橋梁工程建設(shè)中的大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)探析

文/何芳

1 前文

社會經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步前行，給道路交通工程創(chuàng)設(shè)了全新的發(fā)展契機(jī)，其建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大。橋梁是道路工程中的重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容，施工期間普遍采用到大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)，它對于提高工程質(zhì)量具有積極作用，能夠兼顧施工效率和經(jīng)濟(jì)效益的雙重要求[1]。但大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)較多、施工環(huán)節(jié)頗為復(fù)雜、地形地質(zhì)及氣候等因素均會給施工帶來不同程度的影響，因此施工人員需合理利用該項施工技術(shù)。在此背景下，我們有必要圍繞大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)進(jìn)行研究，從中探討施工技術(shù)要點(diǎn)，以作為施工的參考。

2 大跨徑連續(xù)橋梁概述

大跨徑橋梁是現(xiàn)代橋梁建設(shè)領(lǐng)域的主要應(yīng)用形式，在其結(jié)構(gòu)體系中，連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)是不可或缺的部分，可作為橋梁與梁體的連接結(jié)構(gòu)[2]。連續(xù)橋梁所創(chuàng)造的綜合效益較為顯著，橋墩和梁體可固結(jié)為完整的結(jié)構(gòu)體系，有助于提高橋梁的承載能力，墩頂所承受的負(fù)彎矩隨之下降，加之柔性墩的綜合作用，可使得橋梁的承載力提升至更高的水平。

當(dāng)然，大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋也存在局限之處，較為普遍的有混凝土收縮、墩臺不均勻沉降等問題，易對連續(xù)剛構(gòu)橋的正常使用造成不良影響。懸臂法是核心技術(shù)，具體可分為拼裝和澆筑兩類。懸臂拼裝的關(guān)鍵在于要根據(jù)要求提前制作預(yù)制件，成型后運(yùn)抵現(xiàn)場用于安裝，從而構(gòu)成完整的結(jié)構(gòu)體系。懸臂澆筑則將拌制后的混凝土澆筑入模，待其成型后強(qiáng)度大幅提升，可作為橋梁結(jié)構(gòu)使用。

3 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)應(yīng)用階段的主要難點(diǎn)

3.1 橋梁線形結(jié)構(gòu)問題

結(jié)構(gòu)設(shè)計對橋梁工程的開展具有指導(dǎo)性作用，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案能夠提高施工水平，解決線形結(jié)構(gòu)等問題[3]。通常，橋梁建設(shè)過程中的撓度較大，不利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。橋梁施工期間的撓度具有變動性且缺乏明確的變化規(guī)律，這進(jìn)一步加大了撓度的分析及控制難度，進(jìn)而會引發(fā)橋梁線形結(jié)構(gòu)問題。大跨徑連續(xù)橋梁施工期間的撓曲變形發(fā)生概率較高且影響范圍較大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損或結(jié)構(gòu)偏位，不利于橋梁結(jié)構(gòu)的正常合攏，阻礙橋梁施工進(jìn)程，甚至出現(xiàn)質(zhì)量乃至安全層面的問題。

3.2 預(yù)應(yīng)力問題

縱觀橋梁施工全流程中，受內(nèi)部管線分布密集等因素的影響易出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力問題，進(jìn)而影響到大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的正常應(yīng)用。以索道的建設(shè)和安裝為例，其定位難度較大，會產(chǎn)生不同程度的定位偏差，影響大跨徑連續(xù)橋梁的施工質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力控制是橋梁建設(shè)期間的重點(diǎn)控制內(nèi)容，應(yīng)采取有效的控制措施，保證預(yù)應(yīng)力的合理性。施工人員要依據(jù)規(guī)范做好預(yù)應(yīng)力的檢查工作，科學(xué)判斷橋梁結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，如實(shí)測值與設(shè)計值存在偏差，需分析具體原因，采取可行的處理措施，必要時由設(shè)計、監(jiān)理等部門人員共同協(xié)商，適時調(diào)整施工方案，保證預(yù)應(yīng)力處于可控的狀態(tài)。

