橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的運(yùn)用

王文兵

【關(guān)鍵詞】橋梁工程;大跨徑連續(xù)橋梁;運(yùn)用

【中圖分類號(hào)】U445.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2021）06-0079-03

0 引言

隨著現(xiàn)代化城市建設(shè)進(jìn)程不斷推進(jìn)，城市內(nèi)外周邊區(qū)域的交通狀況也隨著經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的頻繁而發(fā)生了日新月異的變化。橋梁作為交通體系中不可或缺的重要組成部分，是保障國(guó)民安全和便利出行的基礎(chǔ)。其中，大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)和現(xiàn)代化橋梁設(shè)計(jì)體系的有機(jī)結(jié)合，對(duì)于保障橋梁技術(shù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和提高安全使用系數(shù)具有很重要的作用。

1 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

1.1 廣泛應(yīng)用于復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境

大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁是以現(xiàn)代化橋梁建設(shè)技術(shù)為核心，主要針對(duì)在復(fù)雜的地質(zhì)地貌和惡劣自然環(huán)境下，橋梁工程建設(shè)效率低下、質(zhì)量和安全性難以得到保障的問題而提出的一種新型、高水平的橋梁建設(shè)技術(shù)。通常情況下，這種橋梁施工技術(shù)主要應(yīng)用于橫跨面積較大、河床較深的江河區(qū)域，以及一些陡峭的深谷和深溝環(huán)境。橋梁建設(shè)施工單位應(yīng)用大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)建設(shè)的預(yù)應(yīng)力橋梁，具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性，同時(shí)這種先進(jìn)的橋梁建設(shè)施工技術(shù)對(duì)材料和工序的要求不高，使得這種橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在高質(zhì)量、高安全系數(shù)方面，同時(shí)對(duì)降低施工成本和保障橋梁工程建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也產(chǎn)生了積極的影響和作用。

1.2 質(zhì)量及安全影響因素較多

大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)是構(gòu)建超靜定結(jié)構(gòu)橋梁的核心技術(shù)之一，在實(shí)際應(yīng)用過程中，對(duì)克服復(fù)雜地質(zhì)條件給橋梁工程現(xiàn)場(chǎng)施工帶來的影響起到了較好的優(yōu)化與緩解作用。在建設(shè)大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁的過程中，現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)橋梁建設(shè)位置的選擇是否科學(xué)，以及對(duì)橋梁周圍的巖層和土地結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的判斷是否正確，都會(huì)嚴(yán)重影響大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用效果和最終建成的預(yù)應(yīng)力橋梁主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與使用安全性 [1]。除此之外，由于橋梁工程大多暴露在野外環(huán)境中，經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)吹、日曬和雨打之后，容易導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力橋梁的主體受力結(jié)構(gòu)和基層結(jié)構(gòu)在暴曬、雨水侵蝕等不良自然現(xiàn)象的影響下，產(chǎn)生表層結(jié)構(gòu)脫落、形變甚至是受力條件改變等問題。同時(shí)，橋梁工程所處位置的地下水位、地質(zhì)活動(dòng)情況及水流因素，也會(huì)在特定的條件下對(duì)橋梁基礎(chǔ)穩(wěn)固性和安全性造成損害 [2]。因此，為了減少自然環(huán)境和復(fù)雜地質(zhì)條件對(duì)預(yù)應(yīng)力橋梁的性能穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定所造成的不良影響，大多數(shù)施工單位在應(yīng)用大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的過程中，會(huì)結(jié)合大體積承臺(tái)結(jié)構(gòu)提高橋梁的承載能力和抗壓能力，這也是現(xiàn)代化預(yù)應(yīng)力橋梁的普遍特點(diǎn)之一。

