大跨径连续桥梁施工技术的应用
2024-06-23石光,孟莉莉
石光,孟莉莉
摘 要:大跨径连续桥梁施工是一种常见的桥梁工程类型,其适用于各种复杂地形和气候条件。合理应用大跨径连续桥梁施工技术,可以大幅缩短桥梁工程的建造周期,提高工程质量。目前,大跨径连续桥梁施工仍旧存在一定的技术难点和风险,因此需要采取一系列科学有效的施工技术来确保工程的顺利进行。基于此,对桥梁施工中的大跨径连续桥梁施工技术的应用优化展开探究,希望能够对桥梁工程的建设发展提供一定的研究帮助。
关键词:桥梁施工;大跨径连续桥梁施工技术;应用探究
中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:2096-6903(2024)05-0010-03
0 引言
连续桥梁由于其结构形式优越,被广泛应用于各种车行道、高速公路、铁路等交通建设中。大跨径连续桥梁施工质量关系到桥梁的使用寿命和安全性。传统的施工方式在大跨度连续桥梁的施工中,存在如施工周期长、施工期间对交通影响大、施工难度大、施工质量难以保证等问题,针对这些问题,深入研究大跨度连续桥梁施工技术,通过对各类技术的应用优化探究,让桥梁工程的建设发展获得有效突破。
1 深水承台施工要点
深水承台是海底大跨径连续桥梁建设中不可或缺的一部分,其作用是为支撑和承载的桥梁提供支撑,从而保证海底大跨径连续桥梁的稳定性和安全性。深水承台的施工技术需要考虑到海底环境的特殊性,包括海底地质情况、海水流动情况、潮汐情况和海底生态情况等。
在施工过程中,深水承台的施工需要先建立沉井基础,再将承台上的梁段逐一拼接固定。沉井基础虽然是深水承台的次要部分,但其重要性不可忽视,在沉井基础施工过程中,需要对沉井基础的位置、数量、形状、大小和深度等参数进行精确计算和设计,以确保沉井基础的稳定性和可靠性。
在沉井基础的设计中,还需要考虑到基础周边的海底地质情况和海水流动情况,选择适合的沉井方式和沉井材料。在承台的拼接固定中,需要考虑到承载能力和连接方式[1]。
对于钢骨架或预应力混凝土梁的承载能力,需要进行严密的计算和设计,以使其能够承受预期荷载和外界环境的影响。应该选择可靠的连接方式,包括焊接、螺栓连接、榫卯连接等,以确保承台的完整性和稳定性。
在深水承台的材料选择方面,应该选择具有良好的耐久性和抗腐蚀性的材料。对于钢骨架,应该选择高强度、高耐久性的钢材,以确保其在海底环境中的使用寿命和稳定性。对于预应力混凝土梁,应该选择符合标准的高强度、高性能混凝土,以确保其在海底环境中的抗腐蚀能力和承载能力。
2 地下连续墙施工要点
地下连续墙是一种基于地下连续墙结构形式的土木工程结构,主要是通过在桥梁周围挖掘沟槽,再在沟槽内铸造混凝土结构,最后将其与桥墩相连接来加强桥梁的承载能力。这种结构形式的优点是可以有效地增强桥梁的稳定性和抗震性能,减少地基沉降和地震灾害等不利因素对桥梁结构的影响。
科学应用地下连续墙的施工技术,可以大大减少一些因施工不当而造成的问题。利用现代化的机械设备开挖出合适的土壤,再根据地下连续墙墙体所需的尺寸进行整体打模施工。在施工过程中,地下连续墙结构可以受到精确的组装,墙体表面光滑,无明显破损,保证了结构的稳定性和密封性。整个施工过程在保证加固效果的同时,还可以大幅度地提高施工效率,缩短工期。
地下连续墙具有良好的抗震性能。在地震波的作用下,地下连续墙结构的刚度比较高,能够对桥梁起到很好的支撑作用。而地下连续墙的结构形式也决定了其有很好的耐水性和防水性能,可以有效地避免桥墩被水侵蚀导致桥梁基础的进一步损坏[2]。
地下连续墙还具有较强的适应性。地下连续墙可以按照桥梁周围的地质条件,采用不同材料和结构形式进行设计和施工,能更好地适应周围环境的变化。例如,当桥梁位于土质较差的地区时,地下连续墙可以采用铸钢墙板、钻孔灌注桩等方式进行加固,提高桥梁的承载能力。
3 大型沉井施工要点
