大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用

馮榮 盧超

1.山西路橋集團(tuán)隰吉高速公路有限公司 山西臨汾 041399 2.山西長(zhǎng)興路橋工程有限公司 山西長(zhǎng)治 046000

橋梁建設(shè)是市政基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分，直接關(guān)系著城市的整體建設(shè)與發(fā)展。而大跨徑連續(xù)橋梁是眾多橋梁中施工難度較大的一種，它對(duì)施工技術(shù)的要求很高，若想切實(shí)保障大跨徑連續(xù)橋梁施工質(zhì)量，必須先對(duì)相關(guān)工藝?yán)碚摗㈦y點(diǎn)問(wèn)題、控制要點(diǎn)以及實(shí)際應(yīng)用等進(jìn)行深入分析[1]。

1 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的工藝?yán)碚?/h2>

1.1 受力特點(diǎn)

大跨徑連續(xù)橋梁的最主要優(yōu)勢(shì)是能夠有效穩(wěn)固橋墩與梁體固結(jié)結(jié)構(gòu)間的聯(lián)系。分析大跨徑連續(xù)橋梁的受力特點(diǎn)來(lái)看，其是通過(guò)將橋墩與梁體緊密聯(lián)系在一起，從而使橋梁的上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)受力作用，這樣就可以減小橋墩頂部的受力，而從整體上增強(qiáng)橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、提高橋梁的抗震性與抗壓性。同時(shí)，由于在大跨徑連續(xù)橋梁中采用了超靜定結(jié)構(gòu)體系，因此能夠在很大程度上減輕傳統(tǒng)混凝土施工中的溫差問(wèn)題和不均勻沉淀問(wèn)題。

1.2 施工工藝

在大跨徑連續(xù)橋梁施工中，最主要的施工工藝是懸臂掛籃施工法，即先將橋梁按照每2-5m 進(jìn)行分段，再利用掛籃進(jìn)行懸臂對(duì)稱澆筑施工。掛籃是一種相對(duì)獨(dú)立、可自由移動(dòng)的承重機(jī)具，它被懸掛在經(jīng)張拉施工后的前端梁段處，施工人員可在掛籃上繼續(xù)開(kāi)展下個(gè)梁段的施工作業(yè)。懸臂掛籃施工法的主要優(yōu)勢(shì)在于：結(jié)構(gòu)輕巧，可有效降低運(yùn)輸成本，提高實(shí)用性；操作簡(jiǎn)單，無(wú)須復(fù)雜的操作步驟和專業(yè)性的操作方法；靈活性強(qiáng)，可擺脫大吊車的束縛，具有更好的操作性。在懸臂掛籃施工中，注意需控制好結(jié)構(gòu)撓度、壓漿與預(yù)應(yīng)力張拉及澆筑質(zhì)量。

1.3 技術(shù)要點(diǎn)

大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的要點(diǎn)主要在于以下三點(diǎn)：一是在基礎(chǔ)施工中，應(yīng)合理安排施工工序，進(jìn)行全面的定位與測(cè)量，并做好防震動(dòng)、防噪聲、防滲等工作；二是在索塔施工（包括鋼索塔施工和泥土塔施工）中，應(yīng)對(duì)施工情況進(jìn)行全面分析，合理選擇塔吊，做好前期塔吊的安裝工作，保障塔柱的承載能力與安全系數(shù)；三是在上部結(jié)構(gòu)施工中，應(yīng)合理應(yīng)用懸臂掛籃施工法，做好頂推、鉆孔、懸臂等工作。

2 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的難點(diǎn)問(wèn)題

2.1 預(yù)應(yīng)力體系復(fù)雜

在大跨徑連續(xù)橋梁施工中，遇到的一項(xiàng)重要難點(diǎn)問(wèn)題是預(yù)應(yīng)力體系復(fù)雜，并且由于管道較長(zhǎng)、曲線較多，所以進(jìn)一步提高了管道應(yīng)力情況的復(fù)雜程度。為此，在實(shí)際施工過(guò)程中，必須要充分結(jié)合大跨徑連續(xù)橋梁的實(shí)際特點(diǎn)來(lái)綜合分析預(yù)應(yīng)力體系，找出有效的解決方案，對(duì)預(yù)應(yīng)力體系進(jìn)行有效細(xì)化，確保將每個(gè)節(jié)點(diǎn)的預(yù)應(yīng)力都掌握清楚，并制定出具有針對(duì)性的措施[2]。

2.2 撓度變化大

在撓度變化方面，大跨徑連續(xù)橋梁要遠(yuǎn)大于普通橋梁，這是大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的難點(diǎn)問(wèn)題之一。在實(shí)際施工過(guò)程中，為了降低橋梁撓度的影響，必須要充分結(jié)合大跨徑連續(xù)橋梁的實(shí)際撓度變化情況制定具有針對(duì)性的撓度控制措施，以提高橋梁的穩(wěn)定性。

2.3 支架基底處理難度大

支架基底處理難度大也是大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的一項(xiàng)難點(diǎn)問(wèn)題。由于大跨徑連續(xù)橋梁的基礎(chǔ)的地形往往比較復(fù)雜，所以加大了其支架基底處理難度，尤其在沿河區(qū)域，基底的底部承載力往往較低、穩(wěn)定性往往較差，所以必須先有效解決這一問(wèn)題。一般多是采用專業(yè)樁基技術(shù)來(lái)處理支架基底，并根據(jù)基底特點(diǎn)及地質(zhì)條件進(jìn)行優(yōu)化。

3 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的控制要點(diǎn)