1.3 對(duì)施工技術(shù)水平要求較高

大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)對(duì)橋梁基礎(chǔ)工程的建設(shè)質(zhì)量和效果影響較大，其技術(shù)體系包含混凝土施工技術(shù)、土木工程技術(shù)及橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)專業(yè)知識(shí)等內(nèi)容。這種涵蓋范圍較廣及涉獵專業(yè)知識(shí)內(nèi)容較豐富的橋梁施工技術(shù)，對(duì)目前國(guó)內(nèi)的大部分中小型橋梁建設(shè)企業(yè)而言，想要充分掌握這種技術(shù)的核心要點(diǎn)，并且高效地應(yīng)用到實(shí)際建設(shè)施工過程中，尚具有一定難度。除此之外，在較長(zhǎng)的橋梁建設(shè)施工周期范圍內(nèi)，施工現(xiàn)場(chǎng)的野外環(huán)境也會(huì)隨著當(dāng)?shù)刈匀粴夂蚝凸?jié)氣的變化而產(chǎn)生不同程度的改變，而環(huán)境變化會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和工程設(shè)計(jì)圖紙限定標(biāo)準(zhǔn)之間的差異，一旦施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員沒有及時(shí)意識(shí)到這種環(huán)境變化所造成的客觀影響，則容易出現(xiàn)各類嚴(yán)重的安全事故。因此，施工技術(shù)人員在應(yīng)用大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)該本著以施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況為基礎(chǔ)的工作態(tài)度，對(duì)不同的問題進(jìn)行針對(duì)性的分析。

2 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的主要應(yīng)用內(nèi)容

2.1 橋梁工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建設(shè)

橋梁工程技術(shù)結(jié)構(gòu)建設(shè)的質(zhì)量與效果，是影響大跨徑連續(xù)橋梁整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，因此橋梁基礎(chǔ)施工也是大跨徑連續(xù)橋梁施工過程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。目前，較為常見的大跨徑連續(xù)基礎(chǔ)橋梁結(jié)構(gòu)主要如下：第一，地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)與施工 [3]。通過建設(shè)地下連續(xù)墻，能夠減少橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受水紋波動(dòng)等振動(dòng)源的影響，這樣有助于避免在特定條件下產(chǎn)生嚴(yán)重的共振現(xiàn)象而破壞橋梁結(jié)構(gòu)，造成安全事故。除此之外，地下連續(xù)墻的建設(shè)與應(yīng)用使得橋梁的剛性和抗?jié)B透性得到顯著提高，其具體建設(shè)施工步驟主要包括清理河床、鉆孔開槽、鋼筋籠安置及混凝土澆筑等重要環(huán)節(jié)。第二，大體積承臺(tái)的布設(shè)。大跨徑連續(xù)橋梁的大體積承臺(tái)主要用于提高橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和受力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而有效防范橋體坍塌和局部區(qū)域受力不均勻等不良現(xiàn)象。由于大跨徑連續(xù)橋梁的大體積承臺(tái)主要建設(shè)在深水區(qū)域中，故又稱作深水承臺(tái)。在具體的布設(shè)過程中需要充分考慮水流、水壓和潮汐等因素的影響，通過合理控制孔柱間距及承臺(tái)的尺寸，使深水承臺(tái)能夠更好地適應(yīng)不同情況下水流、水壓變化的影響。第三，大型沉井施工建設(shè)也是大跨徑連續(xù)橋梁基礎(chǔ)施工內(nèi)容的重要組成部分，在具體施工過程中需要結(jié)合沉井的體積大小和具體施工位置情況，按照實(shí)際需求選擇沉井錨墩定位技術(shù)、著床技術(shù)等有效控制沉井的施工質(zhì)量。

2.2 大跨徑連續(xù)橋梁的模板鋪設(shè)技術(shù)

模板鋪設(shè)是建設(shè)大跨徑連續(xù)橋梁的過程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，連續(xù)橋梁主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以橋梁中心線為參考，在實(shí)際建設(shè)施工過程中根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙給定的尺寸和數(shù)量制作相應(yīng)的模板，之后嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)圖紙中各標(biāo)線的位置進(jìn)行模板的鋪設(shè)和連接。在模板鋪設(shè)的過程中首先需要設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的接縫大小，這樣一方面能夠保證模板鋪設(shè)均勻、平整，另一方面能避免由于接縫過大或過小而造成橋梁主體結(jié)構(gòu)受力不均，從而降低穩(wěn)定性。其次在模板鋪設(shè)完畢后，要對(duì)邊緣位置進(jìn)行必要的固定處理，避免模板在受力的情況下產(chǎn)生滑動(dòng)或變形而產(chǎn)生施工質(zhì)量問題。最后，確保所鋪設(shè)的模板與相對(duì)應(yīng)的橋梁邊線相垂直，模板鋪設(shè)技術(shù)的主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)是依靠模板的拼接和固定，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋面的定位及有效提高大跨徑連續(xù)橋梁的穩(wěn)固性。

