先简支后连续桥梁的设计与施工

2020-03-08陈小鹏

工程技术研究 2020年10期

陈小鹏

（1.安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230088；2.安徽省七星工程测试有限公司，安徽合肥230088）

近些年，我国不断加强基础设施建设，使得桥梁工程的规模呈现出快速扩大的趋势。先简后支结构连续桥梁施工技术是一项重要的施工部分，该技术相比于其他施工技术，虽然施工工序比较复杂，但是能够降低弯矩承载能力，同时保障桥梁工程的使用质量，因而得到了广泛的应用。

1 先简支后连续桥梁技术概述

随着当前我国经济和社会的快速发展，许多城市的基础设施建设也都在稳步进行，其中桥梁工程就是一项重要的内容，极大地方便了人们的日常出行。从目前的情况来看，虽然各项施工设备都比较先进，但是在施工的过程中仍然会受到技术的限制，可能会严重影响工程的进度和使用质量，其建设质量的高低会直接影响到人们的行车安全。由于我国的国土面积辽阔，并且地质地貌也相对复杂，这给许多地区的桥梁工程施工带来了极大的难度。通过长期的实践发现，桥梁工程施工必须结合实际情况来开展，在不同的地区需要使用不同的技术，以便于提升整体的施工效果。为了能够进一步提高桥梁工程的建设质量，先简支后结构连续桥梁施工技术应运而生，并由于其强大的优势被广泛应用。该技术的应用不仅能够保证后续的施工工作能够顺利进行，同时还可以节约一定的施工时间。

从先简支后连续桥梁技术的实际应用来看，桥梁工程在合理使用该施工技术之后，能够进一步强化桥梁的整体刚度，从而保证桥梁在使用的过程中不会出现变形。除此之外，还能够进一步提升整体的工程质量，并且也缩短了施工时间，为后续的安全施工提供了坚实的基础。在应用的过程中，施工人员可以在场地外完成简支梁和简支柱的制作，并且还能够完成张拉钢束，然后再将成品运送到相应的施工区域，这样不仅能够减少施工区域的占地空间，并且还可以减少各种材料在运输中出现不必要的损耗，从而节约了资源。简支梁和简支柱都是预制构件，一般都是由相应的工厂进行制作和运输，这样能够有效缩短施工的工期，还可以减少施工企业的人力、物力，为施工企业带来更大的经济效益。

2 先简支后连续桥梁技术施工流程及技术要点

2.1 施工流程

（1）设计阶段。许多桥梁工程的实际施工过程中，对于设备的基础尺寸、标高以及位置都会出现偏差，这主要是施工图纸和实际施工之间存在一定的偏差。因此，在对桥梁工程进行施工时，必须保证施工和周边的建筑物不能受损，并且还要保证整个工程的施工成本。这就要求设计人员依据相关政府文件，并结合工程的实际情况，制定出一个完善的施工方案。

（2）准备阶段。施工准备主要包括材料准备、参数设计和测量放样等。材料准备方面，施工中常用的材料包括钢材、混凝土和木材等；参数设计方面，需要依照行业标准和来设计施工方案，并且需要建立相应的数学模型来进行计算，从而为后期施工提供保障；测量放样方面，在对施工现场进行清理之后，可以按照设计参数来进行测量放样，然后通过经纬仪对每条轴线位置标示出来，从而为后续模板的安装打下扎实的基础。对于水泥浆液来说，必须按照相关标准来进行配置，需要先将水加入制浆容器中，然后再倒入水泥，开通机器进行搅拌，将其搅拌均匀，时间约为3min。在配置水泥浆液的过程中，需要有专业人员对相关材料进行计量，从而确保使用质量。

（3）施工阶段。主要有三个步骤：一是梁板预制与安装，这一步骤需要等到混凝土的强度达到设计要求之后才能够开始进行，然后张拉正弯矩区预应力钢束，在保障主梁底部干净的同时再开始压浆施工；二是支座安装，在对临时支座进行设计时，设计人员必须对其他因素进行充分考虑，如强度、刚度和稳定性等，同时还应该保证相关的技术参数达到相应的标准；三是浇筑接头混凝土，应该从跨中向支点浇筑剩余的桥面部分，以便于形成一个更加完整的混凝土结构。在这一过程之中，还应该保证温度的平稳，不能够过高，以避免橡胶座出现损坏。在上述步骤完成之后，进行桥面结构的后续施工。

2.2 施工技术要点

（1）主梁部分预制技术。在桥梁工程的建设过程中，最主要的就是主梁，预制主梁的施工质量会直接影响工程的整体质量。在进行预制过程中应该明确施工流程，然后将各个指标控制在合理范围之内。预制箱梁的张拉施工应该等到混凝土强度达到相关要求之后再进行，并且为了能够在最大程度上减少主梁出现横向弯曲的情况，施工人员还应该根据相关标准在两侧同时进行张拉。此外，还应该确定测量钢束和孔道摩擦系数的大小，从而更好地控制张拉力。

