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大跨径连续桥梁施工技术探讨

2019-08-08

山西建筑 2019年15期
关键词:梁桥跨径梁体

郝 晓 勇

(山西路桥集团国际交通建设工程有限公司,山西 太原 030006)

交通事业的发展,使桥梁建设规模不断增大,出现了越来越多种不同的桥梁结构类型,尤其是大跨径桥,另外由于连续梁具有施工便利、造型美观、影响小和结构稳定等优势,在大跨径桥中得到广泛应用,形成新的大跨径连续梁结构体系。

1 大跨径连续梁结构受力分析

对于大跨径连续梁,它是以连续梁为基础不断改进和发展形成的新桥梁结构,采用的是连续钢构。它的主梁是一个连续梁体,墩身和梁体之间通过固结组成整体结构。这种桥梁结构主要具有以下特点:

1)结构受力合理,自身的整体性与抗扭性、震性相对较强。此外,由于墩身和梁体之间固结,所以上、下两个部分同时受力,能减小墩顶部位的负弯矩。施工中多采用柔性墩,能使桥梁承受极大变化,保证桥梁结构稳定性及安全性。

2)结构的内力状态合理且均匀,能降低桥梁的高度,使桥下的净空变大,能节省大量的材料,而且还能提高刚度、超载能力、整体性及安全性,减少伸缩缝的布置,并使桥跨达到更大[1]。

3)属于超静定结构,当收到诸如温度变化和混凝土收缩等作用的影响时不会产生附加内力,进而避免了对结构稳定性带来负面影响。

2 大跨径连续梁桥的施工工艺

采用这种结构的桥梁,其施工技术大多以悬臂法为主,也就是在建成的墩身上方沿两个相邻的跨径对称且平衡的推进施工。对于悬臂法,还可以分成悬臂浇筑与拼装。其中,浇筑是指在悬臂的两侧进行工作平台的搭建,然后向梁体逐步施加预应力;而拼装是指在墩身的两侧分别布置吊架,然后借助吊架向跨中段进行预制件的悬臂拼装,向梁体逐步施加预应力。

以上施工技术主要具有下列特点:

1)基础施工方面。

a.采用深水承台。为了防止承台由于长期受到水流作用而产生位移,应对桩孔间距进行合理的设计,以保证承台的稳固性。因施工难度相对较大,现在深水承台主要使用的是钢套法与钢吊法,这两种方法都能有效保证施工准确性及可靠性。另外,在必要时,可在筒顶设置固定板,以此进一步保证承台结构稳定性[2]。

b.采用地下连续墙。这是一种常用的方法,它的技术流程为:钻孔、接头处理和混凝土现浇,在保证基础稳定性的同时,还能减小噪声与震动。

c.采用大型沉井。其施工要求很高,难度大,要做好各项准备工作,尤其是尺寸设计与定位,施工必须按照程序执行,保证沉井位置确定的准确性。

2)索塔施工方面。

有钢索塔与混凝土索塔两种。其中,在钢索塔施工过程中,应在做好实地考察的同时,结合现场实际条件选择适宜的塔式起重机,并确保所选起重机安装和设置质量,从而保证索塔承压性能。在混凝土索塔的施工过程中,除起重机外还应保证电梯,防止塔柱由于受力过大而变形,从而达到预期的预应力张拉程度[3]。

3)上部结构施工方面。

这对大跨径连续梁桥而言是重要的主体工程之一,包含斜拉桥拉索与梁段两部分。其中,斜拉桥拉索为承受和支撑牵引力的部分,一般采用张拉与梁段牵引等技术措施,大跨径连续梁悬索桥施工如图1所示。桥梁施工过程中,混凝土的浇筑需要借助悬臂法完成。

3 大跨径连续梁桥的施工技术控制

3.1 应力控制

在大跨径桥梁中,应力有很多种,如湿度应力、收缩应力、结构预加应力、施工荷载应力和混凝土徐变。对应力进行控制实际上就是对结构的实际受力情况予以控制,使其满足设计与标准的具体要求。桥梁施工过程中,一般将若干具有代表性的桥梁断面视作控制截面来开展有针对性的应力控制。通过对应力应变测片的设置,动态掌握结构所处实际状态。如果测试产生偏差,应立即查找导致偏差的原因,同时采取有效措施加以处理,以此使应力始终处在允许范围之内[4]。

3.2 线形控制

挠曲变形对大跨径连续梁桥而言可以说是最为常见和严重的质量问题。桥梁施工中,很多因素都会造成挠曲变形,使结构实际位置和原来位置出现较大偏差,当情况较为严重时,还会使桥梁不能正常合龙,或永远无法满足设计要求。对此,在施工中应高度重视这一问题,按照控制标准进行施工,尤其是要做好标高及应力控制工作。实际工作中,可根据相关资料进行仿真模拟或数据采集,对获得的数据资料进行有针对性的分析和处理,从而明确下一个施工过程需要重视的点和参数。此外,还应建立一个灵敏的线形监测和控制系统,以此严格控制施工过程中的线形误差,避免挠曲变形现象的发生。

3.3 稳定控制

如今,大跨径桥梁数量不断增多,这使得由于荷载作用产生的失稳问题也逐渐增多,这对桥梁质量及结构安全性都有很大的影响,需要引起人们的重视。基于此,在施工中应加强稳定控制工作,从根本上杜绝失稳等现象。实际施工中,应广泛收集并整理好和结构刚度、临时性支撑、永久性支撑、实际变形情况及结构中应力等有关的资料信息,然后针对不同的信息进行稳定分析与定量计算,以此对结构所处稳定状态予以综合判断和评估,最后根据评估的结果,结合相关专家的建议,采取有效的控制措施,从而使桥梁结构从开始施工到竣工使用都能处在安全稳定的状态。

3.4 安全控制

无论是大跨径桥梁,还是普通的中小型桥梁,其施工作业都存在很多安全风险因素,施工的危险程度普遍很高,如果控制不力,将很有可能在施工中产生不同的安全事故。因此,应通过对安全控制的不断加强来降低安全风险,保证桥梁施工安全[5]。首先,人是桥梁施工建设的主体,也是安全事故的主要诱发因素,所以必须从人的角度入手来保证安全。在工作中应不断提高全体人员的综合素质,使其形成质量、安全和责任意识,营造人人重视安全,处处考虑安全的良好氛围;其次,建立完善的规章制度,并在施工中严格执行,尤其是施工安全管理规章制度,保证施工程序与操作的规范性和施工管理的正规性及有效性;最后,应加强日常检查与巡查,很多隐患是不容易被发现的,这就需要相关技术人员必须重视检查与巡查工作,定时或不定时的进入到施工现场各个角落开展检查与巡查,以此在第一时间发现潜在的问题,并找出其产生原因,采取有效措施加以解决,从而将安全隐患消除在萌发阶段,保证整个施工过程的安全性。

4 结语

在我国快速发展的桥梁建设事业中,大跨径连续梁桥及其施工技术扮演着重要的角色,目前正在很多领域得以应用,包括拱桥、悬索桥与斜拉桥。然而这项施工技术总的来说难度较大,复杂程度高,对施工中的技术控制有着极高的要求。相信随着桥梁建设技术的不断进步,这项技术也会得以持续的完善和优化,进而为保证大跨径连续梁桥施工的可靠性、稳定性及安全性都提供可靠支撑。

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