2.3 大跨徑連續(xù)橋梁索塔施工技術(shù)

在大跨徑連續(xù)橋梁的索塔施工過程中，工作人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)所具備的條件及實(shí)際建設(shè)要求，對(duì)索塔建設(shè)材料和施工技術(shù)類型進(jìn)行科學(xué)的選擇。例如，常用的一種索塔材料選擇方法是根據(jù)橋梁工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性選擇合適的索塔類型進(jìn)行建設(shè)施工，這正是借助了泥索塔和鋼索塔對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的不同提升效果，從而做出科學(xué)判斷和合理選擇 [4]。相較于鋼索塔，泥索塔對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的提升效果較差，因此為了減少不必要的材料和資金浪費(fèi)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定的橋梁主要采用泥索塔，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差的橋梁主要采用鋼索塔。不同索塔結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工參數(shù)與各項(xiàng)指標(biāo)的要求不盡相同，對(duì)于基礎(chǔ)鋼材的質(zhì)量與性能要求較嚴(yán)格，所以大跨徑連續(xù)橋梁索塔施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，便是對(duì)出場(chǎng)的鋼材進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)，確保材料滿足索塔的承載能力標(biāo)準(zhǔn)水平要求。

3 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)在橋梁施工中的具體應(yīng)用

3.1 斜拉橋施工應(yīng)用

斜拉橋是現(xiàn)代化橋梁體系中的一種常見類型，也是集美觀性、實(shí)用性和安全性為一體的一種橋梁結(jié)構(gòu)。斜拉橋橋梁建設(shè)的技術(shù)核心是在主梁和索塔等結(jié)構(gòu)的建設(shè)環(huán)節(jié)有效應(yīng)用大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)，改善橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和主梁應(yīng)力分布的均勻性問題。在實(shí)際施工過程中，影響混凝土澆筑質(zhì)量的因素既包括技術(shù)因素和人為因素，也包含施工現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境和地質(zhì)條件所造成的客觀影響因素。因此，為了盡量減少出現(xiàn)橋梁施工混凝土澆筑質(zhì)量問題，通?？梢詫鹘y(tǒng)混凝土澆筑方法改為掛籃懸澆方式，加固澆筑完成后形成的混凝土橋梁主體結(jié)構(gòu)。

3.2 懸索橋施工應(yīng)用

懸索橋是一種重要的現(xiàn)代化結(jié)構(gòu)橋梁類型，這種橋梁在城郊地區(qū)及城市內(nèi)河區(qū)域的分布較集中。懸索橋施工作業(yè)的工作內(nèi)容主要包含吊裝施工、錨道面架設(shè)、懸索安裝及混凝土澆筑等重要環(huán)節(jié)。因此，想要更好地把控懸索橋施工的質(zhì)量和最終的建設(shè)效果，就必須深刻掌握這些關(guān)鍵步驟的技術(shù)要點(diǎn)和各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)。例如，為了確保錨道面架設(shè)的位置正確和提高設(shè)施安裝精確度，在施工過程中必須安排專業(yè)的測(cè)繪人員，在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)測(cè)塔偏移量和承重索的實(shí)際垂度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)觀測(cè)、收集與分析處理，從實(shí)際出發(fā)結(jié)合工程設(shè)計(jì)圖紙給定的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，對(duì)實(shí)際施工情況進(jìn)行全面真實(shí)的考量和監(jiān)督。

