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浅析桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用

时间:2024-06-04

马登银

【摘要】大跨径连续桥梁施工是桥梁工程建设的重要组成部分,施工中需考虑桥梁结构的可靠性、经济性、安全性等诸多因素,因此,对桥梁施工中大跨径连续桥梁的施工技术进行研究具有重要意义。本文以大跨径连续桥梁施工为研究点,简要阐述了大跨径连续桥梁施工的特点和工艺,并结合作者实践经验,介绍了大跨径连续桥梁施工技术在悬索桥、拱桥以及斜拉桥工程建设中的实际应用,便于相关人言参考。

【关键词】桥梁施工;大跨径连续桥梁;施工技术;应用研究

近年来,随着国民经济的提高和科学技术的发展,我国桥梁建设取得了突飞猛进的发展,同时也带来了巨大的社会效益和经济效益。在桥梁施工建设了中,大跨径连续桥梁施工技术凭借其施工空间要求低、方便快捷、不影响桥下通车等优点,得到了最为广泛应用。然而,随着社会的发展,桥梁工程的重要性日益突出,为满足桥梁施工中越来越高的可靠、经济、安全等要求,深入分析大跨径连续桥梁施工特点,加强大跨径桥梁施工中施工技术的研究无疑是必要的。

一、大跨径连续桥梁施工概述

1、连续桥梁的受力特点

大跨径连续桥梁是一种以连续刚构桥为主,桥墩与梁体固结的结构体系。桥梁的受力特点可从连续梁与T型刚构桥的结合体来体现。以高墩大跨径连续钢构桥梁为例,其受力特点有:(1)优点:桥墩和梁体相结合,使得桥梁上部、下部共同受力,即可以有效减少墩顶负弯矩;在施工过程中采用的柔性墩有助于缓解桥梁受到荷载变化的影响,进而提高桥梁结构的安全性;此外,大跨径连续桥梁受力合理,在抗震、抗弯扭等方面有相当优势。(2)缺点:大跨度连续钢构桥作为超静定结构,在遭遇温度变化、墩台出现不均匀沉降以及混凝土收缩等作用下会产生附加应力,容易给桥梁结构带来安全隐患。

2、连续桥梁的施工工艺

通常,大跨径连续桥梁采用悬臂施工法,即在已建成的桥墩上,沿相邻跨径方向,平衡地逐段施工的方法。悬臂施工方法包括悬臂拼装和悬臂浇筑两种方式。对于悬臂拼装,其吊架布置于桥墩两侧,按平衡原则向拼装混凝土梁体预制件施加预应力。而悬臂浇筑是在桥墩两侧布置工作台,后期工作也同悬臂拼装类似。大跨度连续悬臂梁浇筑施工流程如图1所示:

图1:大跨度连续悬臂梁浇筑施工流程图

3、连续桥梁施工技术特点

对于连续桥梁施工技术特点可从以下三个方面进行分析:(1)基础施工:基础施工主要包括深水承台、连续墙以及深井施工三个部分。深井承台施工过程中,需要考虑水压和水流对孔桩的影响,承台施工通常有钢套箱和钢吊箱两种方式;连续墙施工工序复杂但作用较大,尤其是对在防振动、防噪音、防渗等方面;深井施工中,需确保定位和测量的准确,以保障施工的安全性和稳定性。(2)索塔施工:索塔施工技术包括钢索塔施工和泥土索塔施工两类。钢索塔施工中,钢索吊所用材料大多在材料加工厂完成后再送至施工现场,泥土索塔施工中,为提升塔柱承载力,需配备塔吊和电梯。(3)上部结构施工:上部结构包括梁段和斜拉桥拉锁,其中桥梁段浇筑方式较多,包括逐孔施工法、悬臂施工法等。斜拉桥拉锁大多利用张位或梁段牵引的方式施工。

二、桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用

1、悬索桥

悬索桥的出现最早可追溯到十九世纪,凭借其优良特性,目前,悬索桥已成为桥梁工程中十分常见的一种结构形式。

悬索桥是一种通过在索塔悬挂缆索作为上部结构中起主要承重作用的桥梁,往往根据力的平衡性来确定缆索的形状。其形状通常为抛物线形,施工过程中,常见的问题出现在大体积混凝土的浇筑、吊装以及缆索索力的调整三个方面。对于大体积混凝土的浇筑作业,尤其需要注意温度和时间的控制,可通过适当添加外加剂或浇冷水实现。工程实践表明,对温度进行控制能够在很大程度上避免混凝土因温度应力而出现裂缝的现象;在吊装施工过程中,对现场测得的塔顶位移数据需要注意,数据首先应满足设计要求为原则,再设置安装顺序。

2、拱桥

拱桥的应用在我国有十分悠久传承历史,且施工技术相对成熟,对我国的桥梁工程建设和技术发展都起到了巨大的推动作用。尽管随着社会的发展,各种新工艺、新技术层出不穷并且出现了即将取代了拱桥的发展趋势,但无疑,在现在城市的大跨径连续桥梁建设中,拱桥依然具有显著的优势,其作用也不可小视。通常,拱桥根据支撑方式的不同分为上承式、中承式以及下承式三种,而根据具体结构的不同又可分为石拱桥、混凝土拱桥等。相对一般桥梁而言,拱桥支座承受的力的更多,因此,施工前地基的选择和处理工作尤为重要。拱桥的施工主要包括绳索吊装施工、钢管拱肋安装等。应当注意的是,绳索吊装施工中,需在施工中预先布置拱肋,并检查拱肋强度,以去报后期工序的顺利进行。采用钢管拱肋安装时,可采用少支架吊装法。无支架吊装法以及斜拉扣索法等。

3、斜拉桥

斜拉桥也称为斜张桥,是一种通过拉锁将主梁落在桥塔上的桥梁,斜拉桥通常由承压塔、受拉索和承弯梁组合而成。值得注意的是,在施工过程中,有必要对包括混凝土的主梁、索塔和大跨径主梁等在内的施工环节进行严格的质量监测和控制,以确保总体施工质量。施工过程中,由于斜拉索受到较大的拉力,因此,可以采用张拉与梁段牵引工艺,以到达要求。此外,对于斜拉桥而言,需尽量控制主梁误差,如悬浇施工过程中,轴线偏位误差、合拢高差误差、线性误差、挠度误差等都应当严格控制,以保障工程质量。

三、结语

大跨径连续桥梁施工技术所具有的技术性、协调性、实践性的特点在桥梁施工设计中占有巨大优势,同时实践证明,该技术在桥梁施工中的应用效果是明显的,在我国桥梁建设中起到了不可取代的作业。然而,我们也应当意识到,现代桥梁施工环境呈现出复杂多样的特点,并且随着社会的发展,我国桥梁建设势必朝着环境条件更加复杂、施工规模更大、质量要求更高的方向发展,因此,大跨径连续桥梁施工技术的应用在拥有巨大优势的同时也面临着巨大的挑战。当前,我们要做的应该是总结前人经验,深入开展现代施工技术的研究工作,保障施工质量,为社会创造更大的经济效益。

【参考文献】

[1] 余 春, 姜华贵. 桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用[J]. 黑龙江交通科技, 2015(9):151-151.

[2] 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):142-144.

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