特大橋梁工程上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析
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摘要:結(jié)合贛州鐵石口大型橋梁工程為例，主要從引橋上部結(jié)構(gòu)施工、三跨連續(xù)變截面箱梁施工方案以及施工中需要注意的事項(xiàng)等三方面，闡述了特大橋梁工程上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量控制。
關(guān)鍵詞:特大;橋梁;工程;上部結(jié)構(gòu);技術(shù)分析
橋梁建設(shè)過(guò)程中工程量較大，施工過(guò)程非常復(fù)雜，橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工對(duì)橋梁影響非常大，也是橋梁建造的關(guān)鍵步驟，技術(shù)人員在實(shí)際工作中應(yīng)該總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，施工過(guò)程中嚴(yán)格按照施工工序進(jìn)行，同時(shí)必須要按照設(shè)計(jì)人員制定的施工工藝進(jìn)行施工，這樣才能保證橋梁的整體質(zhì)量，從而提高橋梁的安全性能。
1工程概況
鐵石口大型橋梁的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式采用的是59m+85m+48.5m變截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，引梁使用的是30m專供預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁。主梁使用的是59m+85m+48.5m連續(xù)箱梁，使用掛籃懸臂澆筑施工。在開始施工前，應(yīng)該在橋梁主墩承臺(tái)位置上搭設(shè)支架，對(duì)墩頂進(jìn)行澆筑時(shí)，使用0#、1#塊，0#、1#塊完成后在拼裝制作而成掛籃，T構(gòu)懸臂澆筑2#塊～12#塊，邊跨13#塊～15#塊，使用滿堂式支架，然后澆筑形成邊跨合攏，再中跨合攏以完成體系的轉(zhuǎn)換。
2引橋上部結(jié)構(gòu)施工
引橋上部結(jié)構(gòu)的施工是整個(gè)橋梁上部結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部分，也是提高橋梁質(zhì)量的關(guān)鍵因素。引橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為30m先簡(jiǎn)后支連續(xù)裝配式的預(yù)應(yīng)力箱梁，同時(shí)將在本次工程的k25+600處，設(shè)置預(yù)制場(chǎng)地進(jìn)行預(yù)制，施工過(guò)程中使用龍門吊，提升箱梁，采用雙吊梁架設(shè)的方法進(jìn)行施工。
3三跨連續(xù)變截面箱梁施工方案
3.1臨時(shí)支撐設(shè)置
臨時(shí)支撐對(duì)工程的整體影響比較大，由于其施工工序復(fù)雜，所以必須引起高度重視。一個(gè)T構(gòu)需要設(shè)置6個(gè)臨時(shí)錨固墊塊，對(duì)箱梁懸臂進(jìn)行澆筑時(shí)，首先要鎖定上部結(jié)構(gòu)的墩頂盆式橡膠支座，可以暫時(shí)將其作為固定支座。橋梁主墩通常要使用比較粗的鋼筋進(jìn)行臨時(shí)墩梁固定措施，以避免施工中可能存在不平衡彎矩。作為臨時(shí)錨固墊塊地面的墩頂以及與箱梁接觸的墊塊頂面，施工中要使用抹漿刮平，在進(jìn)行墊塊與箱梁澆筑前，需要在墩頂和墊塊頂部涂抹一定劑量的隔離劑以方便拆除臨時(shí)錨固墊塊。臨時(shí)錨固墊塊的上下面不能有任何填充物，同時(shí)還應(yīng)該保證所有的接觸面平整和光滑。
3.20#、1#塊施工
0#、1#塊施工工藝非常復(fù)雜，所包含的層面比較廣，在施工過(guò)程中需要注意以下幾方面:0#、1#塊施工時(shí)使用落地托架，經(jīng)一次澆筑即完成施工。0#、1#塊模板外側(cè)需要設(shè)置定型鋼模板，底部需要使用竹膠板，內(nèi)模結(jié)構(gòu)中使用組合鋼模板和部分木模板。工程中使用的所有混凝土都要在第一和第二拌和站進(jìn)行生產(chǎn)，然后統(tǒng)一由指定的混凝土罐車進(jìn)行運(yùn)輸，混凝土抵達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，使用混凝土輸送泵將所有混凝土注入到預(yù)先制作的模板內(nèi)。
