橋梁工程建設(shè)中大跨徑施工技術(shù)

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摘要：在進(jìn)行橋梁工程作業(yè)時(shí)，必須要有大跨徑連續(xù)剛構(gòu)技術(shù)的支持，該技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，主要在山區(qū)以及水電基站等運(yùn)用。文章分析了大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁的相關(guān)理論，針對(duì)施工時(shí)的不穩(wěn)定因素展開(kāi)研究，并詳細(xì)探討了大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋線性施工技術(shù)的要點(diǎn)，為相關(guān)項(xiàng)目提供借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；鋼構(gòu)橋梁；線性控制

引言

大跨徑連續(xù)剛構(gòu)的橋梁具有良好的穩(wěn)定性和連續(xù)性，承載能力較強(qiáng)，能夠充分發(fā)揮橋面行車(chē)和跨越河流的作用，并且外觀十分勻稱(chēng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，符合多種地形的自然特點(diǎn)，因此在不同類(lèi)型的地形中都可看到此類(lèi)型的橋梁。

1大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁概況

橋梁的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)連續(xù)墩梁通常來(lái)說(shuō)比較堅(jiān)硬以及可靠，雙薄壁橋墩能夠和橋方向保持一致?tīng)顟B(tài)，擁有較強(qiáng)的抗彎度以及抗扭度，無(wú)須伸縮縫的支持，便可讓自身保持穩(wěn)定的狀態(tài)，且該橋梁本身特點(diǎn)能夠保證行駛車(chē)輛的穩(wěn)定以及安全程度。主梁支撐點(diǎn)中的負(fù)彎距可憑借最快速度減少降低橋梁跨中正彎矩?cái)?shù)值，并且其順橋向抗彎和橫橋向抗扭矩的性能較為良好。該橋梁優(yōu)點(diǎn)較多，主要的優(yōu)點(diǎn)如下：（1）墩梁本身較為堅(jiān)固，可保持穩(wěn)定狀態(tài)，主墩數(shù)量較多，柔度較優(yōu)。（2）無(wú)須對(duì)其進(jìn)行伸縮縫和支座的設(shè)計(jì)，可省去之前的構(gòu)件保養(yǎng)和換置等步驟，降低工作成本。（3）從受力方面來(lái)講，在上部連續(xù)梁具體特點(diǎn)基礎(chǔ)上，把墩體受到的應(yīng)力等與之結(jié)合，能夠最大程度提高橋墩柔度性能，以最快的速度減少所受彎矩。（4）擁有比較強(qiáng)的抗震性能。如果在毫無(wú)防備的情況下出現(xiàn)地震等自然災(zāi)害，那么橋梁可以把水平方向承受的相應(yīng)地震應(yīng)力盡可能地分配于每一個(gè)橋墩上面，無(wú)須啟動(dòng)專(zhuān)門(mén)橋墩進(jìn)行抗震支撐，而是根據(jù)地震程度進(jìn)行獨(dú)立自主的受力任務(wù)，從整體上減少橋梁項(xiàng)目工作成本。（5）該橋梁是多次特靜定架構(gòu)中的一個(gè)組成部分。橋梁內(nèi)應(yīng)力會(huì)在多種因素綜合作用下發(fā)生改變，比如其中的混凝土發(fā)生徐變收縮現(xiàn)象、內(nèi)外溫差發(fā)生變化、墩臺(tái)構(gòu)筑物分配不均勻等，為了能夠有效解決這些變化所造成的彎矩，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤?/p>

2橋梁施工中的常見(jiàn)影響因素

2.1橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響

在對(duì)橋梁進(jìn)行總體設(shè)計(jì)之時(shí)，為保證橋梁工程項(xiàng)目施工能夠順利進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)詳細(xì)檢查其架構(gòu)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，不可出現(xiàn)任何差錯(cuò)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)能夠影響整個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一旦出現(xiàn)差錯(cuò)，將會(huì)影響項(xiàng)目的正常運(yùn)行。在實(shí)際項(xiàng)目施工過(guò)程中，要想保證橋梁數(shù)據(jù)和在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)之時(shí)所規(guī)定的具體數(shù)據(jù)完全相同是比較困難的，出現(xiàn)小范圍的偏差也比較正常。但是為了使項(xiàng)目建設(shè)時(shí)所產(chǎn)生的具體數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)規(guī)劃的詳細(xì)數(shù)據(jù)保持一致，應(yīng)當(dāng)不斷在施工現(xiàn)場(chǎng)中反復(fù)多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以得到更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)資源，并將所得到的數(shù)據(jù)資料和規(guī)劃設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，及時(shí)調(diào)整工作。