3.3 現(xiàn)場地形問題

橋梁普遍具有跨河、跨峽谷的特點(diǎn)，施工環(huán)境相對復(fù)雜，河水及山體易隨著季節(jié)的變遷而發(fā)生變化，給正常施工帶來影響。部分橋梁建設(shè)于滑坡地段，遇雨季時地形的穩(wěn)定性大幅下降，缺乏足夠的穩(wěn)定性，加大支架的搭設(shè)及拆除難度。雖然大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的綜合應(yīng)用效果較好，但依然存在局限之處，在特殊地質(zhì)條件下的施工難度較大。為最大限度降低地形對橋梁施工的不良影響，相關(guān)人員需要準(zhǔn)確認(rèn)識橋梁結(jié)構(gòu)，分析其內(nèi)力特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)變形狀況，再綜合考慮現(xiàn)場施工條件，探尋合適的解決方法，以便在復(fù)雜環(huán)境下順利完成大跨徑連續(xù)橋梁的建設(shè)工作。

4 基于工程實(shí)例的大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)分析

4.1 工程概況

某特大橋跨越北盤江峽谷，橋長1261m，中心樁號為K31+345，為多跨徑組合的結(jié)構(gòu)形式。主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土斜腿式連續(xù)剛構(gòu)，引橋?yàn)榛炷梁喼 梁。主橋以懸澆T 連續(xù)梁為基礎(chǔ)單元構(gòu)成，其規(guī)格各異。主懸澆T 梁懸臂長度最大，為144m，次懸澆T 梁為74m。遵循分幅設(shè)計的原則，箱梁均為單箱單室結(jié)構(gòu)。承臺基坑開挖是橋梁的基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，應(yīng)保證承臺基坑具有穩(wěn)定性。

4.2 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的要點(diǎn)

4.2.1 基樁挖孔

按自上而下的順序有序完成樁孔的開挖作業(yè)，首先開挖中間區(qū)域，再以此為基準(zhǔn)逐步向周邊擴(kuò)散，期間加強(qiáng)檢測，保證開挖樁孔截面尺寸的合理性。各節(jié)高度各異，具體視現(xiàn)場地質(zhì)情況合理調(diào)整，通常以1m左右較為合適。挖土工具以鎬、鍬為主，逐層開挖到位，遇堅硬土層時則利用釬破碎。每完成一層開挖后均要及時檢查孔位和孔徑，確保各項指標(biāo)均滿足設(shè)計要求方后，可綁扎護(hù)壁鋼筋并支立模板。地下連續(xù)墻應(yīng)具有穩(wěn)定性，從而給大跨徑橋梁的施工創(chuàng)設(shè)良好的條件。地連墻施工時應(yīng)按照流程有序推進(jìn)，依次做好清孔、鉆孔、澆筑等相關(guān)工作。通過地下連續(xù)墻的應(yīng)用可提高結(jié)構(gòu)的剛性和抗?jié)B水平，有利于后續(xù)施工順利推進(jìn)。

4.2.2 索塔施工

鋼索塔。結(jié)合工程施工條件合理配置塔吊設(shè)備。鋼索塔加工為基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，需分批次依次吊裝到位，最終構(gòu)成完整的鋼索塔結(jié)構(gòu)體系。

混凝土索塔。塔吊和電梯聯(lián)合作業(yè)，混凝土索塔施工期間應(yīng)加強(qiáng)對塔柱受力狀況的檢查，及時發(fā)現(xiàn)偏差并消除，以免影響到索塔的穩(wěn)定性；按分塊、分層的原則有序澆筑，使索塔結(jié)構(gòu)順利成型。

4.2.3 上部結(jié)構(gòu)施工

梁段。橋梁澆筑的可選方法較為豐富，以懸臂施工法、頂推施工法等較為普遍。根據(jù)大跨徑橋梁的基本施工特點(diǎn)，可使用到混凝土箱梁和鋼管支架。另外，施工期間結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)裂紋，為避免此問題需對整體箱梁進(jìn)行一次性澆筑，構(gòu)成完整的箱梁結(jié)構(gòu)。

斜拉橋斜拉索。根據(jù)斜拉橋的結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)可知，拉索是關(guān)鍵的受力裝置，工作人員應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定切實(shí)可行的張拉參數(shù)，保證拉索能夠有效承受牽引力；加強(qiáng)對懸臂前端載荷的檢測與控制，確保斜拉索彎曲半徑具有合理性。

5 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用

5.1 前期準(zhǔn)備

5.1.1 組織施工現(xiàn)場勘察工作，準(zhǔn)確掌握地質(zhì)、水穩(wěn)等方面的實(shí)際情況，對施工環(huán)境做出科學(xué)的判斷，以此為施工方案的制定提供依據(jù)。

