節(jié)段橋梁的設(shè)計(jì)及施工工藝探究

文/楊亞雄 中交二公局第四工程有限公司 河南洛陽(yáng) 471000

節(jié)段橋梁的設(shè)計(jì)及施工工藝探究

文/楊亞雄 中交二公局第四工程有限公司 河南洛陽(yáng) 471000

橋梁工程始終是我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)闹饕M成部分，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)的過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。節(jié)段橋梁的設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)具有較高的機(jī)械化水平，對(duì)環(huán)境的污染小且施工周期短，逐漸成為我國(guó)橋梁工程建設(shè)的重要組成部分，本文對(duì)節(jié)段橋梁的施工工藝進(jìn)行了分析，并針對(duì)目前節(jié)段橋梁設(shè)計(jì)和施工階段存在的問(wèn)題進(jìn)行了探討，希望能為相關(guān)的橋梁設(shè)計(jì)及施工人員提供一些參考。

節(jié)段橋梁設(shè)計(jì)施工

引言

節(jié)段橋梁施工工藝在市政橋梁的建設(shè)施工中應(yīng)用的比較多，采用這種施工工藝，對(duì)周?chē)牡缆方煌ㄋ斐傻挠绊懯欠浅Ｐ〉?，不?huì)因施工導(dǎo)致人們的正常生活和工作無(wú)法正常進(jìn)行，在加快施工進(jìn)度方面有重大突破，本文將對(duì)此做詳細(xì)探討。

一、主要施工模式

預(yù)制拼裝法和懸拼拼裝法是目前節(jié)段橋梁常用的施工模式。

1、預(yù)制拼裝法

（1）內(nèi)容及發(fā)展

這種施工模式是在工廠對(duì)梁體進(jìn)行分段預(yù)制，制成之后再運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行拼裝，從而完成整座橋梁的施工。這種技術(shù)是在上世紀(jì)六十年代初期，由歐洲學(xué)者研究得出的，最初是以節(jié)段預(yù)制砼箱梁的形式出現(xiàn)的。到了七十年代，這種施工模式在美洲部分國(guó)家的改進(jìn)升級(jí)之后，為施工企業(yè)謀取了更好的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而在世界范圍開(kāi)始得以推廣，由節(jié)段預(yù)制砼箱梁逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹械瓤鐝綐蛄耗Ｊ?。這種施工模式是在工廠完成梁體的預(yù)制過(guò)程，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的要求較小，再加上這種梁體的外觀美感較高，符合城市橋梁的施工標(biāo)準(zhǔn)，因而成為城市高架橋建造的首選施工模式。像美國(guó)佛羅里達(dá)州的七英里大橋，泰國(guó)的BaneNa大橋以及我國(guó)上海的瀏河大橋，都是預(yù)制節(jié)段拼裝法的典型施工案例。

（2）預(yù)制拼裝法的優(yōu)勢(shì)

1）施工時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染以及噪聲污染是非常小的，對(duì)人們的正常出行不會(huì)造成阻礙。

2）每個(gè)節(jié)段的重量和尺寸都比較小，運(yùn)送起來(lái)比較方便快捷，極大地提高了施工進(jìn)度。

3）在工廠進(jìn)行預(yù)制，比較容易控制梁體的質(zhì)量，保證了橋梁的整體質(zhì)量。

4）能夠很好的提高砼的穩(wěn)定性，保證其在拼裝階段和橋梁成型之后不發(fā)生收縮導(dǎo)致橋梁形變。

5）對(duì)橋梁斷面尺寸進(jìn)行控制，減少材料浪費(fèi)。

6）對(duì)節(jié)段的形狀進(jìn)行控制，使橋梁的外觀美感有所提升。

2、懸臂拼裝法

（1）含義

這種施工模式是在工廠進(jìn)行懸臂梁的分段預(yù)制，當(dāng)橋梁的下部結(jié)構(gòu)完工之后，再將制好的懸臂梁運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行下一步施工，需要利用吊車(chē)進(jìn)行吊運(yùn)，要保證各構(gòu)件之間的平衡整合。

（2）梁段預(yù)制

1）長(zhǎng)線臺(tái)座法

這種方法由于構(gòu)造簡(jiǎn)單，在施工過(guò)程中比較容易進(jìn)行形狀的把控，完成脫模之后，也不用立即進(jìn)行梁段的轉(zhuǎn)運(yùn)。另外，其在生產(chǎn)中所出現(xiàn)的偏差，不會(huì)進(jìn)行累積，如果因?yàn)槭д`導(dǎo)致偏差的出現(xiàn)，也可以在繼續(xù)下一個(gè)構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行有效調(diào)整，同時(shí)進(jìn)行多個(gè)點(diǎn)的匹配預(yù)制，對(duì)提高施工效率十分有幫助。在上海新瀏河大橋建設(shè)施工中就采用了這種方法。