2.2施工監(jiān)管

因?yàn)榇罂鐝竭B續(xù)鋼構(gòu)橋施工時(shí)間較長(zhǎng)，所以要嚴(yán)格把控所有影響因素，加強(qiáng)監(jiān)管力度，防患于未然，橋梁項(xiàng)目在施工之時(shí)，應(yīng)當(dāng)有效監(jiān)管，明確監(jiān)管時(shí)可能遇到的問(wèn)題，這些問(wèn)題可能是由測(cè)量設(shè)備以及數(shù)據(jù)采集還有設(shè)備安裝等不當(dāng)引起的，應(yīng)當(dāng)盡量減少不可控因素所造成的不良后果。

2.3溫度的影響

橋梁在施工之時(shí)，若環(huán)境溫度發(fā)生變化，那么很有可能導(dǎo)致橋梁的溫度發(fā)生變性，另外，通常情況下，使用簡(jiǎn)單方式無(wú)法對(duì)橋梁溫度進(jìn)一步管理以及控制，主要原因?yàn)榇朔N情況較為復(fù)雜并且在管理過(guò)程中會(huì)遇到很多問(wèn)題，所以合理控制管理溫度較為困難。只有當(dāng)其處于管理及控制環(huán)節(jié)之時(shí)，才可將所有施工環(huán)節(jié)的溫度變化情況與結(jié)構(gòu)形變建立密切聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行詳細(xì)研究，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制曲線圖，從而指導(dǎo)各個(gè)施工環(huán)節(jié)。

2.4施工工藝的影響

在對(duì)橋梁進(jìn)行施工過(guò)程中，影響工藝的主要因素有城建機(jī)構(gòu)之間協(xié)調(diào)不當(dāng)?shù)龋硗馐┕ぷ鳂I(yè)技術(shù)和監(jiān)管工作能夠在很大程度上影響施工情況。在施工項(xiàng)目進(jìn)行之時(shí)，應(yīng)當(dāng)全面分析與施工工藝有密切聯(lián)系的所有信息，研究在理想項(xiàng)目工作狀態(tài)中構(gòu)件制作和裝配層之間出現(xiàn)的偏差，根據(jù)工程實(shí)際情況和規(guī)劃進(jìn)行項(xiàng)目施工。

3橋梁施工中大跨徑連續(xù)剛構(gòu)線性控制技術(shù)

3.1大型承臺(tái)混凝土的施工技術(shù)

在天氣寒冷的施工情況下，由于主墩承臺(tái)的體積大，為防止在澆筑混凝土過(guò)程中出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)盡量保證澆筑工作一次性成功。一般來(lái)講，混凝土項(xiàng)目的大多數(shù)問(wèn)題與溫度密不可分，溫度會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫。若施工時(shí)天氣比較寒冷，會(huì)增大混凝土內(nèi)部以及外界的溫差，導(dǎo)致其變形，在其約束力作用下，拉應(yīng)力隨之而來(lái)，裂痕便產(chǎn)生。應(yīng)當(dāng)使用以下方法解決問(wèn)題。（1）控制項(xiàng)目原材料，掌握混凝土配合比例，采用低水化熱水泥。加強(qiáng)檢測(cè)混凝土的力度，避免水化熱問(wèn)題的出現(xiàn)。（2）把冷水管安放于承臺(tái)混凝土內(nèi)部，借助冷卻水循環(huán)，把冷水管以及相應(yīng)的溫度測(cè)試點(diǎn)預(yù)先放在混凝土內(nèi)，將內(nèi)溫合理控制在一定范圍之內(nèi)，從而降低混凝土內(nèi)外溫差。安放冷水管時(shí)，要把握混凝土內(nèi)溫度，精準(zhǔn)控制溫差變化范圍，掌握冷水管流量，使用最恰當(dāng)?shù)姆椒ê侠砜刂苹炷恋膬?nèi)部以及外部溫差。一般而言，溫差不可＞25℃，應(yīng)當(dāng)明確所有測(cè)試點(diǎn)的溫度動(dòng)態(tài)變化范圍，合理調(diào)整冷卻水流量，降低溫差，防止混凝土因溫度過(guò)低而出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象。（3）天氣溫度低，溫差非常大，要加強(qiáng)混凝土外部的保溫力度，將混凝土內(nèi)部以及外部的溫度差值穩(wěn)定在25℃之內(nèi)。（4）嚴(yán)格管理混凝土入模之時(shí)的溫度，降低其水化熱，可從整體上增強(qiáng)混凝土澆筑水平。

3.2垂直度施工控制及爬模設(shè)計(jì)

在對(duì)高墩進(jìn)行施工時(shí)，因?yàn)槠鋵?duì)垂直度及混凝土要求比較高，所以在對(duì)橋梁的模板進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證模板的剛度，在其兩端安放衍架，以此為基礎(chǔ)制作操作平臺(tái)，便于施工人員順利施工以及檢測(cè)橋墩工作。另外，為節(jié)省施工者按照項(xiàng)目實(shí)際要求進(jìn)行檢查的時(shí)間，應(yīng)當(dāng)在不同模板之間設(shè)置能夠方便行走的樓梯，通過(guò)拉筋讓橋梁內(nèi)部及外部保持穩(wěn)定的狀態(tài)，從而有效增強(qiáng)橋梁整體水平。此外，應(yīng)當(dāng)掌握澆筑混凝土過(guò)程中的澆筑循環(huán)性特征，此循環(huán)的周期一般為3d，一次澆筑長(zhǎng)度大約為6m，能夠從整體上保證混凝土不會(huì)有裂縫。