3.3T構(gòu)梁段的懸臂施工
T構(gòu)梁的懸臂施工過(guò)程是一個(gè)技術(shù)性非常強(qiáng)的工作，對(duì)工程質(zhì)量的影響也比較大，因此，在施工過(guò)程中對(duì)施工人員的素質(zhì)要求相對(duì)較高。每個(gè)T構(gòu)梁從2#塊開始進(jìn)行懸臂的澆筑施工，每個(gè)梁段在施工時(shí)需要對(duì)兩側(cè)均勻澆筑，使得所有位置都相對(duì)穩(wěn)定。掛籃的結(jié)構(gòu)形式主要有菱形結(jié)構(gòu)，其主要是由菱形主桁架、懸掛系統(tǒng)、固定組織、底模結(jié)構(gòu)拼接而成。掛籃完成了固定之后，將鋼模板安裝或者進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，使用錨固組織將掛籃固定在已經(jīng)澆筑完成的箱梁上，使整個(gè)結(jié)構(gòu)都非常穩(wěn)定。施工開始前，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)掛籃運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性以及受力情況進(jìn)行分析和計(jì)算，在所有梁段完成澆筑接縫的12h或者其組織結(jié)構(gòu)強(qiáng)度已經(jīng)保持在1.2MPa時(shí)，應(yīng)該立即拆除端模的堵頭板，同時(shí)將所有接觸表面進(jìn)行鑿毛處理，同時(shí)在其結(jié)構(gòu)外側(cè)使用彩條布覆蓋，然后噴灑適量的水分對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在下一個(gè)梁段開始澆筑之前，使用高壓水槍對(duì)混凝土表層進(jìn)行沖刷，讓所有混凝土表層組織充分吸收水分，并且消除表層雜物。在進(jìn)行新混凝土澆筑時(shí)，要加強(qiáng)表層結(jié)構(gòu)的振搗作用，避免接頭部分出現(xiàn)較為嚴(yán)重的蜂窩現(xiàn)象。
3.4邊跨直線段及邊跨合龍段施工
這個(gè)階段的施工工藝也較為復(fù)雜，在進(jìn)行施工時(shí)需要注意的問(wèn)題較多，概括來(lái)說(shuō)，主要有以下幾個(gè)方面:支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使用的是鋼管支架，此時(shí)首先應(yīng)該將支架基礎(chǔ)安裝好。支架搭設(shè)后，首先使用壓砂法預(yù)壓處理，以避免支架在施工時(shí)出現(xiàn)較大的變形量。在已經(jīng)完成的地基結(jié)構(gòu)上設(shè)置枕木，縱向距離控制在1.0m左右，立桿間距控制在1.0m左右，縱相間距按1.0m設(shè)置，立桿與枕木間設(shè)置可以調(diào)節(jié)的支座。體系轉(zhuǎn)換時(shí)，當(dāng)梁段已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上時(shí)，可以設(shè)置張拉鋼束，其施工過(guò)程需要依據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，上下兩個(gè)層面必須要同時(shí)進(jìn)行，以保持平衡。張拉結(jié)束后拆除支架，此時(shí)橋體的箱梁由T梁變?yōu)閱慰鐜冶鄣慕Y(jié)構(gòu)，由此實(shí)現(xiàn)了體系的轉(zhuǎn)變。
3.5中跨合龍段施工
合龍段施工的步驟應(yīng)該按照先邊跨合龍后中跨合龍的方式來(lái)進(jìn)行。模板安裝過(guò)程中，當(dāng)澆筑完成后11#兩段之后，將掛籃一側(cè)的底模支架拆掉，另一側(cè)的底模支架應(yīng)該懸掛在對(duì)面的11#懸臂端處，并且將其作為中跨合龍的吊架開始合龍施工。合龍過(guò)程中應(yīng)該采取鎖定設(shè)置，同時(shí)應(yīng)該按照撐拉結(jié)合、低溫澆筑的原則，在施工過(guò)程中應(yīng)該使用剛性支撐梁來(lái)鎖定合龍結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，以保證施工的安全性。
4特大橋梁施工時(shí)注意事項(xiàng)
4.1安裝模板、支座
按照施工規(guī)范要求進(jìn)行箱梁側(cè)模、封頭模以及盆式橡膠支座的安裝。如表1為模板制作的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).
