桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用
郑龙飞+胡雪琴
摘 要:随着我国交通事业的快速发展,为跨越大江、大河及海湾,急需修建大量跨度较大的桥梁,为此,大跨径连续桥得到了广泛地应用与推广。本文主要对大跨径桥梁的类型、施工流程及注意事项进行了分析与探究。
关键词:大跨径桥梁;类型;施工流程
在经济蓬勃发展的大背景中,公路桥梁工程的数量和规模都在不断提高,另外,为了更好的解决复杂地区通行难的现实问题,公路桥梁的实际跨度不断增加,着实为公路桥梁施工带来了不小的难度。大跨径连续桥梁施工技术具有较高的技术性和实时性,是一项贯穿于公路桥梁工程全部施工环节的技术,在桥梁施工领域具有划时代的作用,也是我国道路建设的必经之路,相信通过不断的努力,大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用将取得更为优异的效果,全面提高桥梁的整体质量。
1 大跨径桥梁的类型
1、连续刚构桥
连续刚构桥属于连续梁桥,是大跨径桥梁的主要桥型之一,主跨径分为跨江河(120——150m)和跨峡谷(200m以上)两种。是连续梁结合T型刚构而形成的一种新型组合桥,它同时拥有连续梁桥和T型刚构桥的优点,由于它施工简易、建设成本低、使用收益高,让它被广泛应用于我国的桥梁建设领域。连续刚构桥在我国起步较晚,但是发迅速。我国1965年才建成第一座连续刚构桥——盐步桥,至1997年,落成的虎门大桥辅航道桥成为当时世界上是跨度最大的连续刚构桥。
2、拱桥
拱桥主要承受竖直载荷的作用力和结构拱肋的压力,对地基有严格的要求。我国传统的拱桥一般是中小跨径石拱桥,外形美观,自重大,例如卢沟桥和赵州桥。现在的大跨径拱桥主要是采用的材料是钢筋混凝土、劲性骨架混凝土、钢管混凝土和钢架。不仅是传统拱桥,我国现代拱桥也发展很快,比如2009年4月正式通车的主跨达552米的钢桁架拱桥——朝天门大桥,号称“世界第一拱桥”。
3、斜拉桥
斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一,目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有40余座。大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。整体来说,我国斜拉桥设计施工水平已迈入国际先进行列,部分成果达到国际领先水平。斜拉桥优点:梁体尺寸较小,使桥梁的跨越能力增大;受桥下净空和桥面标高的限制小;抗风稳定性优于悬索桥,且不需要集中锚锭构造;便于无支架施工。斜拉桥缺点:由于是多次超静定结构,计算复杂;索与梁或塔的连接构造比较复杂;施工中高空作业较多,且技术要求严格。斜拉桥作为一种拉索体系,比梁式桥有更大的跨越能力。由于拉索的自锚特性而不需要悬索桥那样巨大锚碇,加之斜拉桥有良好的力学性能和经济指标,已成为大跨度桥梁最主要桥型,在跨径200~800m的范围内占据着优势。
2 大跨径连续桥梁施工流程
某桥梁工程设计桥型为95+180+95+3*30的分布式预应力混凝土连续刚构。主桥上部结构为95+180+95,属于三跨预应力混凝土连续刚构箱梁。箱梁为单箱单室界面,顶宽为12.25m,底宽为6.5m。
1、主桥上部结构采用挂篮悬浇筑施工法,在桥墩施工结束之后,0号箱梁在墩顶旁搭托架浇筑。导致这一现象的主要原因是0号箱梁受力复杂,再加之其纵向预应力管道较为集中,所需要的混凝土土方量大,为避免裂缝现象的产生,需要控制水化热现象的产生,进而使用分层浇筑施工法。
2、在0号箱梁施工结束之后,在其上设置悬浇挂蓝。挂篮参数为:空挂篮重量为104t(包括模板等设备)、前支点与后锚点之间的距离约为4.7m,后锚点拉力为48.2t。在挂篮结束之后,进行预压测试。
3、主桥上部结构为挂篮悬浇逐段施工,在桥墩施工结束之后,将0号箱梁设置在搭托架绕筑。
