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桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的运用

来源:知实学术 分类:科技论文 发布时间:2021-07-30 浏览:

  【关键词】桥梁工程;大跨径连续桥梁;运用

  【中图分类号】U445.4 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2021)06-0079-03

桥梁建设

  《桥梁建设》(双月刊)创刊于1971年,由中国铁路工程总公司主管,中铁大桥局集团有限公司主办,主要报道和交流我国桥梁工作者在科技、设计、施工等方面的实践成果和理论探讨。

  0 引言

  随着现代化城市建设进程不断推进,城市内外周边区域的交通状况也随着经济贸易的频繁而发生了日新月异的变化。桥梁作为交通体系中不可或缺的重要组成部分,是保障国民安全和便利出行的基础。其中,大跨径连续桥梁施工技术和现代化桥梁设计体系的有机结合,对于保障桥梁技术结构稳定性和提高安全使用系数具有很重要的作用。

  1 大跨径连续桥梁施工技术的应用特点

  1.1 广泛应用于复杂地质环境

  大跨度预应力桥梁是以现代化桥梁建设技术为核心,主要针对在复杂的地质地貌和恶劣自然环境下,桥梁工程建设效率低下、质量和安全性难以得到保障的问题而提出的一种新型、高水平的桥梁建设技术。通常情况下,这种桥梁施工技术主要应用于横跨面积较大、河床较深的江河区域,以及一些陡峭的深谷和深沟环境。桥梁建设施工单位应用大跨径连续桥梁施工技术建设的预应力桥梁,具有较高的结构稳定性与安全性,同时这种先进的桥梁建设施工技术对材料和工序的要求不高,使得这种桥梁施工技术的应用优势不仅体现在高质量、高安全系数方面,同时对降低施工成本和保障桥梁工程建设企业的经济效益也产生了积极的影响和作用。

  1.2 质量及安全影响因素较多

  大跨径连续桥梁施工技术是构建超静定结构桥梁的核心技术之一,在实际应用过程中,对克服复杂地质条件给桥梁工程现场施工带来的影响起到了较好的优化与缓解作用。在建设大跨度预应力桥梁的过程中,现场施工人员对桥梁建设位置的选择是否科学,以及对桥梁周围的岩层和土地结构稳定性的判断是否正确,都会严重影响大跨径连续桥梁施工技术的应用效果和最终建成的预应力桥梁主体结构的稳定性与使用安全性 [1]。除此之外,由于桥梁工程大多暴露在野外环境中,经过较长时间的风吹、日晒和雨打之后,容易导致预应力桥梁的主体受力结构和基层结构在暴晒、雨水侵蚀等不良自然现象的影响下,产生表层结构脱落、形变甚至是受力条件改变等问题。同时,桥梁工程所处位置的地下水位、地质活动情况及水流因素,也会在特定的条件下对桥梁基础稳固性和安全性造成损害 [2]。因此,为了减少自然环境和复杂地质条件对预应力桥梁的性能稳定和结构稳定所造成的不良影响,大多数施工单位在应用大跨径连续桥梁施工技术的过程中,会结合大体积承台结构提高桥梁的承载能力和抗压能力,这也是现代化预应力桥梁的普遍特点之一。

  1.3 对施工技术水平要求较高

  大跨径连续桥梁施工技术对桥梁基础工程的建设质量和效果影响较大,其技术体系包含混凝土施工技术、土木工程技术及桥梁结构力学专业知识等内容。这种涵盖范围较广及涉猎专业知识内容较丰富的桥梁施工技术,对目前国内的大部分中小型桥梁建设企业而言,想要充分掌握这种技术的核心要点,并且高效地应用到实际建设施工过程中,尚具有一定难度。除此之外,在较长的桥梁建设施工周期范围内,施工现场的野外环境也会随着当地自然气候和节气的变化而产生不同程度的改变,而环境变化会进一步扩大施工现场的实际情况和工程设计图纸限定标准之间的差异,一旦施工现场工作人员没有及时意识到这种环境变化所造成的客观影响,则容易出现各类严重的安全事故。因此,施工技术人员在应用大跨径连续桥梁施工技术时,应该本着以施工现场实际情况为基础的工作态度,对不同的问题进行针对性的分析。

  2 大跨径连续桥梁施工技术的主要应用内容

  2.1 桥梁工程基础结构建设

  桥梁工程技术结构建设的质量与效果,是影响大跨径连续桥梁整体结构稳定性的关键因素,因此桥梁基础施工也是大跨径连续桥梁施工过程中的一项重要内容。目前,较为常见的大跨径连续基础桥梁结构主要如下:第一,地下连续墙的设计与施工 [3]。通过建设地下连续墙,能够减少桥梁基础结构受水纹波动等振动源的影响,这样有助于避免在特定条件下产生严重的共振现象而破坏桥梁结构,造成安全事故。除此之外,地下连续墙的建设与应用使得桥梁的刚性和抗渗透性得到显著提高,其具体建设施工步骤主要包括清理河床、钻孔开槽、钢筋笼安置及混凝土浇筑等重要环节。第二,大体积承台的布设。大跨径连续桥梁的大体积承台主要用于提高桥梁基础结构和受力结构的稳定性,从而有效防范桥体坍塌和局部区域受力不均匀等不良现象。由于大跨径连续桥梁的大体积承台主要建设在深水区域中,故又称作深水承台。在具体的布设过程中需要充分考虑水流、水压和潮汐等因素的影响,通过合理控制孔柱间距及承台的尺寸,使深水承台能够更好地适应不同情况下水流、水压变化的影响。第三,大型沉井施工建设也是大跨径连续桥梁基础施工内容的重要组成部分,在具体施工过程中需要结合沉井的体积大小和具体施工位置情况,按照实际需求选择沉井锚墩定位技术、着床技术等有效控制沉井的施工质量。

