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特大桥梁工程上部结构施工技术分析

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特大桥梁工程上部结构施工技术分析

摘要:结合赣州铁石口大型桥梁工程为例,主要从引桥上部结构施工、三跨连续变截面箱梁施工方案以及施工中需要注意的事项等三方面,阐述了特大桥梁工程上部结构施工技术要点及质量控制。

关键词:特大;桥梁;工程;上部结构;技术分析

桥梁建设过程中工程量较大,施工过程非常复杂,桥梁上部结构的施工对桥梁影响非常大,也是桥梁建造的关键步骤,技术人员在实际工作中应该总结经验,施工过程中严格按照施工工序进行,同时必须要按照设计人员制定的施工工艺进行施工,这样才能保证桥梁的整体质量,从而提高桥梁的安全性能。

1工程概况

铁石口大型桥梁的上部结构设计形式采用的是59m+85m+48.5m变截面预应力连续箱梁,引梁使用的是30m专供预应力连续箱梁。主梁使用的是59m+85m+48.5m连续箱梁,使用挂篮悬臂浇筑施工。在开始施工前,应该在桥梁主墩承台位置上搭设支架,对墩顶进行浇筑时,使用0#、1#块,0#、1#块完成后在拼装制作而成挂篮,T构悬臂浇筑2#块~12#块,边跨13#块~15#块,使用满堂式支架,然后浇筑形成边跨合拢,再中跨合拢以完成体系的转换。

2引桥上部结构施工

引桥上部结构的施工是整个桥梁上部结构中的关键部分,也是提高桥梁质量的关键因素。引桥上部结构设计为30m先简后支连续装配式的预应力箱梁,同时将在本次工程的k25+600处,设置预制场地进行预制,施工过程中使用龙门吊,提升箱梁,采用双吊梁架设的方法进行施工。

3三跨连续变截面箱梁施工方案

3.1临时支撑设置

临时支撑对工程的整体影响比较大,由于其施工工序复杂,所以必须引起高度重视。一个T构需要设置6个临时锚固垫块,对箱梁悬臂进行浇筑时,首先要锁定上部结构的墩顶盆式橡胶支座,可以暂时将其作为固定支座。桥梁主墩通常要使用比较粗的钢筋进行临时墩梁固定措施,以避免施工中可能存在不平衡弯矩。作为临时锚固垫块地面的墩顶以及与箱梁接触的垫块顶面,施工中要使用抹浆刮平,在进行垫块与箱梁浇筑前,需要在墩顶和垫块顶部涂抹一定剂量的隔离剂以方便拆除临时锚固垫块。临时锚固垫块的上下面不能有任何填充物,同时还应该保证所有的接触面平整和光滑。

3.20#、1#块施工

0#、1#块施工工艺非常复杂,所包含的层面比较广,在施工过程中需要注意以下几方面:0#、1#块施工时使用落地托架,经一次浇筑即完成施工。0#、1#块模板外侧需要设置定型钢模板,底部需要使用竹胶板,内模结构中使用组合钢模板和部分木模板。工程中使用的所有混凝土都要在第一和第二拌和站进行生产,然后统一由指定的混凝土罐车进行运输,混凝土抵达施工现场后,使用混凝土输送泵将所有混凝土注入到预先制作的模板内。

3.3T构梁段的悬臂施工

T构梁的悬臂施工过程是一个技术性非常强的工作,对工程质量的影响也比较大,因此,在施工过程中对施工人员的素质要求相对较高。每个T构梁从2#块开始进行悬臂的浇筑施工,每个梁段在施工时需要对两侧均匀浇筑,使得所有位置都相对稳定。挂篮的结构形式主要有菱形结构,其主要是由菱形主桁架、悬挂系统、固定组织、底模结构拼接而成。挂篮完成了固定之后,将钢模板安装或者进行混凝土浇筑时,使用锚固组织将挂篮固定在已经浇筑完成的箱梁上,使整个结构都非常稳定。施工开始前,相关技术人员应该对挂篮运行状态的稳定性以及受力情况进行分析和计算,在所有梁段完成浇筑接缝的12h或者其组织结构强度已经保持在1.2MPa时,应该立即拆除端模的堵头板,同时将所有接触表面进行凿毛处理,同时在其结构外侧使用彩条布覆盖,然后喷洒适量的水分对混凝土进行养护,在下一个梁段开始浇筑之前,使用高压水枪对混凝土表层进行冲刷,让所有混凝土表层组织充分吸收水分,并且消除表层杂物。在进行新混凝土浇筑时,要加强表层结构的振捣作用,避免接头部分出现较为严重的蜂窝现象。