（2）桥梁支座合理设置。现阶段，通常会使用钢管制作的筒状侧边钻孔，灌砂层的高度应该高出永久性支座3～5cm，从而保障所有结构能够顺利完成。在进行浇筑湿接头之前，施工人员还应该采取相应的措施来保护永久性支座，同时利用空压机将缝隙中的杂质清理出去。在整个结构中如果存在纵坡，那么应该在梁体底部放置钢垫调整位置。在刚度、强度和稳定性都达到相关标准之后，可以开始进行支座的转换。在设置临时支座时，施工工序主要有两个方面：一方面，在进行坐标放样时，应该借助箱梁自重和架桥机重点对沉降量进行科学和精准的测量，从而能够保障临时支座具有一定的强度；另一方面，还应该对其位置进行更加精准的测量，不能够出现倾倒和歪斜的情况，同时还需要保证与箱梁接触面的高程。

（3）桥梁结构的浇筑。连续结构的混凝土施工材料与其他工程的相似，一般都会采用常见的混凝土材料，其中包括硅酸盐水泥、人工砂石骨料和粉煤灰等材料，以及具有相应的减水、引气和缓凝等作用的相关材料，对于这些材料的正确使用有利于保障连续结构的使用性能。在水泥及掺合料的选择上，必须注意科学性与合理性，使其具有一定的规范性。对于整个连续结构来说，需要选择合适的混凝土材料。如混凝土体积较小，可使用42.5MPa硅酸盐水泥，或者纯硅酸盐水泥加I级粉煤灰或矿碴粉调配而成的胶凝材料。由此可见，必须慎重选择施工材料，只有这样才能够保证施工的质量。施工人员在进行浇筑前，需要将模板用水充分浇透，在浇筑过程中一定不能使用，否则会导致支撑系统出现偏心荷载顺序，并且需要对入仓温度和碾压次数进行控制，并且要分层浇筑。一般来说，每层的混凝土厚度必须控制在30～40cm，同时要对混凝土压实度、泛浆效果等情况进行管理，进一步保障混凝土的质量。对于大梁高度超过1000mm的要进行分层的浇筑，在第一次的浇筑中要浇筑至次梁底，在第二次对上部梁进行混凝土来回浇筑和梁板实现一次性浇完。在混凝土浇筑完成后，必须做好工程的保温工作，以蒸汽对砂石骨料进行加温为例，必须先进行预热才能够开始后续的步骤，这一步骤对于连续结构的使用性能是十分重要的。

3 施工中的注意事项

3.1 加强连续段的现浇混凝土施工

在施工的过程中，如果没有处理好预制梁板端头与湿接缝部位的凿毛，那么就会可能在浇筑混凝土时导致新旧混凝土接茬效果不佳，桥梁经过一段时间的负荷之后就容易出现反射裂缝的情况，因而需要做好混凝土接缝部位的凿毛施工。此外，为了能够进一步减少现浇连续段混凝土出现收缩裂缝的现象，施工人员可以适当地添加微膨胀剂。

3.2 注意波纹管的安装

在施工的过程中，应该保证管道的顺直，同时保证坐标正确，如果遇到干扰钢筋则应该进行适当调整，以保障接缝处的密实，并且在振捣的过程中不能够碰撞波纹管。除此之外，在浇筑的过程中，一旦水泥浆渗漏进入波纹管，那么可能会使得钢绞线没有办法穿过，导致压浆不够密实，长时间受到较大的负荷之后会缩短桥梁的使用寿命。

3.3 施工人员的综合素质

施工人员应持有证书，同时加强岗位前的专业培训，提高施工人员的专业技术水平，确保其能够认真开展分支工程的施工，积极利用当今先进的科学技术以及知识理论，从管理方式以及管理理念两个方面提升工程造价管理水平。例如，在实际的工作过程中，积极参与到管理中去，不仅仅是做好自己岗位上的工作，还要以主人公的角色及时提供重要的造价信息，并且积极对工程状况进行合理的预测。

3.4 加强前期勘察和设计工作

为了能够有效地提升施工质量，必须加强对周围环境的前期勘察和设计工作，这就需要相关单位严格按照我国规定，认真地勘察和记录现场的实际情况，结合周围地质的实际情况，明确设计方案和技术路线。在进行施工质量管理的过程中，应该注重对施工现场工序进行专业的分析，从而提升整体施工质量，保障施工的效果。现阶段，随着科学技术的快速发展，可以将BIM技术应用到施工管理中来，将整个施工质量进行建模分析，通过对建模模型的分析和处理，为施工质量管理提供可靠保障。此外，为了让施工更加顺利，还需要在事前分析出可能出现的不利影响因素，最终制定出相应的处置预案，从而对整个施工质量进行检验和控制，及时发现出现的问题，并提出整改设计方案，进一步规范化和标准化。

3.5 把握施工处理的细节

相关人员在开展巡查工作时，如果发现施工存在问题，应该及时上报给上级管理人员，然后做出初步的判断，确认施工是否还能够继续进行，并且应该将问题列入例行性的实验中，如果有必要，停止施工。除此之外，相关人员还应该对运行状态与标准值之间的差异进行比较，如果存在差异，表明施工存在一定的问题，需要在后续继续跟踪，便于及时发现问题，以免发生更严重的安全事故。在整个的施工过程中，不仅仅需要对数据进行收集，还需要做出相应的评估，才能够最终制定出科学的处置方案，从而通过维修来解决施工中存在的问题，通过检测评估来判定施工出现问题的具体原因，进一步消除其运行的安全隐患，延长桥梁工程的使用寿命。