针对桥梁施工中相关技术的探讨

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摘 要: 桥梁的施工工序比较繁杂, 且呈现出多样化的特点。做好桥梁施工不仅能够确保桥梁使用效能的充分发挥, 也直接影响着桥梁的美观性和安全性。

关键词: 桥梁；施工；探讨

一、桥梁上部结构施工的方法分类

一般来说, 桥梁上部结构的施工可以分为现场浇注和预制安装两类, 现场浇注的方法有很多, 基本方法就是在桥梁某处搭建支架, 并在此基础上浇注混凝土。它既不需要大型的吊车和运输设备, 也不需要预制的场地, 只需在混凝土材料的强度达到设计要求后拆掉支架和模板即可。这样一来,梁体的主筋就具有了连续性, 进而提升整座桥梁的性能。但是该方法的施工周期较长, 施工质量控制工作也难以开展;由于混凝土的收缩和徐变而引起的应力损失也比较大; 施工过程中对于模板和支架的消耗量较高, 进一步增加了工程成本; 所搭建的支架具有一定的危险性, 如果施工期间遭遇洪水或较大漂浮物的冲击, 就容易发生危险。

预制安装法主要就是先在预制工厂或者交通运输便利的地方建设预制场并进行梁的预制工作, 然后再根据工程所在地的实际情况选择合理的架设方法进行安装。预制安装法施工大多应用于预应力混凝土或钢筋混凝土简支梁的建设和施工中, 主要分预制、运输、安装三步进行。预制安装施工法的优点主要集中在五方面:

(1) 由于是工厂化生产, 因此构件的质量较好, 各项参数也更符合设计要求的精度。

(2)实现了上下部结构的平行作业, 最大限度的缩短了施工工期。

(3)减少了对人力的使用, 在一定程度上降低了工程造价。

(4) 施工速度较快, 适合于那些工期较紧的工程。

(5)构件的预制结束后往往要存放一定时间, 因此在正式安装的时候已经存在了一定的龄期, 因此可以有效减少混凝土的收缩、徐变所带来的变形。下面就具体施工技术进行介绍和分析。

二、具体施工方法的分析与研究

1.就地浇筑法

就地浇筑法就是现先在桥位处搭设支架, 然后在支架上进行桥体混凝土的搭建工作, 待混凝土强度达到施工要求后再将模板和支架拆除, 浇筑工作结束。该方法的主要优点就是不需要建设预制场地, 也不需要调动大型的起吊和运输设备, 施工过程中梁体的主筋可保持连续性, 进而提高桥梁的整体稳定性。主要缺点就是对施工质量的控制非常困难; 消耗时间长, 不适合那些工期较紧的工程; 预应力混凝土梁的应力损失也比较大; 施工过程中会使用大量的模板, 增加工程造价; 所搭建的支架不仅容易受到洪水和大型漂浮物的冲击, 还会对排洪和通航造成不利影响。

2.悬臂施工法

悬臂施工法的施工是从桥墩部位开始的, 分为悬臂浇筑施工和悬臂拼装施工两种类型, 前者主要是在桥墩两侧现浇粱段, 后者主要是对预制阶段进行安装, 在有些情况下, 这两种方法也会同时使用。

悬臂施工法的主要特点就是桥梁结构在施工过程中会产生负弯矩, 而桥墩则必须要承受这部分弯矩, 所以该方法适用于那些施工和营运条件下的受力状态均比较接近的桥梁的建设当中, 如斜拉桥、变截面连续梁桥、预应力混凝土T型刚构桥等。如果要在非桥墩固接的预应力混凝土桥中采用悬臂法进行施工, 则应采取适当措施令桥墩、梁部临时固结, 因此在施工过程中存在着结构体系转换的情况。同时, 悬臂法对于机具的使用较为频繁, 仅挂蓝就有斜拉式、桁架式等多种类型, 在施工过程中应根据现场具体情况进行合理选择。

悬臂法的优点就是成品的整体性比较好, 在施工中也可以不断调整位置, 且施工速度快, 桥梁的上下部分可平行作业, 大多被用于跨径超过100 m 的桥梁建设中。缺点是对施工精度的要求比较高, 施工过程需要进行严格的管理和控制。