3.4边跨直线段及边跨合龙段施工

这个阶段的施工工艺也较为复杂,在进行施工时需要注意的问题较多,概括来说,主要有以下几个方面:支撑系统结构使用的是钢管支架,此时首先应该将支架基础安装好。支架搭设后,首先使用压砂法预压处理,以避免支架在施工时出现较大的变形量。在已经完成的地基结构上设置枕木,纵向距离控制在1.0m左右,立杆间距控制在1.0m左右,纵相间距按1.0m设置,立杆与枕木间设置可以调节的支座。体系转换时,当梁段已经达到了设计强度的90%以上时,可以设置张拉钢束,其施工过程需要依据设计要求进行,上下两个层面必须要同时进行,以保持平衡。张拉结束后拆除支架,此时桥体的箱梁由T梁变为单跨带悬臂的结构,由此实现了体系的转变。

3.5中跨合龙段施工

合龙段施工的步骤应该按照先边跨合龙后中跨合龙的方式来进行。模板安装过程中,当浇筑完成后11#两段之后,将挂篮一侧的底模支架拆掉,另一侧的底模支架应该悬挂在对面的11#悬臂端处,并且将其作为中跨合龙的吊架开始合龙施工。合龙过程中应该采取锁定设置,同时应该按照撑拉结合、低温浇筑的原则,在施工过程中应该使用刚性支撑梁来锁定合龙结构的两侧,以保证施工的安全性。

4特大桥梁施工时注意事项

4.1安装模板、支座

按照施工规范要求进行箱梁侧模、封头模以及盆式橡胶支座的安装。如表1为模板制作的质量标准.

4.2安装钢筋和预应力材料

钢筋的安装工程量比较大,且工艺比较复杂,要想提高其质量水平,需要从以下几个方面入手:安装底模、侧模并且调试完成后,捆绑牢固底部钢筋,然后根据设计图纸的要求弹出骨架钢筋所处位置的墨线,根据弹线来捆绑钢筋,保证所有钢筋的位置以及距离均与图纸要求的相同。然后再进行腹板钢筋的捆绑。如果在捆绑钢筋时,有钢筋与波纹管干涉,那么可以将干涉钢筋切除、扳弯或者将其移位,保证波纹管的位置精确,位置误差范围控制与设计图纸要求相符。将底部所有钢筋与管道安装完成后,再进行内模的安装,

4.3悬臂施工技术

悬臂施工开始时,通常情况下是从桥墩部分开始施工,其施工方式主要有两种形式:拼装与浇筑。拼装的方式是在预制过程进行安装,而浇筑在是桥墩两侧的现浇段开始施工,而大部分的施工过程中,这两种形式是交互使用的。该施工技术的主要特点是施工过程中,桥梁结构会出现一定程度的负弯矩,桥墩则必须要承受这些弯矩,所以,该施工方式通常使用在一些施工过程以及使用过程中受力情况变化不大时,比如,在预应力混凝土的T型钢桥梁、斜拉桥等工程中应用较为广泛。如果必须要在非桥墩固结的预应力桥梁上使用该项技术,那么在施工过程中则必须要使用合理的措施,保证桥梁所有结构与桥墩都要固结完成。此时,施工阶段要完成结构体系的转换工作。此外,在应用该项技术进行桥梁施工时,会大量使用比较多的工程机械,这些设备会对工程质量造成一定影响,所以必须要加强所有施工机械设备的选取与配合使用,才能保证施工效率达到标准要求。这项技术的主要优势在于能够保证工程最终结果的整体效果,同时在施工过程中可以进行适当的调整,而更关键的是其施工速度非常快,且上下层面可以同时开展,一般来说主要使用在一些跨径大于100m的桥梁工程中。但是在桥梁施工时,需要严格控制其结构和位置的精度,并且要严格控制施工质量,确保施工的安全性。基于上述原因,悬臂施工技术才能得到很好的应用,也实现了较为严格的质量管理与控制。

4.4就地浇筑施工技术

就地施工技术则是事先在桥梁位置设置支撑架,然后在支架上浇筑混凝土,待混凝土浇筑完成后,强度达到设计规范要求后,拆除所有支架和模板。此项技术之所以使用广泛,主要是因为不用设置预制场地,也不需要大型的运输设备和起吊设备来配合施工,同时在施工过程中,还能保障桥梁主体的连续性,进而提高桥梁稳定效果。当然,该技术也有一定缺陷,如,质量问题出现频繁,且难以解决;施工时间较长;应力损失较大;施工开始前,需要准备大量模板,无形中增加了资金了投入;模板搭设过程中,支架比较容易受到洪水以及大型漂浮物的冲击,不仅影响工程质量,还会对通航产生不良后果等。

5结语

通过对铁石口特大桥上部结构施工技术进行分析可知,桥梁上部结构部分的施工会直接影响整个桥梁质量,同时对桥梁的功能、安全性以及美观产生一定的影响,其也是桥梁工程中非常关键的工序。桥梁上部施工过程中,可运用比较多的施工技术,施工过程中,要根据施工的具体要求进行,可以选择成本较低且施工效率高的方式,从而保证工程的顺利开展,同时还能提高工程质量,进而提高施工企业的经济效益以及整个社会的总体效益。

参考文献

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作者:马尉 单位:赣州市公路管理局全南分局