4 大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的有效控制措施

4.1 加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制

橋梁應(yīng)力是影響橋梁主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用安全性的關(guān)鍵因素之一，同時(shí)應(yīng)力的分布情況也是工程設(shè)計(jì)人員和現(xiàn)場(chǎng)施工人員針對(duì)橋梁的使用頻率和強(qiáng)度需要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)工作指標(biāo)。加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制的主要目的是為了防止由于部分橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力分布不均勻，或者在特定的外部作用力推動(dòng)下而產(chǎn)生應(yīng)力混亂的現(xiàn)象，造成橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性失衡，導(dǎo)致橋梁坍塌等嚴(yán)重的安全事故。目前，常見的橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制措施主要是控制橋梁段面的截面積，這種橋梁應(yīng)力控制方法要求有關(guān)工作人員必須深刻理解橋梁設(shè)計(jì)的主體內(nèi)容和建設(shè)目的，同時(shí)熟練掌握應(yīng)力控制和應(yīng)力分布情況的檢測(cè)分析方法。只有這樣，才能結(jié)合橋梁的實(shí)際使用情況得到實(shí)際的承受力大小，在風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生之前提前預(yù)測(cè)可能發(fā)生的應(yīng)力降低橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的問題，并及時(shí)找出解決方法減少不必要的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡現(xiàn)象。

4.2 提高橋梁各結(jié)構(gòu)指標(biāo)測(cè)量的精度

通過測(cè)量橋梁的各部分結(jié)構(gòu)指標(biāo)數(shù)據(jù)，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)與工程設(shè)計(jì)圖紙給出的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和對(duì)比，準(zhǔn)確地找出橋梁結(jié)構(gòu)由于不規(guī)范施工行為而造成的質(zhì)量問題和尺寸缺陷等不良現(xiàn)象。例如，對(duì)橋梁主梁線形的測(cè)量是各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)量工作中的重點(diǎn)任務(wù)，測(cè)量?jī)?nèi)容包括軸線長(zhǎng)度、主梁撓度及立模標(biāo)高等信息。在測(cè)量過程中要善于利用標(biāo)號(hào)處理方法，對(duì)測(cè)得的標(biāo)高和長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效標(biāo)注，同時(shí)要采用標(biāo)準(zhǔn)的全站儀、測(cè)量尺等設(shè)備和工具，確保實(shí)際測(cè)得的橋梁結(jié)構(gòu)信息準(zhǔn)確、真實(shí)。對(duì)于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部分橋梁結(jié)構(gòu)，在測(cè)量尺寸等參數(shù)的過程中要合理設(shè)定偏差值，對(duì)測(cè)量結(jié)果的精確度進(jìn)行有效限制。在測(cè)量相對(duì)差值、均值等數(shù)據(jù)信息時(shí)，可采用多點(diǎn)測(cè)量的方式，有利于提高測(cè)量的效率和保障多跨線性的協(xié)調(diào)性。

4.3 提高對(duì)主梁應(yīng)力應(yīng)變的分析

在大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，主梁的應(yīng)力分析對(duì)于保障橋梁主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和提高建設(shè)企業(yè)對(duì)橋梁內(nèi)部應(yīng)力分布狀況及未來變化趨勢(shì)的掌握深度起著重要的參考和決定作用。因此，只有確保主梁應(yīng)力、應(yīng)變變化測(cè)量的準(zhǔn)確度，才能將大跨徑連續(xù)橋梁在提高橋梁主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮到極致。通過預(yù)埋傳感元件的方式對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁的應(yīng)力分布狀況進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，在分析應(yīng)變數(shù)據(jù)時(shí)可采用小二乘法和多次曲線確保分析結(jié)果的精確和全面。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)是現(xiàn)代化橋梁建設(shè)過程中提高施工效率和保障橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的一種核心技術(shù)。在運(yùn)用該技術(shù)的過程中，要綜合分析橋梁建設(shè)的施工特點(diǎn)、提前做好傳感元件預(yù)埋等準(zhǔn)備工作，同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)施工標(biāo)準(zhǔn)的掌握深度，只有這樣，才能更好地完善我國(guó)橋梁建設(shè)技術(shù)體系。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]楊瓊義.橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)探討[J].價(jià)值工程，2019，38（3）：90-92.

[2]婁金安.淺談大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（1）：112-113.

[3]宋磊.道路橋梁施工中的大跨徑連續(xù)施工技術(shù)應(yīng)用方法[J].居舍，2019（3）：43.

[4]周雙喜，鄧芳明，韓震，等.基于優(yōu)化極限學(xué)習(xí)機(jī)的大跨徑連續(xù)橋梁施工線形預(yù)測(cè)[J].鐵道學(xué)報(bào)，2019，41（3）：134-140.