3.转体施工法

转体施工法就是先在距离桥位较近的预制场进行桥梁构件的预制, 待混凝土强度达到设计标准后再将其安装到位的施工方法。由于构件的支座位置就是施工过程中的旋转轴, 因此其静力组合是不会发生改变的。转体施工主要分为平转、竖转和两者相结合施工三种类型。

转体施工法的主要特点:

(1)施工不会对作业面下方的交通造成影响, 因此可以跨越通车线路进行桥梁施工。

(2)构件的预制非常方便, 对地形的适应性也较高。

(3) 施工所需的设备和装置较少, 施工过程易于掌握和控制。

(4) 工期较短, 施工安全性较高。

一般来说, 转体施工法比较适合在单跨和三跨桥梁中使用, 在峡谷、深水桥梁的建设中也可应用, 同时它也能适应城市及平原地区的桥梁施工, 在大跨径、特大跨径桥梁的施工中采用转体施工法将会建设方带来非常好的技术经济效。

4.顶推施工法

顶推施工法的预制场设置在桥梁纵轴方向的后方, 对构件进行分节段预制, 并采用纵向预应力筋将预制阶段与已经完成施工的梁体连接在一起, 待构件强度达到设计标准后用水平千斤顶将其推出预制场, 然后再继续进行下一粱段的预制工作, 如此循环直至工程结束。

顶推施工法的主要特点有三:

(1) 由于采用了分段预制、连续作业的方法, 因此主梁结构的整体性非常好。另外,由于避免了对大型起重设备的使用, 因此预制节段的长度一般可达10~ 20 m。

(2)不需要太过复杂的设备就能完成大型桥梁的建设, 且施工平稳、噪声小, 工程成本也比较低,不仅可以应用在高桥墩、山谷、深水桥梁的建设中, 也可在坡桥或曲率相同的桥梁建设中使用。

(3) 由于桥梁各阶段均在同一预制场制作, 因此使工程管理变得更加简单。相关模板和设备也可周转使用, 降低了工程的建设成本。

顶推施工法的缺点主要表现在两方面:

(1)由于必须在等截面梁上使用, 因此当桥梁的跨径较大时, 施工难度和材料用量均会大幅增加, 因此只能在中等以下跨径的桥梁中应用。

(2)梁在施工阶段和运营阶段的受力状态差别明显, 因此在进行梁截面的设计和布索时必须兼顾施工和运营的不同要求, 钢材的使用也由此大幅增加。

5.逐孔施工法

逐孔施工法主要应用于中等跨径的预应力混凝土连续梁的施工过程中, 采用一套施工设备从桥梁的一段逐孔施工, 直至全部工程结束为止。主要分为分节段施工法、整孔吊装法、移动支架法和临时支撑组拼预制节段法四种形式。逐孔施工法的主要特点有三:

(1) 施工质量易于控制、施工环境良好、设备模架可周转使用且具备预制场生产的优势。

(2)不需要地面支架的支持, 不会对施工面下方的交通造成影响。

(3)自动化和机械化程度均比较高, 不仅节约了人力, 也降低了工作人员的劳动强度。同时, 由于上下部结构可以平行作业, 因此大幅缩短了工期。缺点主要是模架设备的移动需要较大投资, 施工准备和实际操作比较复杂, 因此适用于跨径较小的多跨桥梁的建设中。

6.横移施工法

采用横移施工法, 就是在需安装构件位置的旁边预制所需构件, 待其强度达到标准后, 在将其横向推入预定位置。

该方法的主要特点就是在整个预制期间, 构件支座的位置不需要变化, 梁的结构体系也就不会因此而发生变化, 但是在进行构件的横向移动时, 需要设置临时支座来支撑该构件的重量。

三、结 语

综上所述，桥梁施工技术史一项多样化的系统工程，它涉及到方方面面。所以我们必须要采取科学创新手段来务实工作，工程技术人员应该根据工程的实际情况对施工方法进行合理的选择和组合, 以便充分发挥其自身优势, 为桥梁工程质量的提升和企业经济效益的增加做出更大贡献。