陳遠林
(四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司, 四川 成都 610000)
簡支連續(xù)小箱梁橋施工中通常是采用裝配式及體系轉(zhuǎn)換后形成結(jié)構(gòu)連續(xù)的施工方法,對應(yīng)截面形式為箱型結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)形式具有抗扭能力強、自重輕、梁高低、外觀美等特點。但施工中一旦操作不當,就會對施工質(zhì)量造成影響,所以探討和解決其質(zhì)量控制的影響因素,方能有效提升施工質(zhì)量。
簡支連續(xù)小箱梁橋主要應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土、體系轉(zhuǎn)換及結(jié)構(gòu)連續(xù)技術(shù),自身結(jié)構(gòu)上存在著很大的優(yōu)勢。隨著橋梁的發(fā)展,該技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。但是,在運用過程中,仍存在一定的問題,最主要是小箱梁的裂縫問題,既影響了橋梁的質(zhì)量,又影響了橋梁的外觀。
主要包括以下五個方面的內(nèi)容:
1.預(yù)制梁采用標準化預(yù)制廠、標準化施工工藝等集中預(yù)制,有利質(zhì)量控制、質(zhì)量提升;
2.橋梁的上、下部結(jié)構(gòu)可同時進行施工,在提升施工效率的同時,也提高了經(jīng)濟效益;
3.采用架橋機批量安裝,提高了安裝質(zhì)量、加快了施工進度、減少了施工設(shè)備的數(shù)量、節(jié)約了成本;
4.采用定型鋼模板批量預(yù)制,在很大程度上節(jié)省了材料、加快了施工進度、保證了工程質(zhì)量;
5.從預(yù)制廠的預(yù)制、安裝、連續(xù)濕接段及橫隔板濕接縫的澆筑,到連續(xù)段負彎矩預(yù)應(yīng)力的張拉,最后實現(xiàn)全橋體系的轉(zhuǎn)換,達到了結(jié)構(gòu)連續(xù)的效果。
主要為:小箱梁本身自重輕、梁高低、抗扭能力強,在進行轉(zhuǎn)換以前為簡支梁結(jié)構(gòu),主梁的自重內(nèi)力經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)換以后,形成一個連續(xù)性的結(jié)構(gòu),承受二期恒載以及使用活載。因此,該結(jié)構(gòu)的內(nèi)力呈現(xiàn)出工況疊加的結(jié)果。
從整體上來看,簡支連續(xù)小箱梁橋有一個轉(zhuǎn)換的過程,在該過程中,如果沒有充分考慮到連續(xù)梁橋的特征,將會導(dǎo)致小箱梁出現(xiàn)裂縫。造成裂縫的主要原因為:在進行空間結(jié)構(gòu)設(shè)計中,沒有對力學(xué)進行合理分析,導(dǎo)致整體剛度達不到要求;在施工中各工序、各項技術(shù)指標未按設(shè)計要求進行嚴格控制,導(dǎo)致整體受力與設(shè)計不符,最終導(dǎo)致小箱梁出現(xiàn)裂縫,對其結(jié)構(gòu)受力、耐久性等造成了影響。
對于多跨的大橋,通常采取橋梁荷載試驗的方法對橋梁的整體質(zhì)量進行檢驗。在小箱梁預(yù)制中,常采取批量生產(chǎn)的方式,采用概率調(diào)查統(tǒng)計法,將可靠度原理應(yīng)用在施工質(zhì)量的評判中,目的是使計算過程更加簡便、讓評判結(jié)果具有較強的科學(xué)性及合理性。但在當前狀況下,可靠度原理的應(yīng)用還存在不足之處,因此,還需對其進行不斷研究、完善。
當橋梁的調(diào)查參數(shù)確定后,才能對橋梁的可靠度進行計算。若調(diào)查參數(shù)為正態(tài)分布,則可直接進行橋梁的可靠度計算;若調(diào)查參數(shù)為非正態(tài)分布,則需將參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎龖B(tài)分布后,再進行橋梁的可靠度計算。但在實際上,相當一部分的調(diào)查參數(shù)為非正態(tài)分布的趨勢,若一定要將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為正態(tài)分布,則計算結(jié)果會出現(xiàn)較大偏差,就違背了可靠度原理應(yīng)用的初衷。
