據橋梁形式安排。如果橋梁為空心板橋或跨徑較小,且大梁整體而連續,則多用分層澆筑的方法,由一端向另一端澆筑混凝土。在澆筑了兩跨梁混凝土之后,澆筑中間橋墩頂部的預留合攏部分。如果橋梁截面為箱形,則澆筑混凝土的方法有兩個,分別為分段法和分層法。分層法的具體做法是由底板開始澆筑混凝土,然后澆筑腔板,最后澆筑頂板。
分層法與分段法可綜合運用。運用分層混凝土澆筑方法達到一定效果后,也可使用分段法施工。分段法的具體做法是從混凝土性質出發,根據其運輸、攪拌、澆筑等程序通盤考量,將目標橋梁分成若干段,在段與段之間設置連接縫,一般選擇彎矩較小處進行操作。澆筑完各段后,對連接縫進行澆筑。
3.4 活動模架施工
活動模架的關鍵施工組件包括承重梁、臺車、導梁、托架、橋墩等。承重梁一般設置2根,比橋梁的跨徑要長,分別置于橋墩兩邊的托架上,以支撐模板,并承載施工器物。而導梁的作用主要是移動活動模板與承重梁,其長度相當于橋梁跨徑長度的2倍。在橋梁一孔或一部分澆筑結束后,拆卸模架,將模板系統與承重梁縱向前移,此時則需臺車進行操作,即移動于導梁的前方臺車配合后方臺車完成運輸并前移。而后導梁前移,置于前方橋墩。
3.5 橋墩建成后的施工
橋墩建成后,有時運用懸臂式方法進行施工,即基于橋墩、橋梁的跨徑方向對稱逐段施工。施工時,需將橋跨、橋梁或橋拱與橋墩固結。但有的橋梁的橋墩與其他部分并無固結關系,只需臨時性處理即可。
綜上所述,橋梁的現代施工工藝比橋梁的古代施工工藝在工期、質量等方面更有保障,可以更好地構建古色古韻的橋梁,因此,現代橋梁施工可以在滿足經濟迅速發展的時代需求基礎上,繼承橋梁的古典美精髓。
參考文獻
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〔編輯:王霞〕
Abstract: Bridge construction in our country has a long history; ancient craft methods gave birth antique bridge has become an important part of the national culture. In the new era of environment, we classify from the bridge, structural features, modern construction methods generally starting efforts to explore new bridge construction process, the active use of high-tech building means the fusion of ancient architecture bridge process, so in the tradition of bridge construction carried forward on the basis of the essence.
Key words: bridge; site pouring method; concrete; bracket