3.3連續(xù)剛構(gòu)線性控制施工技術(shù)分析

一般而言，對(duì)線性控制標(biāo)準(zhǔn)造成影響的因素多種多樣，最常見(jiàn)的是施工方法以及跨徑還有橋梁建設(shè)現(xiàn)狀等，在對(duì)大跨徑連續(xù)鋼構(gòu)橋梁項(xiàng)目進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)掌控豎向撓度，確保橋梁穩(wěn)定性。線性控制按照方向具體被劃分成垂直撓度線性和水平線性2層。以最為經(jīng)典的連續(xù)剛構(gòu)橋梁為基礎(chǔ)展開(kāi)研究發(fā)現(xiàn)，線性管理詳細(xì)以及關(guān)鍵內(nèi)容是豎直撓度，實(shí)際施工中，加強(qiáng)對(duì)軸向線性的管理不容忽視。

4大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋加固方法

4.1增加橋梁體外預(yù)應(yīng)力進(jìn)行加固

為了進(jìn)一步保障橋梁建設(shè)的質(zhì)量，要采取一定的措施使其改變?cè)械氖芰π螒B(tài)，通過(guò)增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力等辦法，對(duì)橋梁體外預(yù)應(yīng)力進(jìn)行加固處理。特別是對(duì)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的加固處理，不僅可以預(yù)防下?lián)喜『Φ某霈F(xiàn)，而且還能進(jìn)一步消除橋梁建設(shè)存在的安全隱患。此外，對(duì)梁體結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力的提升同樣對(duì)橋梁的承載能力有至關(guān)重要的作用。因?yàn)轶w外預(yù)應(yīng)力加固的方法會(huì)對(duì)梁體的平衡力造成很大的影響，所以在使用此種方法時(shí)，要在合適的范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)施，充分考慮并計(jì)算梁體的整體應(yīng)力平衡，確保不會(huì)對(duì)其造成影響后再可進(jìn)行施工，否則會(huì)減少橋梁的使用壽命，增加安全隱患。

4.2利用結(jié)構(gòu)粘貼鋼板進(jìn)行加固

利用結(jié)構(gòu)粘貼鋼板對(duì)橋梁進(jìn)行加固，對(duì)提升橋梁堅(jiān)固性同樣重要。這種方法通常適用于鋼筋混凝土發(fā)生彎曲等，特別是對(duì)于一些受拉區(qū)，這些區(qū)域比較薄弱，通過(guò)結(jié)構(gòu)粘貼鋼板方式可穩(wěn)固先前的結(jié)構(gòu)，使原有結(jié)構(gòu)與鋼板形成一體，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁的加固處理，如圖2所示。由于采用這種方法使原有的受力狀態(tài)發(fā)生改變，因此會(huì)相對(duì)減少裂縫開(kāi)展的情況，對(duì)提升橋梁的承載能力有很大幫助。

4.3通過(guò)增大橋梁主梁等截面進(jìn)行加固

利用增加鋼筋的方式來(lái)增大構(gòu)件的截面面積，對(duì)提高橋梁的穩(wěn)定性有很大的作用，還可以在一定程度上增長(zhǎng)橋梁的使用壽命。這種加固方法主要是通過(guò)增大橋梁主梁等截面，從而提升主梁的承載能力，通常在受壓構(gòu)件的加固中應(yīng)用廣泛，不僅能夠提高受壓構(gòu)件的剛度，而且還能有效提高其抗壓能力。

5結(jié)語(yǔ)

根據(jù)當(dāng)前實(shí)際狀況和交通方面的具體現(xiàn)狀可知，在很多城市的橋梁中，大跨度連續(xù)剛構(gòu)發(fā)揮了不可替代的作用，如北上廣高架橋和大江大河的跨河大橋等。當(dāng)前，中國(guó)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，交通事業(yè)取得重大突破，不同城市人們之間的溝通日益頻繁，交流日益頻繁，如今中國(guó)政府將中西部發(fā)展放在重要地位，這些地區(qū)地貌和地勢(shì)非常符合大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁的條件?？傮w來(lái)講，本文針對(duì)橋梁施工中大跨徑連續(xù)剛構(gòu)線性控制技術(shù)詳細(xì)分析，并根據(jù)施工條件選擇合適的方法，為建設(shè)方施工提供參考。

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作者：李昊添 單位：中交四公局第二工程有限公司