目前橋梁可靠度的計算方法主要有:一次二階矩法;一次二階矩中心點法等,但這些方法應(yīng)用的前提條件就是調(diào)查參數(shù)為正態(tài)分布趨勢,計算結(jié)果才具有較高精度。
先簡支后連續(xù)是很形象的施工方式。一聯(lián)幾孔的小箱梁橋,從預(yù)制梁的預(yù)制到安放在臨時支座上,呈簡支受力狀,和普通的梁沒什么區(qū)別,但是小箱梁縱向之間通過在墩頂(永久支座上部)接通波紋管、穿入鋼絞線、澆筑濕接段、張拉梁頂負彎矩鋼絞線并壓漿后使該聯(lián)結(jié)構(gòu)形成整體連續(xù)(小箱梁橫向之間通過現(xiàn)澆濕接縫、橫隔板把箱梁連成整體),最后按設(shè)計要求拆除臨時支座,由永久支座承受橋梁上部荷載,實現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換,形成連續(xù)結(jié)構(gòu)的受力方式。
空心板、小箱梁及 T梁均可作為簡支連續(xù)梁橋的梁板,在設(shè)計中選擇梁型的應(yīng)用理念有:
1.按跨徑及行業(yè)習(xí)慣選擇:空心板適合13-25米的跨徑,當L<20米時優(yōu)勢較明顯;小箱梁適合20-35米的跨徑,當L=20-30米時優(yōu)勢較明顯;T梁適合20-50米的跨徑,當L=40-50米時優(yōu)勢較明顯;
2.按受力特點選擇:小箱梁抗扭能力強,其它兩種梁抗扭能力相對低一些;
3.按地形特點選擇:平原、丘陵地區(qū)常采用小箱梁,山區(qū)常采用T梁;
4.按美觀性選擇:對凈空、美觀性有要求時優(yōu)選小箱梁或空心板;
5.按統(tǒng)一梁型選擇:如果一座橋可采用同一類型梁,就不考慮采用其他類型梁。
總之,簡支連續(xù)梁橋設(shè)計中在進行梁型選擇時需綜合考慮可行性、經(jīng)濟性、跨徑、受力及地形特點、美觀性、梁型統(tǒng)一、批量預(yù)制及安裝等因素,以利于采用標準工藝、控制成本、加快進度、提升質(zhì)量。
開工前,施工企業(yè)需建立和健全安全生產(chǎn)責(zé)任制、安全保障體系、安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)等,同時將安全培訓(xùn)、教育全面有效覆蓋到每個參加施工的人員,提升他們的安全意識、安全技術(shù)水平及安全操作能力。
充分進行安全風(fēng)險識別,完善各項安全防護措施,加強安全隱患排查及治理,及時消除安全隱患,確保安全狀態(tài)下施工。
此外,各分項工程、特殊工序及關(guān)鍵工序開工前,必須逐級進行安全技術(shù)交底,覆蓋所有參加施工的人員,讓他們尤其是一線操作工人知道什么能做、什么不能做、怎么做才能保證安全、保證質(zhì)量,同時針對具體施工情況,建立風(fēng)險管理模型、風(fēng)險防護方案。
簡支連續(xù)小箱梁橋施工中有一個小箱梁安裝在臨時支座上的過程,雖為臨時,但是實現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換、形成連續(xù)梁結(jié)構(gòu)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。在其形成連續(xù)結(jié)構(gòu)過程中,一般要求施工工藝如下:
同時,簡支連續(xù)小箱梁橋施工安全風(fēng)險評估主要分為:風(fēng)險事故發(fā)生概率評估、發(fā)生危害性評估,為此,需選擇合理的風(fēng)險評估方式來確保評估結(jié)果的精確性,為風(fēng)險的防范及解決方式提供科學(xué)依據(jù)。
綜上所述,本文通過對簡支連續(xù)小箱梁橋的使用現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)特點進行分析,探討其在施工中的質(zhì)量控制影響因素,并提出了有效解決策略,為簡支連續(xù)小箱梁橋在設(shè)計、施工、質(zhì)量影響因素控制等方面提供了科學(xué)依據(jù),為全面有效提升其施工質(zhì)量奠定了堅實的基礎(chǔ)。