3.1 應(yīng)力控制

在大跨徑連續(xù)橋梁施工中，應(yīng)有效把控好溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力以及施工荷載應(yīng)力等問(wèn)題，以切實(shí)保障施工符合規(guī)范。在實(shí)際施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)先確定橋梁結(jié)構(gòu)的斷面，然后加以有效控制；其次，還要準(zhǔn)確計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)，合理調(diào)整實(shí)際應(yīng)力與理論值之間的偏差。

3.2 穩(wěn)定控制

就大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在大跨徑連續(xù)橋梁施工中很容易出現(xiàn)橋梁失穩(wěn)問(wèn)題，從而大大影響到橋梁質(zhì)量與使用性能，因此必須在實(shí)際施工中有效做好穩(wěn)定控制工作，以保障橋梁質(zhì)量與使用性能。具體來(lái)說(shuō)，若想有效進(jìn)行穩(wěn)定控制，需要在施工前先根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的高度、變形情況以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力等對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性情況進(jìn)行綜合分析，還要由專業(yè)人員對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估，并提出有效的解決方案。

3.3 線形控制

線形控制也是大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的控制要點(diǎn)之一。在進(jìn)行線形控制時(shí)，需要重點(diǎn)考慮橋梁橈曲變形的控制問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，首先應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)大跨徑連續(xù)橋梁施工的相關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)來(lái)全面進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別管控；其次，應(yīng)在循環(huán)管控過(guò)程中有效控制好主梁標(biāo)高的對(duì)應(yīng)應(yīng)力，并采集準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，以為后續(xù)施工工作打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；最后，還應(yīng)采用精準(zhǔn)的水準(zhǔn)儀器有效勘測(cè)實(shí)地?cái)?shù)據(jù)，并優(yōu)化測(cè)量算法。

4 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

4.1 懸索橋施工

懸索橋是大跨徑連續(xù)橋梁的主要形式之一。在懸索橋的大跨徑連續(xù)橋梁施工過(guò)程中，主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：首先，要對(duì)懸索橋進(jìn)行有效的吊裝，嚴(yán)格按照科學(xué)的施工順序進(jìn)行吊裝，從中心點(diǎn)開(kāi)始再到兩邊，不得隨意改換順序，并且還要合理分析索橋的位移情況，合理調(diào)整實(shí)際偏移量，以及科學(xué)進(jìn)行安裝，確保長(zhǎng)度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；其次，要架設(shè)好錨道面，在架設(shè)錨道面前先綜合分析橋兩側(cè)的水平壓力，在確保符合相關(guān)設(shè)計(jì)要求的前提下再進(jìn)行邊跨錨道面與中跨錨道面的架設(shè)；最后，還要有效調(diào)整好索力，在調(diào)整索力的過(guò)程中嚴(yán)格參照設(shè)計(jì)參數(shù)，預(yù)防出現(xiàn)測(cè)量誤差[3]。

4.2 斜拉橋施工

斜拉橋在大跨徑連續(xù)橋梁中比較常見(jiàn)，它是由主梁、索塔、斜拉索這三個(gè)主要部分構(gòu)成的，特點(diǎn)是在使用中需承受較大的牽引力。在斜拉橋的大跨徑連續(xù)橋梁施工過(guò)程中，主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：首先，要充分考慮到張拉與梁段牽引間的工藝差別，做好施工檢測(cè)，以最大限度地滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)力要求，避免斜拉索鋼絲遭受擰斷；其次，在施工設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到橋面吊機(jī)的使用情況，降低懸臂的前端壓力，嚴(yán)格管控主梁誤差，以切實(shí)保障斜拉橋的施工質(zhì)量；最后，在主梁懸澆施工時(shí)還要合理控制就軸線的偏移誤差。斜拉橋施工中的主梁誤差詳見(jiàn)表1。

表1 斜拉橋施工中的主梁誤差

4.3 拱橋施工

拱橋也是大跨徑連續(xù)橋梁的一種常見(jiàn)形式，它在施工中需應(yīng)用到系桿拱，系桿拱是一種由系梁、拱腳、拱肋、吊桿以及橫稱等組成的特殊結(jié)構(gòu)，優(yōu)勢(shì)是跨度大且施工效率高。在拱橋的大跨徑連續(xù)橋梁施工過(guò)程中，主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：首先，要在施工中做好對(duì)預(yù)制拱肋強(qiáng)度的檢測(cè)，以保證后續(xù)吊裝懸掛作業(yè)的有序開(kāi)展；其次，要選擇少支架吊裝法或無(wú)支架吊裝法；最后，還要優(yōu)先采用橫向連接法進(jìn)行施工。

4.4 橋梁有限元仿真模擬

在大跨徑連續(xù)橋梁施工中，必須要對(duì)橋面寬度高度的變形量問(wèn)題進(jìn)行充分考慮。在這方面，可以先運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)建立出有限元仿真模擬，再利用有限元仿真模擬來(lái)分析和計(jì)算。在建立標(biāo)準(zhǔn)仿真模擬之時(shí)，應(yīng)將實(shí)際施工中產(chǎn)生的臨時(shí)荷載信息充分考慮進(jìn)去，對(duì)大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)應(yīng)用的合理性進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。通過(guò)有限元仿真模擬的應(yīng)用，可以顯著提高大跨徑連續(xù)橋梁施工質(zhì)量和工程效益。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的工藝?yán)碚摫容^復(fù)雜，在實(shí)際施工中遇到的難點(diǎn)問(wèn)題也較多，例如預(yù)應(yīng)力體系復(fù)雜、撓度變化大、支架基底處理難度大等，并且還需要有效控制好應(yīng)力問(wèn)題、穩(wěn)定問(wèn)題及線形問(wèn)題等。在大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)具體橋梁形式的不同，在施工中需注意的事項(xiàng)也各有不同，只有把握好施工技術(shù)要點(diǎn)和關(guān)鍵問(wèn)題，才能夠切實(shí)保障施工質(zhì)量。