4.2安裝鋼筋和預(yù)應(yīng)力材料
鋼筋的安裝工程量比較大，且工藝比較復(fù)雜，要想提高其質(zhì)量水平，需要從以下幾個(gè)方面入手:安裝底模、側(cè)模并且調(diào)試完成后，捆綁牢固底部鋼筋，然后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求彈出骨架鋼筋所處位置的墨線，根據(jù)彈線來(lái)捆綁鋼筋，保證所有鋼筋的位置以及距離均與圖紙要求的相同。然后再進(jìn)行腹板鋼筋的捆綁。如果在捆綁鋼筋時(shí)，有鋼筋與波紋管干涉，那么可以將干涉鋼筋切除、扳彎或者將其移位，保證波紋管的位置精確，位置誤差范圍控制與設(shè)計(jì)圖紙要求相符。將底部所有鋼筋與管道安裝完成后，再進(jìn)行內(nèi)模的安裝，
4.3懸臂施工技術(shù)
懸臂施工開始時(shí)，通常情況下是從橋墩部分開始施工，其施工方式主要有兩種形式:拼裝與澆筑。拼裝的方式是在預(yù)制過(guò)程進(jìn)行安裝，而澆筑在是橋墩兩側(cè)的現(xiàn)澆段開始施工，而大部分的施工過(guò)程中，這兩種形式是交互使用的。該施工技術(shù)的主要特點(diǎn)是施工過(guò)程中，橋梁結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)一定程度的負(fù)彎矩，橋墩則必須要承受這些彎矩，所以，該施工方式通常使用在一些施工過(guò)程以及使用過(guò)程中受力情況變化不大時(shí)，比如，在預(yù)應(yīng)力混凝土的T型鋼橋梁、斜拉橋等工程中應(yīng)用較為廣泛。如果必須要在非橋墩固結(jié)的預(yù)應(yīng)力橋梁上使用該項(xiàng)技術(shù)，那么在施工過(guò)程中則必須要使用合理的措施，保證橋梁所有結(jié)構(gòu)與橋墩都要固結(jié)完成。此時(shí)，施工階段要完成結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換工作。此外，在應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行橋梁施工時(shí)，會(huì)大量使用比較多的工程機(jī)械，這些設(shè)備會(huì)對(duì)工程質(zhì)量造成一定影響，所以必須要加強(qiáng)所有施工機(jī)械設(shè)備的選取與配合使用，才能保證施工效率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。這項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于能夠保證工程最終結(jié)果的整體效果，同時(shí)在施工過(guò)程中可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，而更關(guān)鍵的是其施工速度非?？?，且上下層面可以同時(shí)開展，一般來(lái)說(shuō)主要使用在一些跨徑大于100m的橋梁工程中。但是在橋梁施工時(shí)，需要嚴(yán)格控制其結(jié)構(gòu)和位置的精度，并且要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保施工的安全性?；谏鲜鲈?，懸臂施工技術(shù)才能得到很好的應(yīng)用，也實(shí)現(xiàn)了較為嚴(yán)格的質(zhì)量管理與控制。
4.4就地澆筑施工技術(shù)
就地施工技術(shù)則是事先在橋梁位置設(shè)置支撐架，然后在支架上澆筑混凝土，待混凝土澆筑完成后，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求后，拆除所有支架和模板。此項(xiàng)技術(shù)之所以使用廣泛，主要是因?yàn)椴挥迷O(shè)置預(yù)制場(chǎng)地，也不需要大型的運(yùn)輸設(shè)備和起吊設(shè)備來(lái)配合施工，同時(shí)在施工過(guò)程中，還能保障橋梁主體的連續(xù)性，進(jìn)而提高橋梁穩(wěn)定效果。當(dāng)然，該技術(shù)也有一定缺陷，如，質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)頻繁，且難以解決;施工時(shí)間較長(zhǎng);應(yīng)力損失較大;施工開始前，需要準(zhǔn)備大量模板，無(wú)形中增加了資金了投入;模板搭設(shè)過(guò)程中，支架比較容易受到洪水以及大型漂浮物的沖擊，不僅影響工程質(zhì)量，還會(huì)對(duì)通航產(chǎn)生不良后果等。
5結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)鐵石口特大橋上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行分析可知，橋梁上部結(jié)構(gòu)部分的施工會(huì)直接影響整個(gè)橋梁質(zhì)量，同時(shí)對(duì)橋梁的功能、安全性以及美觀產(chǎn)生一定的影響，其也是橋梁工程中非常關(guān)鍵的工序。橋梁上部施工過(guò)程中，可運(yùn)用比較多的施工技術(shù)，施工過(guò)程中，要根據(jù)施工的具體要求進(jìn)行，可以選擇成本較低且施工效率高的方式，從而保證工程的順利開展，同時(shí)還能提高工程質(zhì)量，進(jìn)而提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及整個(gè)社會(huì)的總體效益。
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作者:馬尉 單位:贛州市公路管理局全南分局