大型沉井在大跨径连续桥梁的建造过程中具有至关重要的地位,其作为接收桥梁支座的基础,不仅要承受桥梁及其所受荷载的质量,还要抵御复杂环境中的各种压力和水流影响。因此,在选择材料和施工方法时,需要注意多重因素,以确保沉井的稳定性。
沉井应采用具有较高的强度和硬度的材料,以保证其在承受重压时能够保持形状和结构稳定。对于较小的沉井,则可采用水泥和砂浆制成,大型沉井更应考虑一些高性能材料,例如钢筋混凝土和预应力混凝土。这些材料不仅在强度上具有优势,而且还能抵御水流和外界破坏因素的影响。
在施工过程中,应注重控制沉降速度和沉降深度,以确保结构的稳定性。沉井一旦出现结构上的变形和损坏,将会给后续施工带来很大麻烦,甚至会损害整个桥梁的安全。因此施工中应该密切监控沉降速度和沉降深度,并及时采取相应的措施,例如安装沉降控制仪器、采取补偿措施等。
沉井施工还需要注意水流对其稳定性的影响,对于浅水区的沉井,应采取强度和稳定性较高的材料,并加强基础设计。对深水区的沉井需要考虑水流速度和水压,选择适当的材料和施工方法。在施工后采取进行灌浆,以增强沉井的稳定性和抗水压能力[3]。
4 钢索塔施工要点
钢索塔是大跨径连续桥梁中极具特色的一个部分,其作用是通过吊装钢索的方式来支撑桥梁。钢索塔还具有承载桥面梁自重和交通荷载的功能,因此在设计和建造钢索塔时,需要考虑其结构特点和对地基的影响,以保证其安全性和耐久性。
钢索塔的结构特点主要表现在塔身高度和横向跨度不同,在建造钢索塔时,需要采用先进的技术手段来确保其结构的合理性。要合理选择塔身的截面形状和尺寸,以满足承载要求,并尽可能减少材料的使用量。在塔身的施工过程中,要采用现代化的施工设备和技术,如钢模板和自升式脚手架等,以提高施工效率和保证施工质量。对钢索塔进行静力与动力分析,以确保其能够承受各种荷载的作用,具有较好的稳定性和抗震性能。
钢索塔的建造还需要考虑对地基的影响,钢索塔的质量和荷载会对地基产生较大的影响,容易引起地基沉降和变形[4]。因此在钢索塔的施工之前,需要完成土体的预处理和改造,可以采用加固和加厚地基等措施来提高其承载能力和稳定性,或者采用填方加固、抽水降湿、管涌压降等措施来减小地基的沉降和变形,保证塔身的稳定性和安全性。
5 混凝土施工要点
混凝土以水泥、沙子、石子为主要原料,经过混合、浇筑,然后凝固成坚硬材料的建筑材料。在大跨径连续桥梁的建设过程中,混凝土具有非常重要的作用,混凝土的质量直接影响着桥梁的使用寿命、承重能力以及抗震性等重要指标。
5.1 混凝土制备要点
在混凝土制备过程中,要确保混凝土的质量,注重材料的配比和混合。水泥、沙子、石子等原材料的配比直接影响混凝土的强度和稳定性,合理的配比可以使混凝土强度更均匀、更可靠。在混合的过程中需要注重细节,确保各种材料更好地融合,并掌握混合时间、混合速度等参数,以防混凝土出现裂缝等问题。
5.2 混凝土施工控制要素
在混凝土施工的过程中,要注重外部环境的控制:①控制温度。混凝土的硬化过程是一个放热过程,如果光照强烈、温度过高,会影响混凝土的硬化质量。因此在施工过程中,需要在高温季节进行防晒,避免温度过高。②控制湿度。混凝土的硬化需要吸收水分,如果湿度过低,混凝土可能出现龟裂、脱落等问题。因此在混凝土施工过程中,需要控制环境湿度,保证混凝土的硬化质量。
在大跨径连续桥梁施工过程中,混凝土的浇筑、振捣、养护等步骤也是非常关键的。在浇筑过程中,需要确保混凝土的流动性,避免混凝土流淌不畅,造成气孔或夹杂物等问题。振捣是使混凝土更加紧实的过程,需要掌握振捣的时间和力度,以免过度振捣导致混凝土开裂。养护是混凝土硬化后必不可少的过程,需要保证正确的湿度和温度,以保证混凝土的强度和稳定性。
6 梁段施工要点
在现代桥梁建设中,大跨径连续桥梁已成为常见的建造方式,而梁段则是构成整个桥梁结构的主要组成部分。因此,在梁段的设计、制造和安装过程中应该注意关键技术,以确保整个工程的成功建设。
6.1 梁段的设计要点
