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大跨度連續梁橋施工關鍵技術研究?

隨著我國經濟和人民生活水平的快速發展,交通等基礎工程建設項目日益增多,橋梁作為我國交通系統的咽喉,近年來得到了國家的高度重視和大力發展。連續梁橋作為壹種優異的結構體系,具有悠久的發展歷史,它具有結構剛度好、變形量小、伸縮縫少、行車舒適、 養護簡單、抗震性能強等優點,其中大跨度連續梁橋以其獨特的優勢更是得到橋梁工程師的青睞。

1 大跨度連續梁橋施工方法

大跨度連續梁橋是我國目前使用最為廣泛的壹種橋型,大跨連續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段開始逐漸向兩側增加節段從而形成混凝土梁,下壹節段及施工機具的重量由已完成的臨近節段承受,在該段達到設計強度後,施加壹個適合的預應力使之與前壹節段連接成為壹個整體,然後繼續施工下壹節段。懸臂法施工與以往施工方法相比具有以下優點:在施工時可以節省大量的型鋼、支架和模板,能夠更好的保證混凝土質量。其次,懸臂法施工不必使用掛籃進行混凝土的澆築和養護工作,只需簡單的移動支架即可。節段的預制工作可以與橋梁下部構造同時進行,不但可以大大加快施工進度,還可適當減小混凝土早期徐變帶來的負面影響,充分發揮受力筋的性能。此外,節段的安裝可以充分發揮機械化設備的優勢,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後開辟出壹個預制場地,分節段預制混凝土梁身,使用預應力筋連成壹個整體,然後使用千斤頂施加預應力,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,各段就位後落架並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:臨時設備的費用相對較少,並且能夠循環使用小型模板,工程勞動強度小,對橋下交通無影響,施工作業安全性高。若直接在橋梁施工平臺上設置棚蓋,則可以封閉式作業,不受外界環境的影響,有利於保證橋梁施工質量。但各分段在頂進過程中每壹截面都會受到反復彎矩,因此相應的配筋量將有所增大。頂推法施工在大跨度預應力混凝土連續梁橋施工工程中得到了廣泛的應用。

1.3逐孔施工法

逐孔施工法是中等跨徑預應力混凝土梁橋比較常用的壹種施工方法,有時也用於大跨度連續梁橋的施工。基本原理就是將連續梁分為若幹個梁段,在預制時對梁段施加壹個大小合適的預應力使其承受自身重力,然後使用專用設備從橋梁的壹端逐孔施工,將機械化的支架和模板支承在承載梁上,在橋跨內進行混凝土現澆施工,待混凝土達到強度後脫模,並將整孔模架沿導梁移至下壹澆築橋孔,然後逐孔推進直至全橋施工完畢。采用逐孔施工的主要特點在於橋梁施工時能夠連續操作,橋身越長施工設備的周轉次數愈多,逐孔施工法的經濟效益越高。對於跨徑在75m以下的多跨橋梁,逐孔施工法是最經濟的施工方法。逐孔施工法不需要設置地面支架,不影響河道通航和橋下交通,施工安全可靠,有良好的施工環境,能夠保證施工質量。機械化和自動化程度較高,且上下部結構可以平行作業,能夠降低勞動強度,縮短工期。

2 大跨度連續梁橋施工的關鍵技術

2.1懸臂法施工

使用懸臂法施工大跨度連續梁橋時,在預制前應首先采用線形控制軟件技術分別建立精密的高程控制網和水平控制網。采用對接法預制節段時,上壹節段在生產時所產生的偏差在下壹節段預制時應予以糾正,應該註意的是在糾正偏差時,壹次不宜糾正太多。既要註意節段的中線與高程,也要註意節段的傾斜度,避免反復糾偏,使鋪設工作順利進行,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在兩端固定位置各設置壹個水準點,每段完成施工後須在其中線上設置壹個水準基點,在各節段梁上做好測點標誌,應與兩端的水準點保持在同壹直線上。施工前應計算並繪制出各節段梁在施工過程中的合理曲線,並動態實時監測各梁段節點撓度的偏差值和撓度方向,壹經發現存在異常必須及時采取相應措施,確保實際施工曲線與合理施工曲線盡量保持壹致。

橋梁合攏階段,在鎖定合攏段鋼支撐前應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,並及時與理論計算值和規範要求進行比對,如有較大偏差應調整至滿足要求後再進行鎖定,以保證合攏時的中線與高程與設計值相同。

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範圍之內,導梁和梁體的中線偏差不能大於2mm,相鄰兩跨支點同側滑移裝置的頂面高度偏差不能大於1mm,同壹橋墩兩支點滑移裝置的頂面高度偏差不得大於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,將白色面塗上潤滑矽脂以減少摩擦。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,應立即停止頂推,將箱梁腹板頂起,放進四氟板後再進行頂推。每節段進行頂推時,應先推進5cm,然後停止、回油,再推進5cm,再停止、回油,反復二到三次,檢查各部分設施的運動情況是否合格,合格後方可正式頂推。在頂推作業時,各個千斤頂應保持聯系逐級同步加力。如發現螺絲松動、導梁桿件變形、混凝土開裂、導梁與箱梁聯結處變形等情況時,應立即停止頂推。

為了控制梁體在頂推過程中的中線能夠滿足規範要求,必須設置橫向導向裝置。尤其是在圓曲線上進行頂推時,橫向導向裝置就顯得更加重要。將壹對糾偏器安裝在預制臺座前臨時墩的兩旁,以監測每段梁尾端的橫向位置,保證梁尾與預制模板的正位接頭。此外,還應在梁的前進方向設置兩對糾偏裝置,並隨著梁段頂推的方向交替前移。在頂推時,還應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制節段進行逐孔施工時,如果缺乏大型起重設備,則可以在預制場將梁分成若幹段進行分段生產,架設時組拼節段所產生的自重使用支承進行臨時承擔,並在支承梁上配置張拉預應力筋,按照設計的要求將安裝跨的梁與完成的橋梁結構進行連接。

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,除必需的施工設備以外, 其他設備要及時清理,並註意保持橋面荷載的平衡性。對於不能清理的荷載要要認真估計荷載的重量及其作用位置,在計算撓度時應考慮在內。施工前應進行施工荷載計算並保持施工荷載穩定,重視對相關實測數據的收集、整理及匯總並應與計算值進行對比分析,密切註意施工過程中的荷載變化。監控工作應根據已澆梁段的高程、重量、預加力、彈性模量、混凝土強度等實測值,考慮溫度影響、支座變形以及橋墩沈降等因素,使用施工控制程序進行分析後,提出下壹梁段的立模高程值。

在施工過程中,要通過改進施工技術的方法來減少誤差,使用逐孔施工法進行橋梁施工時的撓度控制是壹個施工→測量→判斷→修正→施工的循環過程,應該加強各施工工況的監測力度,及時了解橋梁標高的變化情況,在出現問題時及時迅速的對施工進行調整。

3 結語

近年來,由於國家大力開展交通基礎設施建設,橋梁建設項目得到了迅猛發展,大跨度連續梁橋的結構理論、受力分析、設計步驟和施工工藝也已趨於成熟,施工的關鍵是控制好施工中的關鍵技術。  

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