郝 曉 勇
(山西路橋集團國際交通建設工程有限公司,山西 太原 030006)
交通事業的發展,使橋梁建設規模不斷增大,出現了越來越多種不同的橋梁結構類型,尤其是大跨徑橋,另外由于連續梁具有施工便利、造型美觀、影響小和結構穩定等優勢,在大跨徑橋中得到廣泛應用,形成新的大跨徑連續梁結構體系。
對于大跨徑連續梁,它是以連續梁為基礎不斷改進和發展形成的新橋梁結構,采用的是連續鋼構。它的主梁是一個連續梁體,墩身和梁體之間通過固結組成整體結構。這種橋梁結構主要具有以下特點:
1)結構受力合理,自身的整體性與抗扭性、震性相對較強。此外,由于墩身和梁體之間固結,所以上、下兩個部分同時受力,能減小墩頂部位的負彎矩。施工中多采用柔性墩,能使橋梁承受極大變化,保證橋梁結構穩定性及安全性。
2)結構的內力狀態合理且均勻,能降低橋梁的高度,使橋下的凈空變大,能節省大量的材料,而且還能提高剛度、超載能力、整體性及安全性,減少伸縮縫的布置,并使橋跨達到更大[1]。
3)屬于超靜定結構,當收到諸如溫度變化和混凝土收縮等作用的影響時不會產生附加內力,進而避免了對結構穩定性帶來負面影響。
采用這種結構的橋梁,其施工技術大多以懸臂法為主,也就是在建成的墩身上方沿兩個相鄰的跨徑對稱且平衡的推進施工。對于懸臂法,還可以分成懸臂澆筑與拼裝。其中,澆筑是指在懸臂的兩側進行工作平臺的搭建,然后向梁體逐步施加預應力;而拼裝是指在墩身的兩側分別布置吊架,然后借助吊架向跨中段進行預制件的懸臂拼裝,向梁體逐步施加預應力。
以上施工技術主要具有下列特點:
1)基礎施工方面。
a.采用深水承臺。為了防止承臺由于長期受到水流作用而產生位移,應對樁孔間距進行合理的設計,以保證承臺的穩固性。因施工難度相對較大,現在深水承臺主要使用的是鋼套法與鋼吊法,這兩種方法都能有效保證施工準確性及可靠性。另外,在必要時,可在筒頂設置固定板,以此進一步保證承臺結構穩定性[2]。
b.采用地下連續墻。這是一種常用的方法,它的技術流程為:鉆孔、接頭處理和混凝土現澆,在保證基礎穩定性的同時,還能減小噪聲與震動。
c.采用大型沉井。其施工要求很高,難度大,要做好各項準備工作,尤其是尺寸設計與定位,施工必須按照程序執行,保證沉井位置確定的準確性。
2)索塔施工方面。
有鋼索塔與混凝土索塔兩種。其中,在鋼索塔施工過程中,應在做好實地考察的同時,結合現場實際條件選擇適宜的塔式起重機,并確保所選起重機安裝和設置質量,從而保證索塔承壓性能。在混凝土索塔的施工過程中,除起重機外還應保證電梯,防止塔柱由于受力過大而變形,從而達到預期的預應力張拉程度[3]。
3)上部結構施工方面。
這對大跨徑連續梁橋而言是重要的主體工程之一,包含斜拉橋拉索與梁段兩部分。其中,斜拉橋拉索為承受和支撐牽引力的部分,一般采用張拉與梁段牽引等技術措施,大跨徑連續梁懸索橋施工如圖1所示。橋梁施工過程中,混凝土的澆筑需要借助懸臂法完成。

在大跨徑橋梁中,應力有很多種,如濕度應力、收縮應力、結構預加應力、施工荷載應力和混凝土徐變。對應力進行控制實際上就是對結構的實際受力情況予以控制,使其滿足設計與標準的具體要求。橋梁施工過程中,一般將若干具有代表性的橋梁斷面視作控制截面來開展有針對性的應力控制。通過對應力應變測片的設置,動態掌握結構所處實際狀態。如果測試產生偏差,應立即查找導致偏差的原因,同時采取有效措施加以處理,以此使應力始終處在允許范圍之內[4]。
撓曲變形對大跨徑連續梁橋而言可以說是最為常見和嚴重的質量問題。橋梁施工中,很多因素都會造成撓曲變形,使結構實際位置和原來位置出現較大偏差,當情況較為嚴重時,還會使橋梁不能正常合龍,或永遠無法滿足設計要求。對此,在施工中應高度重視這一問題,按照控制標準進行施工,尤其是要做好標高及應力控制工作。實際工作中,可根據相關資料進行仿真模擬或數據采集,對獲得的數據資料進行有針對性的分析和處理,從而明確下一個施工過程需要重視的點和參數。此外,還應建立一個靈敏的線形監測和控制系統,以此嚴格控制施工過程中的線形誤差,避免撓曲變形現象的發生。
如今,大跨徑橋梁數量不斷增多,這使得由于荷載作用產生的失穩問題也逐漸增多,這對橋梁質量及結構安全性都有很大的影響,需要引起人們的重視。基于此,在施工中應加強穩定控制工作,從根本上杜絕失穩等現象。實際施工中,應廣泛收集并整理好和結構剛度、臨時性支撐、永久性支撐、實際變形情況及結構中應力等有關的資料信息,然后針對不同的信息進行穩定分析與定量計算,以此對結構所處穩定狀態予以綜合判斷和評估,最后根據評估的結果,結合相關專家的建議,采取有效的控制措施,從而使橋梁結構從開始施工到竣工使用都能處在安全穩定的狀態。
無論是大跨徑橋梁,還是普通的中小型橋梁,其施工作業都存在很多安全風險因素,施工的危險程度普遍很高,如果控制不力,將很有可能在施工中產生不同的安全事故。因此,應通過對安全控制的不斷加強來降低安全風險,保證橋梁施工安全[5]。首先,人是橋梁施工建設的主體,也是安全事故的主要誘發因素,所以必須從人的角度入手來保證安全。在工作中應不斷提高全體人員的綜合素質,使其形成質量、安全和責任意識,營造人人重視安全,處處考慮安全的良好氛圍;其次,建立完善的規章制度,并在施工中嚴格執行,尤其是施工安全管理規章制度,保證施工程序與操作的規范性和施工管理的正規性及有效性;最后,應加強日常檢查與巡查,很多隱患是不容易被發現的,這就需要相關技術人員必須重視檢查與巡查工作,定時或不定時的進入到施工現場各個角落開展檢查與巡查,以此在第一時間發現潛在的問題,并找出其產生原因,采取有效措施加以解決,從而將安全隱患消除在萌發階段,保證整個施工過程的安全性。
在我國快速發展的橋梁建設事業中,大跨徑連續梁橋及其施工技術扮演著重要的角色,目前正在很多領域得以應用,包括拱橋、懸索橋與斜拉橋。然而這項施工技術總的來說難度較大,復雜程度高,對施工中的技術控制有著極高的要求。相信隨著橋梁建設技術的不斷進步,這項技術也會得以持續的完善和優化,進而為保證大跨徑連續梁橋施工的可靠性、穩定性及安全性都提供可靠支撐。