在梁段的设计过程中,材料的选择和加工工艺是最为关键的一环。工程技术人员需要选用强度高、耐久性长的材料,如高强度钢材或者超高性能混凝土等。在材料的选择中,要充分考虑桥梁的货运量、交通流量以及环境因素等多方面因素。对于选用的材料应进行精细的加工处理,以确保梁体的强度和稳定性,加强对外界环境的抵御能力,例如海边或者高温环境下,需要对梁段进行防腐处理和隔热处理等。
6.2 梁段的制造及生产要点
在梁段的制造过程中,还需要充分考虑工艺的方便性和效率性。为了提高制造效率,可以采用先进的制造技术,如预制加浇筑技术等,加快梁段生产速度。在生产过程中,需要严格按照设计图纸进行制造,并进行检测和验收,以确保梁段的质量和精度[5]。
6.3 梁段的安装要点
在梁段的安装过程中,应注意均匀负荷的分配和合理的拼接方式,以保证梁体的稳定性和安全性。技术人员需要选用合适的起重设备和施工机具,以确保梁段在安装过程中的安全性和质量。在安装过程中,需要注意梁段尺寸的准确性和拼接的精度,以确保梁段之间的连接无缝隙、紧密稳固。
7 斜拉桥斜拉索设计及施工要点
斜拉桥一般是指跨度在300 m以上的大跨径桥梁,其采用斜向张拉的索或钢缆将主梁向两侧定位,从而形成一个高效、经济、美观的桥梁结构。斜拉索作为斜拉桥最具有特色的一个部分,承担了桥面荷载的大部分,其结构特点和对整个桥梁结构的影响应受到充分考虑。
7.1 斜拉索的设计要点
斜拉索的设计需要考虑荷载、索的截面和长度等多方面因素。其中荷载是斜拉索设计中不可忽视的重要因素,斜拉索的设计荷载一般由规范要求和实际使用情况来决定。而索的截面尺寸和形状则应考虑到索自身的承载能力和对斜拉桥整体结构的影响。设计长度也是斜拉索设计中的关键因素,它影响桥梁的整体稳定性,需要合理确定。
7.2 斜拉索的制造要点
在制造过程中,材料的选择和加工工艺是确保斜拉索强度和稳定性的关键因素。斜拉索一般使用高强度钢丝或钢缆,高强度钢材的拉伸极限可以达到600 MPa以上。在钢丝或钢缆制造过程中,应注意材料的选用、加工的精度和金属材料的冷加工硬化程度控制等因素。特别是在索端处的加工,工艺上应严格按照要求进行,以确保索端的强度和可靠性。
7.3 斜拉索的安装要点
斜拉索的安装过程中,应注意合理地分配荷载和施工安全,以保证整个斜拉桥的稳定性和安全性。斜拉索的张拉一般由两端向中间逐步进行,在张拉过程中,应确保索端之间的张力平衡,并考虑索的变形和应变等因素,以确保张拉过程的稳定性和控制误差的范围。斜拉索的预应力应按照设计要求进行,并对其在使用过程中的变形进行控制和监测。
7.4 斜拉索的检查及维护要点
斜拉桥斜拉索还需经常进行检查和维护,定期检查斜拉索的状态,及时发现和处理潜在缺陷和结构问题,可以保证斜拉桥的安全和可靠性。针对斜拉桥还应加强地震预防和风荷载监测,确保斜拉桥在自然灾害和恶劣环境下的稳定性和安全性。
8 结束语
大跨径连续桥梁施工技术的应用是一项复杂而重要的工程,根据工程环境和要求的不同,所应用的大跨径连续桥梁施工技术类型也不同,因此工程技术人员需要运用多种科学有效的施工技术管理方法,以确保工程的安全性、质量和顺利进行。这些技术和方法都需要在实践中不断探索和完善,以适应不同的施工环境和工程要求,为桥梁建设事业的发展作出积极的贡献。
参考文献
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[2] 陈挺松.桥梁工程中大跨径连续桥梁施工技术研究[J].运输经理世界,2023(27):70-72.
[3] 周柏宇,彭林.高墩大跨径连续刚构桥梁施工线形控制技术分析[J].交通世界,2023(19):178-180.
[4] 黄宏波,包火明,王中宽.大跨径连续桥梁施工技术难点与应用要点分析[J].工程技术研究,2023,8(7):69-71.
[5] 蔡亚峰.大跨径连续桥梁施工技术要点及质量控制措施分析[J].运输经理世界,2023(8):72-74.