大跨度連續(xù)梁橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究
2017-07-17
隨著我國經(jīng)濟和人民生活水平的快速發(fā)展，交通等基礎(chǔ)工程建設(shè)項目日益增多，橋梁作為我國交通系統(tǒng)的咽喉，近年來得到了國家的高度重視和大力發(fā)展。連續(xù)梁橋作為一種優(yōu)異的結(jié)構(gòu)體系，具有悠久的發(fā)展歷史，它具有結(jié)構(gòu)剛度好、變形量小、伸縮縫少、行車舒適、 養(yǎng)護簡單、抗震性能強等優(yōu)點，其中大跨度連續(xù)梁橋以其獨特的優(yōu)勢更是得到橋梁工程師的青睞。
1 大跨度連續(xù)梁橋施工方法
大跨度連續(xù)梁橋是我國目前使用最為廣泛的一種橋型，大跨連續(xù)梁橋的施工方法上主要有以下三種:
1.1懸臂法施工
懸臂施工法的基本原理就是從墩頂節(jié)段開始逐漸向兩側(cè)增加節(jié)段從而形成混凝土梁，下一節(jié)段及施工機具的重量由已完成的臨近節(jié)段承受，在該段達到設(shè)計強度后，施加一個適合的預(yù)應(yīng)力使之與前一節(jié)段連接成為一個整體，然后繼續(xù)施工下一節(jié)段。懸臂法施工與以往施工方法相比具有以下優(yōu)點：在施工時可以節(jié)省大量的型鋼、支架和模板，能夠更好的保證混凝土質(zhì)量。其次，懸臂法施工不必使用掛籃進行混凝土的澆筑和養(yǎng)護工作，只需簡單的移動支架即可。節(jié)段的預(yù)制工作可以與橋梁下部構(gòu)造同時進行，不但可以大大加快施工進度，還可適當(dāng)減小混凝土早期徐變帶來的負面影響，充分發(fā)揮受力筋的性能。此外，節(jié)段的安裝可以充分發(fā)揮機械化設(shè)備的優(yōu)勢，可在車流量或通行量較小的時段進行施工，將對交通的影響降到最低。
1.2頂推法施工
頂推法施工就是沿橋梁縱軸方向的臺后開辟出一個預(yù)制場地，分節(jié)段預(yù)制混凝土梁身，使用預(yù)應(yīng)力筋連成一個整體，然后使用千斤頂施加預(yù)應(yīng)力，借助不銹鋼板與聚四氟乙烯模壓板的滑動裝置將梁逐段頂進，各段就位后落架并將正式支座安裝到橋底，完成橋梁施工。頂推法施工有以下特點：臨時設(shè)備的費用相對較少，并且能夠循環(huán)使用小型模板，工程勞動強度小，對橋下交通無影響，施工作業(yè)安全性高。若直接在橋梁施工平臺上設(shè)置棚蓋，則可以封閉式作業(yè)，不受外界環(huán)境的影響，有利于保證橋梁施工質(zhì)量。但各分段在頂進過程中每一截面都會受到反復(fù)彎矩，因此相應(yīng)的配筋量將有所增大。頂推法施工在大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工工程中得到了廣泛的應(yīng)用。
1.3逐孔施工法
逐孔施工法是中等跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋比較常用的一種施工方法，有時也用于大跨度連續(xù)梁橋的施工?；驹砭褪菍⑦B續(xù)梁分為若干個梁段，在預(yù)制時對梁段施加一個大小合適的預(yù)應(yīng)力使其承受自身重力，然后使用專用設(shè)備從橋梁的一端逐孔施工，將機械化的支架和模板支承在承載梁上，在橋跨內(nèi)進行混凝土現(xiàn)澆施工，待混凝土達到強度后脫模，并將整孔模架沿導(dǎo)梁移至下一澆筑橋孔，然后逐孔推進直至全橋施工完畢。采用逐孔施工的主要特點在于橋梁施工時能夠連續(xù)操作，橋身越長施工設(shè)備的周轉(zhuǎn)次數(shù)愈多，逐孔施工法的經(jīng)濟效益越高。對于跨徑在75m以下的多跨橋梁，逐孔施工法是最經(jīng)濟的施工方法。逐孔施工法不需要設(shè)置地面支架，不影響河道通航和橋下交通，施工安全可靠，有良好的施工環(huán)境，能夠保證施工質(zhì)量。機械化和自動化程度較高，且上下部結(jié)構(gòu)可以平行作業(yè)，能夠降低勞動強度，縮短工期。
2 大跨度連續(xù)梁橋施工的關(guān)鍵技術(shù)
2.1懸臂法施工
使用懸臂法施工大跨度連續(xù)梁橋時，在預(yù)制前應(yīng)首先采用線形控制軟件技術(shù)分別建立精密的高程控制網(wǎng)和水平控制網(wǎng)。采用對接法預(yù)制節(jié)段時，上一節(jié)段在生產(chǎn)時所產(chǎn)生的偏差在下一節(jié)段預(yù)制時應(yīng)予以糾正，應(yīng)該注意的是在糾正偏差時，一次不宜糾正太多。既要注意節(jié)段的中線與高程，也要注意節(jié)段的傾斜度，避免反復(fù)糾偏，使鋪設(shè)工作順利進行，保證橋梁在合攏時中線和高程的精確度。
