大跨度钢结构桥梁施工技术分析
2020-10-20林依强陈帅吴兆营
林依强 陈帅 吴兆营
摘要: 基于我国各地区大力发展经济建设的国情,政府对基础交通建设也投入了大量的资金,公路交通建设也得到了飞跃的发展。在建设现代化交通网络的过程中,由于我国一些地区环境条件较复杂,尤其是西南山区存在着许多高山、峡谷等地形地貌,大跨度桥梁建设工程项目的数量也逐渐增加,各地的大跨度桥梁相继建成并正式通车。其中,大跨度钢结构桥梁因其具有良好的刚度和承载力、跨越能力强、外形美观、抗震能力强、维护简单的优点,被广泛应用于我国桥梁建设中。
关键词: 大跨度;钢结构桥梁;施工技术
【中图分类号】U445.4【文献标识码】A【文章编号】1674-3733(2020)12-0102-01
1大跨度钢结构桥梁的特点
1.1钢结构本身具有良好的性能
其自重较轻且有较好的耐久性,钢材具有良好的韧性和塑性,其抗压、抗拉和抗剪强度都比较高,抗震性能较好[1]。钢结构的构件通常在专业化工厂按照设计要求进行加工制造,工厂制造出来的钢构件由于工业化程度较高,因此其结构更加标准、存在的缺陷较少,使用寿命更长,质量更加可靠。同时钢结构在工厂加工大大地减少了施工现场的土地占用,方便施工的进行和施工的管理工作。因钢构件提前进行预制及其重量较轻的特点,也有利于构件的运输及安装,可有效缩短工期。钢材还可以循环利用,减少建筑垃圾,有效节约资源,有利于推进绿色施工。总体来说,钢结构的特点是自重轻、强度高、承载力强、抗震性能好。
1.2大跨度连续钢结构桥梁特征
首先,该桥梁是具有固定墩梁的连续结构形式,墩梁不需要支座进行固结,无需体系转化的工序,减少了施工工序的繁琐性。其次,该桥梁刚度和承载能力较强,其横桥向抗扭刚度及顺桥向抗弯刚度较大,满足了大跨度桥梁的受力需求,桥梁承载性能较高、跨越能力强、变形较小,充分发挥了钢材料高强度的特性。同时,双臂墩或柔性墩的布置大大地提高了大跨度桥梁的抗震性能,利用墩柱的灵活性以适应混凝土收缩、预应力、徐变、外界环境变化带来的位移,同时有利于降低墩顶负弯矩峰值的作用。再次,当桥梁的跨度范围在200~300m时,与相同跨度的拱桥、斜拉桥相对比,其施工和易性强、周期较短,具有一定的竞争优势。最后,大跨度钢结构桥梁的设计及造型新颖、美观,桥梁底下具有较大的空间,桥面上的视野开阔,有良好的景观效应,是具有生命力的桥梁结构形式。
2大跨度钢结构桥梁的施工技术
2.1缆索吊机架设技术
该技术主要包含起升设备、控制系统以及载重车等,经常被运用在峡谷或者是山区等大跨度悬索桥工程建设作业中,也会被运用在江面或者是急流的桥梁建设中,非常适合使用在拥有比较高落差的垂直吊装作业中。此技术也存有十分明显的优势作用,在实际拆卸以及安装缆索吊机的时候较为简便,其运输方法能够结合实际情况进行选择,并且不会对施工现场的实际环境情况进行制约。
2.2架桥机架设技术
在大跨度钢结构施工技术当中,架桥机技术占据着十分重要的位置。该技术作为起重机范围,也和过去的重机存有十分明显的差异性以及区别。架桥机应该在梁片上进行纵移,这样可以实现预制钢梁的全面合理拼装。根据主结构情况分析,架桥机在实际设置的时候,应该顺着桥向不断移动起吊行车,此类行车应该是起重的小车,在车上面需要设置能够进行转向的重要吊具,能够对桥梁的实际转向情况进行科学合理的调整。此方法主要被运用在山区的钢结构桥梁架设作业中,需要展开吊装钢梁以及铺设面板等作业。
2.3满堂支架技术一般桥梁施工中使用较多的支架搭设方法是满堂支架,满堂支架法施工可以提供足够的支撑力和施工平台,降低了大型辅助机械设备的使用。满堂支架可以应用于桥墩、钢混叠合梁的现浇施工,并朝着大跨度桥梁的方向突破。但是目前满堂支架法施工较多地应用于小跨径的钢桁架拱桥,在施工中借助支架受力更加均衡,在支架平台是施工安全性更高,能有效降低施工难度。满堂支架法适用的环境有一定的限制,只适用于陆地、水深较浅的河流上的桥梁建设。
2.4累积连续步进式移送施工技术
大跨度钢结构桥梁累积连续步进式移送技术是我国首创的技术,该方法通过在桥址两侧设置拼装平台并进行不断地连续拼装钢箱梁,然后科学合理地在两个拼装平台间设置临时支墩,在临时支墩上布置顶推的机械设备,通过液压控制系统,进行合理有序控制多组顶推机械设备的“顶、推、落、回”四个步骤工况的交替进行,首先顶升托起整体梁体,再顶推平移油缸向着前方移送一个行程,然后将整个梁段落下,放置在临时墩梁上面,再将油缸平移并回缩至原来的位置,至此完成一个步进行程的循环,接着继续下一个行程的循环,通过这种过往复步进式的循环动作,最终把所有梁段送到设计位置[4]。该项技术的顶推机械的选择十分重要,該套设备应具备顶升、横向调整、平移的功能,才能实现桥梁的方向调整及移动。该方法通过可在顺桥向、竖向、横桥向三个维度方向驱动调节的推移装置和在两侧设置两个推移用钢导梁以及测量装置,进行循环施工,同时对钢箱梁顶推的轴线、标高、起拱度等进行精准的施工控制。
结语:大跨度钢结构桥梁施工难度较高,在施工过程中,不仅要考虑到施工工艺、方法的落实以及改善,同时还要考虑到周边环境对钢结构施工的影响。多数大跨度钢结构桥梁的构件重量较大、体积较大,所以施工风险、施工难度均比较高,因此广大从业者要认识到,在正式开始施工前,务必要进行全面的勘查、分析,提前找出影响施工的问题,并采取措施解决,如此才可保证工程按期、按质完成。
参考文献
[1]胡永胜.大跨度钢结构桥梁施工技术分析[J].中国设备工程,2020(10):235-236.
[2]黄广宏.大跨度钢结构桥梁的施工技术分析[J].居舍,2020(09):36.
[3]刘雷.大跨度钢结构桥梁的施工技术分析[J].科技创新与应用,2020(07):148-149.
[4]何静.自锚式悬索结构在大跨度屋盖中的应用研究[J].四川水泥,2019(12):138-139.
[5]马军林,李军.大跨度钢结构临时桥梁应急施工方案[J].四川水力发电,2019,38(05):128-132.