连续刚构桥梁施工控制研究

连续刚构桥梁施工控制研究

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摘要:连续刚构桥梁是一种连续桥梁,具有墩梁固结的特点,总体采用混凝土预应力结构,主墩在两个以上,具有梁桥连续和T形钢构的优点。随着我国建筑业和道路交通业的不断发展,连续刚构桥梁施工工艺在应用中不断完善和进步,由于桥梁施工的重要环节之一即为连续刚构桥梁,因其体系转换率高和总体结构跨度大的特点,在实际施工中需要采用专业的施工控制手段,保证工程质量。本篇文章在此基础上,主要对连续刚构桥梁施工控制方法和作用进行研究与分析。

关键词:连续;刚构桥梁;施工;控制;方法;分析

连续刚构桥梁突出特点是跨度大,施工过程中不同的结构体系相对较频繁,一般可以采用悬臂施工工艺,但是在施工中需要根据主梁预拱度情况,综合考虑预拱偏离因素。桥梁工程施工中要对主要结构要素进行测量和计算,保证施工操作符合相关行为规范。针对连续刚构桥梁施工主要内容和要点,对其工程施工建造中的实际控制内容及管理要点进行研究与分析。[1]

一、连续刚构桥梁设计及建造要点

与T形刚构桥和连续梁桥等同类型桥梁相比,连续刚构桥梁跨越能力较大,上部连续梁构造在多跨刚构桥上仍能够保持基本属性,总体施工难度不大,并且在整个工程建设中造价成本相对较低,且同时具有养护简便和行车顺畅的优点,工程效益和成本效益突出。连续刚构桥梁在多跨连续中能够在桥梁的主跨跨中设计相应的连续体系的跨径,在将T构制成不等长的悬臂时需要利用连续梁的边跨重量,从而达到增加主跨跨径的目的。连续刚构桥梁在对称体系布置过程中可以使用平衡悬臂施工的办法予以二次修建。[2]

连续刚构桥梁建造设计过程中需要遵循两个原则,其一是要将连续刚构桥梁的中间跨和主跨与梁底线形、箱梁高度确定好,其二则是对于箱梁断面的尺寸选择要合理。连续刚构桥梁的主跨跨径通常可以分为两种情况,跨峡谷和跨江河,连续刚构桥梁主跨跨径在跨江河时需要根据通道等级和具体的江河特征,在确定水文计算结果后方可实施建造规划。根据桥梁工程建造数据分析,江河通航等级在二到三级时,桥梁主跨跨径在120~150米之间,对于较高等级的江河通航等级,连续刚构桥梁主跨跨径至少要在200米及以上。大部分连续刚构桥梁的横断面是箱形断面,这种类型的断面具有结构刚度和整体完好的特性,尤为突出的是具有极高的抗扭能力。拟定连续刚构桥梁箱梁断面尺寸时,要综合考虑连续刚构的受力特征,刚构受力复杂,并且受力状态即便是通过数据计算也难以准确掌握时,就要将构造设计加强合理设计,防止连续刚构桥梁主体工程稳固性受影响,常用的方法包括根部梁高的增大、普通钢筋设置增加,预应力钢束合理配置或将0号块周边截面腹板厚度增加,这些处理办法能够进一步将连续刚构桥梁箱梁构造实际受力偏差降到最低。[3]

二、连续刚构桥梁施工控制内容

(一)中跨合拢

连续刚构桥梁在施工过程中需要根据施工图纸中设计的内容,按照一定的施工工序,实施中跨合拢施工,施工中需要遵循的原则是先中跨后边跨,完成悬臂中跨浇筑以后,可以将中跨的跨中挂篮往前移动,继而将模板和吊架在合拢段的混凝土施工中统一安装。合拢边跨要将顶板的钢筋安装在箱体内模前方,具体操作时间安排应该是在气温较低的早晚。焊接型的刚劲性骨架在体外支撑时要保证设计数量和设计位置具有一定的对称性,钢束张拉要具有一定的顺序性,从2N18到2N27,平均每束钢束的张拉力应该控制在290N。模板施工和钢筋施工中要在合拢段完成低气温下的灌注,钢束张拉束之间的间隙要尽力缩小,为混凝土搅拌配置奠定基础。采用早强措施能够有效提高混凝土等级,将膨胀剂如铝粉等微量掺入可以减少混凝土新老结合面产生的裂缝。完成混凝土作业后,要在气温明显升高前完成内浇注,浇注之间在3~6小时,浇注后可将草袋覆盖在顶面,在合拢段工程前后约一米的距离范围内实行箱梁内外的人工撒水养护。当连续刚构桥梁合拢段工程施工满足一定龄期、混凝土设计强度达到90%及以上即可进行体外支撑拆除工作。[4]