5.1.2 以施工要求為準(zhǔn)，與優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商合作，采購高品質(zhì)的材料。材料進(jìn)場時應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)，滿足要求后方可進(jìn)場；加強(qiáng)對材料的防護(hù)，例如采取遮陽、防雨等防護(hù)措施，以免材料因日曬、雨淋而出現(xiàn)質(zhì)量問題。

5.1.3 組織技術(shù)交底，使施工人員正確把控施工情況，明確工程目標(biāo)和實(shí)際施工要點(diǎn)，依據(jù)規(guī)范將各項工作落實(shí)到位，避免因施工不合理而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)質(zhì)量欠佳、返工、經(jīng)濟(jì)成本投入過高等問題。

5.2 地基處理

橋梁工程的施工具有系統(tǒng)性，各環(huán)節(jié)工作緊密相連。從橋梁施工全流程來看，地基處理為基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，但其對后續(xù)的施工進(jìn)度和施工質(zhì)量均具有顯著影響，因此工作人員需根據(jù)施工需求做好地基處理工作。確定地基范圍，施工人員將該處的雜物清理干凈，采取整平等相關(guān)處理措施，保證地基具有平整性和穩(wěn)定性。地基處理方法需根據(jù)實(shí)際情況合理選擇，遇軟土地基時，鑒于其穩(wěn)定性不足的情況，施工人員應(yīng)通過強(qiáng)夯法處理或采取換填處理措施，將軟基處換填透水性好的材料，確保經(jīng)處理后的地基滿足施工要求。

5.3 模板支設(shè)的要點(diǎn)

5.3.1 以橋梁中心為準(zhǔn)有序?qū)⒛０邃佋O(shè)到位。

5.3.2 檢測橋梁邊線，以此為基準(zhǔn)合理調(diào)整模板邊線，保證兩者具有垂直的關(guān)系，施工期間不可出現(xiàn)偏差。另外，模板接縫高度也是重點(diǎn)控制的對象，具體可參照設(shè)計高度，并保證模板接縫的實(shí)際高度與之產(chǎn)生的偏差控制在1～2mm 內(nèi)。

5.4 鋼筋工程的施工要點(diǎn)

5.4.1 施工前應(yīng)全面檢查鋼筋，分析其質(zhì)量情況，發(fā)現(xiàn)不達(dá)標(biāo)鋼筋時將其剔除，并將實(shí)際情況告知采購人員，在最短時間內(nèi)更換質(zhì)量達(dá)標(biāo)的鋼筋，以免影響正常施工進(jìn)度。鋼筋在運(yùn)輸和管理過程中易出現(xiàn)質(zhì)量問題，如銹蝕、彎曲等，因此在使用前根據(jù)鋼筋的實(shí)際情況合理采取處理措施，例如除銹、調(diào)直等，保證投入使用的鋼筋均滿足質(zhì)量要求。

5.4.2 以施工方案和設(shè)計圖紙為基本依據(jù)，合理組織施工作業(yè)，加強(qiáng)對各道工序施工質(zhì)量的檢查力度，在確保本工序施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)后方可進(jìn)入后續(xù)環(huán)節(jié)，各道工序緊密銜接，最終將橋梁建設(shè)成型。

5.4.3 鋼筋所處位置應(yīng)具有合理性，在確保位置無誤后即可通過綁扎的方式固定。現(xiàn)場施工環(huán)境較為復(fù)雜，需及時完成鋼筋綁扎作業(yè)，應(yīng)盡可能消除外界因素的影響，以免出現(xiàn)鋼筋脫落等不良現(xiàn)象。

6 結(jié)語

綜上所述，大跨徑連續(xù)橋梁是現(xiàn)代橋梁建設(shè)領(lǐng)域的“重頭戲”，其具有通行服務(wù)能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好等應(yīng)用優(yōu)勢。為充分提高大跨徑連續(xù)橋梁的質(zhì)量，我們必須根據(jù)實(shí)際情況合理應(yīng)用大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)。工程實(shí)踐中，應(yīng)從材料采購、地基處理、鋼筋鋪設(shè)等環(huán)節(jié)切入，依據(jù)規(guī)范將各項工作落實(shí)到位，施工人員及監(jiān)理人員等工程人員做好職責(zé)范圍內(nèi)的各項工作。本文圍繞施工技術(shù)要點(diǎn)展開探討，希望所提內(nèi)容可為類似工程提供參考，從而提高大跨徑連續(xù)橋梁的施工水平。