上圖為某大橋采用DP450架橋機(jī)進(jìn)行拼裝施工的示意圖，在架橋機(jī)就位之后，將制作完成的節(jié)段運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，逐塊完成拼裝直至所有節(jié)段懸掛就位，隨后對(duì)節(jié)段的位置進(jìn)行調(diào)整，在兩個(gè)節(jié)段之間進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑的涂抹，增加連接性，這種施工方法是經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明的，梁體結(jié)構(gòu)處于安全狀態(tài)。

2）短線臺(tái)座法

利用短線臺(tái)座法進(jìn)行施工時(shí)，首先要進(jìn)行底模的安裝，一般底模的厚度為10mm，在確定固定端模之后先安裝側(cè)模，再進(jìn)行內(nèi)模生產(chǎn)。在制定固定端模時(shí)，剪力鍵要根據(jù)橋梁的位置進(jìn)行調(diào)整固定，通過(guò)螺旋調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行側(cè)模的安裝，保證側(cè)模與支架的耦合嚴(yán)密性。在進(jìn)行內(nèi)模施工時(shí)，為保證模板的組合滿足內(nèi)模要求，要及時(shí)根據(jù)預(yù)制節(jié)段的內(nèi)部空間變化來(lái)進(jìn)行調(diào)整，將內(nèi)模固定在臺(tái)車(chē)滑梁上進(jìn)行安裝。此外，在利用這種方法進(jìn)行施工時(shí)，要注意數(shù)值的測(cè)量，需要對(duì)節(jié)段位置及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以避免誤差的出現(xiàn)，保證施工質(zhì)量。這種預(yù)制法由于施工面積小，所以在施工效率方面比長(zhǎng)線臺(tái)座法要好，比較適合應(yīng)用在模板倒用頻繁、節(jié)段類(lèi)型變化多的工程施工中。

二、主要問(wèn)題和設(shè)計(jì)模式

1、結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力

在各種內(nèi)外因素的作用下，預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生變形，導(dǎo)致多余約束力的出現(xiàn)，即次內(nèi)力。橋梁結(jié)構(gòu)本身或者是相鄰構(gòu)件的約束、結(jié)構(gòu)形變或間斷、施工過(guò)程中砼收縮、溫度變化或者是墩臺(tái)的不均勻沉降都會(huì)導(dǎo)致次內(nèi)力的產(chǎn)生。

2、拼裝定位以及撓度控制

在進(jìn)行橋梁的拼裝時(shí)，要根據(jù)工程實(shí)際對(duì)所產(chǎn)生的撓度進(jìn)行計(jì)算，并在拼接表面進(jìn)行環(huán)氧樹(shù)脂的涂抹，在施工時(shí)根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼束張拉對(duì)粘結(jié)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了保證撓度的合理控制，要使用一些專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，必要時(shí)還要通過(guò)千斤頂將梁體撐起，在連接處的縫隙中進(jìn)行軟質(zhì)金屬的設(shè)置。

3、合攏段的設(shè)計(jì)

這種懸臂拼接法的機(jī)械化水平較高，對(duì)橋梁的整體質(zhì)量和施工效率有很好的提升作用，再加上所采用的PC連續(xù)梁成本較低、對(duì)施工技術(shù)的要求也不高，比較適合推廣。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，節(jié)段橋梁作為現(xiàn)階段我國(guó)道路橋梁的主要組成部分，其設(shè)計(jì)方法和施工工藝是人們所關(guān)注的重點(diǎn)，施工單位必須要對(duì)節(jié)段橋梁的設(shè)計(jì)和施工手段進(jìn)行不斷的研究改善，切實(shí)提高節(jié)段橋梁的施工質(zhì)量，更好的為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

［1］馬建，孫守增，楊琦等．中國(guó)橋梁工程學(xué)術(shù)研究綜述［J］．中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2014,(05)：35－37．

［2］趙逵．節(jié)段橋梁設(shè)計(jì)與施工的關(guān)鍵問(wèn)題［J］．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011,(05)：42．

［3］葛耀君.節(jié)段施工橋梁分析與控制[M].北京：人民交通出版社，2003．

［4］SegmentalBridgeCastingMachines ［C］．29thNovaAwardNomination，2001．