4、在该项目的斜拉桥施工中,其施工重点主要为钢主梁、索塔等。其中混凝土主梁为挂篮悬浇施工工艺,且需要通过选择与设计方案相一致的施工材料;在施工过程中,全面监督温度变化,并判断温度变化对施工效果的影响。在索塔施工中,采用劲性骨架挂模法进行施工,以满足索塔结构及其对施工材料、施工方法的要求。在合拢梁施工中,采取必要的预防措施(主要指荷载超平衡、预埋连接钢构件等),积极避免裂缝现象的产生。在长拉索施工中,需要综合考虑抗风、抗震等质量要求对施工效果的影响,并通过有效方法校验振动影响因素。
5、在悬索桥施工过程中,该工程重视吊装、锚道面架设等多个施工环节的控制。在吊装过程中,需要根据实测塔顶的位移与施工、设计要求,合理控制安装顺序,并重视合拢段长度修正,保证能及时修正节段时间,并预留足够间隙,最终保证工程质量。在调整索力时,需要以设计参数为依据,通过充分结合施工现场的实测值进行确定。在锚垫大体积混凝土施工过程中,需要将温度控制作为整个共组偶的重点,必要时可以添加一定的添加剂,避免混凝土因为内部应力而导致混凝土出现开裂现象。
6、从当前我国桥梁建设的实际内容来看,应力控制一直是施工中需要重点解决的问题。在施工过程中,施工单位主要通过各种行之有效的方式解决受力,而在该项目中,将受力内容进行细化,并将其作为若干个截面进行统一的处理。
依靠预埋应力应变测试元件,测试结构的实际应力,用以正确分析结构的实际应力状态。若发现实际的应力状态与理论计算值出现较大的偏差,必须马上查找原因,并进行相应的调整,保证其偏差处于允许范围内;控制结构应力,并充分认识到该项工作的复杂性。其主要处理方法为控制结构预加应力、控制温度应力、控制混凝土徐变、控制收缩应力。
3 桥梁施工中大跨径连续桥梁施工注意事项
1、承台基础处于深水覆盖时因为受到水流、水压的影响会导致孔桩间距减小,承台尺寸过大会相应地增加施工的难度,目前承台基础施工的有效方法有钢套箱以及钢吊箱等。首先,在钢吊箱的施工之中,大型的钢吊箱通过整体吊装及水下封底来完成准确度高的安装;其次,在深水大型钻孔平台的建设之中,由于承台具有底土层相对较软以及水流较急的特点,并且钢吊箱平台与河床面之间的距离相对较大,因此钢护筒平台应直接将护筒置于足够深度的土下,并在筒顶处安装顶板来固定钻柱。
2、作为大跨径桥梁建设的基础,地下连续墙的施工主要包括清底、钻孔成槽、接头工程、钢筋笼施工以及混凝土浇筑等步骤。地下连续墙的优点是能够有效地减少施工过程之中的噪音及振动,同时它还具有优良的刚性与防渗性。
3、沉井的基础施工中具有尺寸大、定位精度高等要求,主要采用钢混结合的方式,例如悬索桥的锚碇基础等。大型沉井的施工过程主要有钢壳沉井加工、基础处理、接高与下沉、安装于浇筑以及清基封顶等环节,并会运用相应的助沉措施进行定位及导向,从而制定合理的着床高度与时机。
4 结束语
综上所述,本文主要讨论了桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用问题,并简单介绍了大跨径连续桥梁施工技术的基本内容。对相关工作人员而言,需要正确认识到大跨径连续桥梁施工技术的基本内容,并根据本次工程项目中的质量控制要求,不断优化管理方法,以确保相关措施具有良好的应用价值。
参考文献
[1] 段文秀.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用[J].工程建设与设计,2013,(12).
[2] 蒋峰.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的运用探析[J].科技展望,2015,(8).
[3] 董军宜.浅析大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用[J].中华民居(施工·技术),2014,(7).
[4]王清方.桥梁施工中大跨径连续刚构线性控制技术[J].黑龙江科技信息,2013,29(24):215.
