毛 勇
(上饒市320國道尚義橋綜合養護中心,江西 上饒 334000)
(1)來自于地質地形方面。部分橋梁“跨國山河與大海,穿越沙漠與地震帶”,現場施工受到山體巖層與沙漠地基等的影響很大,施工技術的應用,受到極大的限制,例如材料進場和機械設備布置等,給技術的應用帶來極大挑戰。(2)來自于氣候環境的挑戰。近年來,超高橋梁被建成,橋面距離水面100 m、200 m、230 m;橋面距離地面50 m、70 m、90 m等,在橋梁建造時面臨各種挑戰,除了要抗震外,還必須要考慮防風。部分橋梁建造現場氣象條件多變,瞬間風速較大,給施工安全造成威脅,當風速超出施工標準,就必須要采取停工措施,保障橋梁建造的安全。(3)來自于橋梁建造本身的挑戰。出于需求和現場建造環境考慮,設計了很多大跨徑橋梁,對遇到的施工困難,工程人員積極探索破解的方法,例如引入無人機破解導索施工困難等,保障施工作業高質量開展,建造高品質橋梁。
以A橋梁工程為例,為特大橋。主橋跨徑組合設計為105 m+2×200 m+105 m,橋長度為1 140 m,橋墩最高達到230 m,主墩高度為182.6 m,單墩跨度最大達到200 m。此橋主跨設計為變截面連續剛構,采取分幅設置方案。
大橋設計選擇了“鋼管混凝土組合柱”結構,為國內橋梁建造的首次。高墩設計為節段安裝方案,施工時先在橋墩四角設置4根直徑大小為1 m多、高度為12 m的鋼管柱,向著鋼管柱內部澆筑緩凝土,之后使用鋼筋混凝土,對4根鋼管柱進行包圍處理,使用鋼筋混凝土板進行連接,使其形成空心箱結構。首層完成后,開展第二層的施工。鋼管柱內灌注的混凝土材料,為當前最高等級的C80混凝土,強度水平為普通強度混凝土的4~6倍。
(1)安全。從工程現場和設計的施工方案分析,面臨的安全風險和挑戰較多,必須要做好安全防護。例如,高墩施工作業前,必須要搭好腳手架與作業平臺,當墩身高度超過10 m,必須要設置安全網。墩臺頂部需要搭設安全護欄,現場的施工作業人員必須要系好安全帶。若腳手架高度超出15 m,必須設置纜風繩,每增加10 m,必須增設一組,并且設置地錨做好固定。操作平臺上的施工荷載,保持均勻對稱,以免發生超負荷的情況。除此之外,做好安全防護措施,配置防護物資、消防設施和通訊設備。日常工作中做好常態化檢查,排查潛在的安全風險,保障施工作業的安全性。
(2)質量控制。以高性能混凝土的使用為例,要圍繞原材料的選擇和使用實施質控。配制高強度混凝土,多選擇硅酸鹽水泥,例如拉法基水泥材料,不僅質量好且性能穩定,密度為3.14 kg/m3;初凝時間為136 min;終凝時間為264 min;3 d的抗壓強度達到19.6 MPa;28 d的抗壓強度可達到57 MPa。混凝土的原材料中砂子為關鍵,選擇潔凈度和細度模數處于2.6~3.0范圍內的砂子,通過試驗確定配比,明確使用量。選擇的石子,要達到質地堅硬、潔凈沒有雜物、級配合格要求。摻合料具有膠凝和減水以及填充致密的積極作用,根據工程設計選擇粉煤灰或者礦粉或者硅粉。高效減水劑的使用,可增強高強度混凝土的性能穩定性與質量可靠性。混凝土配比的設計,必須經過配比試驗與質量檢測,為橋梁施工作業的開展,提供準確性高的參數依據,保障作業的質量。
根據橋梁建造實踐總結,常用的技術類型,依據橋梁結構可劃分為斜拉橋、懸索橋、拱橋。不同類型的橋梁,采取的施工工藝差異。例如,斜拉橋混凝土主梁施工,多運用掛籃澆筑法,注重支撐與施工溫度指標的控制;索塔則運用爬模法作業,通過控制材料與機械設備的質量,實現技術應用效果的控制。通過全面勘察與分析,提出高質量的技術方案,指導大跨徑連續橋梁施工作業的開展,實現對質量的控制。
大跨徑連續橋梁施工作業的開展,涉及到沉井施工、混凝土施工和梁段施工等工序,要采取全面的技術控制,減少技術影響因素給施工安全性和效益帶來威脅,保障橋梁建造的質量與效益。例如,梁段澆筑作業的開展,可選擇懸臂施工法或者就地澆筑法或者頂推施工法等。根據橋梁建造實際情況,選擇適宜的方法,分析施工的重難點,進行技術的優化與創新,提出高性能的方案,為后續施工作業的開展提供依據與支持。
橋梁結構設計差異,通常會對建造遇到的重點與難點開展分析,提出技術優化與創新方案。例如,導索施工會受到橋梁高度和風力大小等的影響,采取傳統的牽引方法,有時難以達到安全作業標準和質量要求。目前,部分橋梁工程已經開始引入無人機技術,輔助橋梁施工作業的開展,利用其進行牽引,既能夠提高作業的安全性,還能夠提高牽引作業的效率,縮短施工時間。橋梁施工作業面臨的困難與挑戰眾多,需工程人員能夠具有研究探索意識與創新意識,圍繞采用的技術和困難,開展技術的優化與創新,促進橋梁建造水平的提高,創造更多的效益與價值。
大跨徑連續橋梁施工技術的運用效果和效益控制,要圍繞施工現場和技術的具體運用,采取強有力的管理措施,積極引入管理新方法,創新管理模式,實現對橋梁建造質量與安全性的控制。這需要管理人員具有管理創新意識,結合施工現場的特點和管理要求,引入現代化管理理念,例如班組長負責制,將現場管理精細化。
綜上所述,大跨徑連續橋梁施工技術的運用,面臨很多挑戰,要圍繞技術方案設計和施工管理等,積極創新和優化,提升方案的質量,指導建造作業的開展。橋梁建造期間,圍繞施工作業現場,以材料和機械設備等為重點,做好嚴格把控,保障大跨徑連續橋梁施工技術的效果實現。