(二)边跨合拢

在完成边跨不平衡段和中跨合拢段的施工后,将边跨的挂篮往前移动,合拢段混凝土模板和吊架在建筑边跨安装施工中可以先将内膜和钢筋完成灌注安装,施工时间宜选择在气温相对较低的早晚。在工程施工过程中需要按照实际的设计位置,将焊接型刚劲骨架支撑做好数量对称。混凝土龄期达到五天及以上且设计强度超过90%以后,即可纵向张拉预应力束,钢束号顺序要确定好。预应力钢筋梁段竖向张拉将托架和挂篮拆除,并及时完成体系转换。在处理块段端头的施工缝时,需要等首次浇筑完成,在结合面表面进行凿毛处理,关于凿毛处理的质量要根据相关规范要求将其控制在合理范围内。二次浇筑前要及时清理工作缝,在保证一定清洁度的基础上进行表面撒水充分湿润表面,防止因结合面失水干缩出现裂缝。另外需要注意的是,在边跨合拢段施工过程中,墩柱临时固结处理时必须保证其牢固性,确保临时支座的强度变形值符合工程要求,钢筋张拉力和锚固预应力一致的情况下能够保证边跨合拢段的块受力平衡。[5]

(三)其他施工控制

连续刚构桥梁主体成型后,可以将托架和全桥的挂篮拆除,后续施工中体外支架和支撑等可以将中跨跨中的压重取消,其中压重约为25吨。剩余钢束在顺序张拉后即可完成连续刚构桥梁桥面及附属工程施工。施工过程中关于体系转换,要保证桥梁两端基本平衡,否则不利于悬浇施工,控制设计范围的同时要确保不平衡弯矩值,为桥梁结构安全和施工安全提供基本的技术保障,完成体系转换,即可结束连续刚构桥梁合拢段工程施工。临时锁定合拢段混凝土时,要及时锁定刚性骨架,预埋梁体和工字钢在焊接钢板时,要控制好钢板的宽度、长度和厚度。在连续刚构桥梁施工控制过程中要提高合拢段合拢精度,需要在立模时就做好T构的联测,清除施工荷载,复查和调整悬臂合拢施工荷载,在悬臂两端不对称时,可以通过压重调整。连续刚构桥梁施工中,要将合拢段的混凝土体系结构控制在一个相对稳定的状态,养护和灌注工作要及时进行,混凝土施工中选用型号为C55时可更快的让混凝土张拉要求提前实现,使用微膨胀混凝土早强性也较明显。完成混凝土浇筑后,将其保持在一个较好的潮湿状态,通过麻袋覆盖和撒水养护等手段可以有效减少露天环境下日照不均给箱梁顶面带来的温差变形影响。[6]

结语

从某种意义上来说,连续刚构桥梁是自架设体系的桥梁类型之一,在工程施工中需要根据总体桥梁构造,采用专业的工艺处理手法保证桥梁施工的安全性和稳固性。连续刚构桥梁在施工过程中要着重控制好中跨合拢和边跨合拢等内容在,根据桥梁工程设计图纸内容和要求,针对不同施工段的施工特点和要点,展开技术分析,提高连续刚构桥梁施工控制水平,增强其安全性、稳固性和使用价值。

参考文献:

[1]林富权.大跨度连续刚构桥梁施工控制关键问题分析与研究[J].中国建筑金属结构,2013,16:112-113.

[2]高志刚.大跨度连续刚构桥梁施工控制关键问题的分析[J].山西建筑,2014,20:220-221.

[3]孙欣,王磊.连续刚构桥梁施工控制策略探究[J].珠江水运,2016,24:72-74.

[4]叶华强,李凡.大跨径连续刚构桥梁施工控制与仿真分析[J].工程与建设,2010,06:829-831.

[5]熊业会.大跨度连续刚构桥梁施工控制关键问题分析与研究[J].黑龙江交通科技,2016,06:117+119.

[6]党建中.浅谈连续刚构桥梁施工质量控制技术[J].四川水泥,2016,09:194.

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