摘 要:随着我国交通事业的快速发展,为跨越大江、大河及海湾,急需修建大量跨度较大的桥梁,为此,大跨径连续桥得到了广泛地应用与推广。本文主要对大跨径桥梁的类型、施工流程及注意事项进行了分析与探究。
关键词:大跨径桥梁;类型;施工流程
在经济蓬勃发展的大背景中,公路桥梁工程的数量和规模都在不断提高,另外,为了更好的解决复杂地区通行难的现实问题,公路桥梁的实际跨度不断增加,着实为公路桥梁施工带来了不小的难度。大跨径连续桥梁施工技术具有较高的技术性和实时性,是一项贯穿于公路桥梁工程全部施工环节的技术,在桥梁施工领域具有划时代的作用,也是我国道路建设的必经之路,相信通过不断的努力,大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用将取得更为优异的效果,全面提高桥梁的整体质量。
1 大跨径桥梁的类型
1、连续刚构桥
连续刚构桥属于连续梁桥,是大跨径桥梁的主要桥型之一,主跨径分为跨江河(120——150m)和跨峡谷(200m以上)两种。是连续梁结合T型刚构而形成的一种新型组合桥,它同时拥有连续梁桥和T型刚构桥的优点,由于它施工简易、建设成本低、使用收益高,让它被广泛应用于我国的桥梁建设领域。连续刚构桥在我国起步较晚,但是发迅速。我国1965年才建成第一座连续刚构桥——盐步桥,至1997年,落成的虎门大桥辅航道桥成为当时世界上是跨度最大的连续刚构桥。
2、拱桥
拱桥主要承受竖直载荷的作用力和结构拱肋的压力,对地基有严格的要求。我国传统的拱桥一般是中小跨径石拱桥,外形美观,自重大,例如卢沟桥和赵州桥。现在的大跨径拱桥主要是采用的材料是钢筋混凝土、劲性骨架混凝土、钢管混凝土和钢架。不仅是传统拱桥,我国现代拱桥也发展很快,比如2009年4月正式通车的主跨达552米的钢桁架拱桥——朝天门大桥,号称“世界第一拱桥”。
3、斜拉桥
斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一,目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有40余座。大跨径混凝土斜拉桥的数量已居世界第一。整体来说,我国斜拉桥设计施工水平已迈入国际先进行列,部分成果达到国际领先水平。斜拉桥优点:梁体尺寸较小,使桥梁的跨越能力增大;受桥下净空和桥面标高的限制小;抗风稳定性优于悬索桥,且不需要集中锚锭构造;便于无支架施工。斜拉桥缺点:由于是多次超静定结构,计算复杂;索与梁或塔的连接构造比较复杂;施工中高空作业较多,且技术要求严格。斜拉桥作为一种拉索体系,比梁式桥有更大的跨越能力。由于拉索的自锚特性而不需要悬索桥那样巨大锚碇,加之斜拉桥有良好的力学性能和经济指标,已成为大跨度桥梁最主要桥型,在跨径200~800m的范围内占据着优势。
2 大跨径连续桥梁施工流程
某桥梁工程设计桥型为95+180+95+3*30的分布式预应力混凝土连续刚构。主桥上部结构为95+180+95,属于三跨预应力混凝土连续刚构箱梁。箱梁为单箱单室界面,顶宽为12.25m,底宽为6.5m。
1、主桥上部结构采用挂篮悬浇筑施工法,在桥墩施工结束之后,0号箱梁在墩顶旁搭托架浇筑。导致这一现象的主要原因是0号箱梁受力复杂,再加之其纵向预应力管道较为集中,所需要的混凝土土方量大,为避免裂缝现象的产生,需要控制水化热现象的产生,进而使用分层浇筑施工法。
2、在0号箱梁施工结束之后,在其上设置悬浇挂蓝。挂篮参数为:空挂篮重量为104t(包括模板等设备)、前支点与后锚点之间的距离约为4.7m,后锚点拉力为48.2t。在挂篮结束之后,进行预压测试。
3、主桥上部结构为挂篮悬浇逐段施工,在桥墩施工结束之后,将0号箱梁设置在搭托架绕筑。