橋梁在懸拼階段時應(yīng)在兩端固定位置各設(shè)置一個水準點，每段完成施工后須在其中線上設(shè)置一個水準基點，在各節(jié)段梁上做好測點標志，應(yīng)與兩端的水準點保持在同一直線上。施工前應(yīng)計算并繪制出各節(jié)段梁在施工過程中的合理曲線，并動態(tài)實時監(jiān)測各梁段節(jié)點撓度的偏差值和撓度方向，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)存在異常必須及時采取相應(yīng)措施，確保實際施工曲線與合理施工曲線盡量保持一致。
橋梁合攏階段，在鎖定合攏段鋼支撐前應(yīng)實測兩懸臂端的高度與水平位置、兩懸臂端的相對高差、懸臂端梁體軸線的橫向偏差，并及時與理論計算值和規(guī)范要求進行比對，如有較大偏差應(yīng)調(diào)整至滿足要求后再進行鎖定，以保證合攏時的中線與高程與設(shè)計值相同。
2.2頂推法施工
在頂推施工中必須控制梁段中線處在允許范圍之內(nèi)，導(dǎo)梁和梁體的中線偏差不能大于2mm，相鄰兩跨支點同側(cè)滑移裝置的頂面高度偏差不能大于1mm，同一橋墩兩支點滑移裝置的頂面高度偏差不得大于0.5mm。頂推過程中梁體的前移必須是在四氟板墊塞上進行滑移，同時還必須保持四氟滑板兩面的清潔，將白色面涂上潤滑硅脂以減少摩擦。施工中施工人員需端正插入墊塞，保持白色面朝向不銹鋼滑板，黑色面貼緊箱梁腹板。若在頂推過程中四氟板未能及時跟進，應(yīng)立即停止頂推，將箱梁腹板頂起，放進四氟板后再進行頂推。每節(jié)段進行頂推時，應(yīng)先推進5cm，然后停止、回油，再推進5cm，再停止、回油，反復(fù)二到三次，檢查各部分設(shè)施的運動情況是否合格，合格后方可正式頂推。在頂推作業(yè)時，各個千斤頂應(yīng)保持聯(lián)系逐級同步加力。如發(fā)現(xiàn)螺絲松動、導(dǎo)梁桿件變形、混凝土開裂、導(dǎo)梁與箱梁聯(lián)結(jié)處變形等情況時，應(yīng)立即停止頂推。
為了控制梁體在頂推過程中的中線能夠滿足規(guī)范要求，必須設(shè)置橫向?qū)蜓b置。尤其是在圓曲線上進行頂推時，橫向?qū)蜓b置就顯得更加重要。將一對糾偏器安裝在預(yù)制臺座前臨時墩的兩旁，以監(jiān)測每段梁尾端的橫向位置，保證梁尾與預(yù)制模板的正位接頭。此外，還應(yīng)在梁的前進方向設(shè)置兩對糾偏裝置，并隨著梁段頂推的方向交替前移。在頂推時，還應(yīng)作好橫向偏差的觀測工作，主要觀測主梁和永久墩的彈性橫向位移。
2.3逐孔施工法
使用臨時支承組拼預(yù)制節(jié)段進行逐孔施工時，如果缺乏大型起重設(shè)備，則可以在預(yù)制場將梁分成若干段進行分段生產(chǎn)，架設(shè)時組拼節(jié)段所產(chǎn)生的自重使用支承進行臨時承擔(dān)，并在支承梁上配置張拉預(yù)應(yīng)力筋，按照設(shè)計的要求將安裝跨的梁與完成的橋梁結(jié)構(gòu)進行連接。
橋面荷載的隨機性較大，在施工過程中要加強施工管理力度，除必需的施工設(shè)備以外， 其他設(shè)備要及時清理，并注意保持橋面荷載的平衡性。對于不能清理的荷載要要認真估計荷載的重量及其作用位置，在計算撓度時應(yīng)考慮在內(nèi)。施工前應(yīng)進行施工荷載計算并保持施工荷載穩(wěn)定，重視對相關(guān)實測數(shù)據(jù)的收集、整理及匯總并應(yīng)與計算值進行對比分析，密切注意施工過程中的荷載變化。監(jiān)控工作應(yīng)根據(jù)已澆梁段的高程、重量、預(yù)加力、彈性模量、混凝土強度等實測值，考慮溫度影響、支座變形以及橋墩沉降等因素，使用施工控制程序進行分析后，提出下一梁段的立模高程值。
在施工過程中，要通過改進施工技術(shù)的方法來減少誤差，使用逐孔施工法進行橋梁施工時的撓度控制是一個施工→測量→判斷→修正→施工的循環(huán)過程，應(yīng)該加強各施工工況的監(jiān)測力度，及時了解橋梁標高的變化情況，在出現(xiàn)問題時及時迅速的對施工進行調(diào)整。
3 結(jié)語
近年來，由于國家大力開展交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，橋梁建設(shè)項目得到了迅猛發(fā)展，大跨度連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)理論、受力分析、設(shè)計步驟和施工工藝也已趨于成熟，施工的關(guān)鍵是控制好施工中的關(guān)鍵技術(shù)。
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