4、在该项目的斜拉桥施工中,其施工重点主要为钢主梁、索塔等。其中混凝土主梁为挂篮悬浇施工工艺,且需要通过选择与设计方案相一致的施工材料;在施工过程中,全面监督温度变化,并判断温度变化对施工效果的影响。在索塔施工中,采用劲性骨架挂模法进行施工,以满足索塔结构及其对施工材料、施工方法的要求。在合拢梁施工中,采取必要的预防措施(主要指荷载超平衡、预埋连接钢构件等),积极避免裂缝现象的产生。在长拉索施工中,需要综合考虑抗风、抗震等质量要求对施工效果的影响,并通过有效方法校验振动影响因素。
5、在悬索桥施工过程中,该工程重视吊装、锚道面架设等多个施工环节的控制。在吊装过程中,需要根据实测塔顶的位移与施工、设计要求,合理控制安装顺序,并重视合拢段长度修正,保证能及时修正节段时间,并预留足够间隙,最终保证工程质量。在调整索力时,需要以设计参数为依据,通过充分结合施工现场的实测值进行确定。在锚垫大体积混凝土施工过程中,需要将温度控制作为整个共组偶的重点,必要时可以添加一定的添加剂,避免混凝土因为内部应力而导致混凝土出现开裂现象。
6、从当前我国桥梁建设的实际内容来看,应力控制一直是施工中需要重点解决的问题。在施工过程中,施工单位主要通过各种行之有效的方式解决受力,而在该项目中,将受力内容进行细化,并将其作为若干个截面进行统一的处理。
依靠预埋应力应变测试元件,测试结构的实际应力,用以正确分析结构的实际应力状态。若发现实际的应力状态与理论计算值出现较大的偏差,必须马上查找原因,并进行相应的调整,保证其偏差处于允许范围内;控制结构应力,并充分认识到该项工作的复杂性。其主要处理方法为控制结构预加应力、控制温度应力、控制混凝土徐变、控制收缩应力。
3 桥梁施工中大跨径连续桥梁施工注意事项
1、承台基础处于深水覆盖时因为受到水流、水压的影响会导致孔桩间距减小,承台尺寸过大会相应地增加施工的难度,目前承台基础施工的有效方法有钢套箱以及钢吊箱等。首先,在钢吊箱的施工之中,大型的钢吊箱通过整体吊装及水下封底来完成准确度高的安装;其次,在深水大型钻孔平台的建设之中,由于承台具有底土层相对较软以及水流较急的特点,并且钢吊箱平台与河床面之间的距离相对较大,因此钢护筒平台应直接将护筒置于足够深度的土下,并在筒顶处安装顶板来固定钻柱。
2、作为大跨径桥梁建设的基础,地下连续墙的施工主要包括清底、钻孔成槽、接头工程、钢筋笼施工以及混凝土浇筑等步骤。地下连续墙的优点是能够有效地减少施工过程之中的噪音及振动,同时它还具有优良的刚性与防渗性。
3、沉井的基础施工中具有尺寸大、定位精度高等要求,主要采用钢混结合的方式,例如悬索桥的锚碇基础等。大型沉井的施工过程主要有钢壳沉井加工、基础处理、接高与下沉、安装于浇筑以及清基封顶等环节,并会运用相应的助沉措施进行定位及导向,从而制定合理的着床高度与时机。
4 结束语
综上所述,本文主要讨论了桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用问题,并简单介绍了大跨径连续桥梁施工技术的基本内容。对相关工作人员而言,需要正确认识到大跨径连续桥梁施工技术的基本内容,并根据本次工程项目中的质量控制要求,不断优化管理方法,以确保相关措施具有良好的应用价值。
参考文献
[1] 段文秀.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用[J].工程建设与设计,2013,(12).
[2] 蒋峰.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的运用探析[J].科技展望,2015,(8).
[3] 董军宜.浅析大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用[J].中华民居(施工·技术),2014,(7).
[4]王清方.桥梁施工中大跨径连续刚构线性控制技术[J].黑龙江科技信息,2013,29(24):215.