  2.2 大跨径连续桥梁的模板铺设技术

  模板铺设是建设大跨径连续桥梁的过程中必不可少的一个环节,连续桥梁主体结构的设计以桥梁中心线为参考,在实际建设施工过程中根据设计图纸给定的尺寸和数量制作相应的模板,之后严格按照工程设计图纸中各标线的位置进行模板的铺设和连接。在模板铺设的过程中首先需要设定标准的接缝大小,这样一方面能够保证模板铺设均匀、平整,另一方面能避免由于接缝过大或过小而造成桥梁主体结构受力不均,从而降低稳定性。其次在模板铺设完毕后,要对边缘位置进行必要的固定处理,避免模板在受力的情况下产生滑动或变形而产生施工质量問题。最后,确保所铺设的模板与相对应的桥梁边线相垂直,模板铺设技术的主要应用优势是依靠模板的拼接和固定,实现对桥面的定位及有效提高大跨径连续桥梁的稳固性。

  2.3 大跨径连续桥梁索塔施工技术

  在大跨径连续桥梁的索塔施工过程中,工作人员需要根据施工现场所具备的条件及实际建设要求,对索塔建设材料和施工技术类型进行科学的选择。例如,常用的一种索塔材料选择方法是根据桥梁工程的基础结构稳定性选择合适的索塔类型进行建设施工,这正是借助了泥索塔和钢索塔对桥梁结构稳定性的不同提升效果,从而做出科学判断和合理选择 [4]。相较于钢索塔,泥索塔对于桥梁结构稳定性的提升效果较差,因此为了减少不必要的材料和资金浪费,基础结构较稳定的桥梁主要采用泥索塔,基础结构稳定性较差的桥梁主要采用钢索塔。不同索塔结构的实际施工参数与各项指标的要求不尽相同,对于基础钢材的质量与性能要求较严格,所以大跨径连续桥梁索塔施工的一个重要环节,便是对出场的钢材进行严格的质量检测,确保材料满足索塔的承载能力标准水平要求。

  3 大跨徑连续桥梁施工技术在桥梁施工中的具体应用

  3.1 斜拉桥施工应用

  斜拉桥是现代化桥梁体系中的一种常见类型,也是集美观性、实用性和安全性为一体的一种桥梁结构。斜拉桥桥梁建设的技术核心是在主梁和索塔等结构的建设环节有效应用大跨径连续桥梁施工技术,改善桥梁结构稳定性和主梁应力分布的均匀性问题。在实际施工过程中,影响混凝土浇筑质量的因素既包括技术因素和人为因素,也包含施工现场周围环境和地质条件所造成的客观影响因素。因此,为了尽量减少出现桥梁施工混凝土浇筑质量问题,通常可以将传统混凝土浇筑方法改为挂篮悬浇方式,加固浇筑完成后形成的混凝土桥梁主体结构。

  3.2 悬索桥施工应用

  悬索桥是一种重要的现代化结构桥梁类型,这种桥梁在城郊地区及城市内河区域的分布较集中。悬索桥施工作业的工作内容主要包含吊装施工、锚道面架设、悬索安装及混凝土浇筑等重要环节。因此,想要更好地把控悬索桥施工的质量和最终的建设效果,就必须深刻掌握这些关键步骤的技术要点和各项指标参数。例如,为了确保锚道面架设的位置正确和提高设施安装精确度,在施工过程中必须安排专业的测绘人员,在施工现场对测塔偏移量和承重索的实际垂度等关键数据观测、收集与分析处理,从实际出发结合工程设计图纸给定的各项标准参数,对实际施工情况进行全面真实的考量和监督。

  4 大跨径连续桥梁施工技术的有效控制措施

  4.1 加强桥梁结构应力控制

  桥梁应力是影响桥梁主体结构稳定性和使用安全性的关键因素之一,同时应力的分布情况也是工程设计人员和现场施工人员针对桥梁的使用频率和强度需要重点监测的一项工作指标。加强桥梁结构应力控制的主要目的是为了防止由于部分桥梁结构内部应力分布不均匀,或者在特定的外部作用力推动下而产生应力混乱的现象,造成桥梁结构稳定性失衡,导致桥梁坍塌等严重的安全事故。目前,常见的桥梁结构应力控制措施主要是控制桥梁段面的截面积,这种桥梁应力控制方法要求有关工作人员必须深刻理解桥梁设计的主体内容和建设目的,同时熟练掌握应力控制和应力分布情况的检测分析方法。只有这样,才能结合桥梁的实际使用情况得到实际的承受力大小,在风险事故发生之前提前预测可能发生的应力降低桥梁结构稳定性的问题,并及时找出解决方法减少不必要的财产损失和人员伤亡现象。

  4.2 提高桥梁各结构指标测量的精度

  通过测量桥梁的各部分结构指标数据,并将测得的数据与工程设计图纸给出的标准数据进行分析和对比,准确地找出桥梁结构由于不规范施工行为而造成的质量问题和尺寸缺陷等不良现象。例如,对桥梁主梁线形的测量是各项指标测量工作中的重点任务,测量内容包括轴线长度、主梁挠度及立模标高等信息。在测量过程中要善于利用标号处理方法,对测得的标高和长度等数据信息进行有效标注,同时要采用标准的全站仪、测量尺等设备和工具,确保实际测得的桥梁结构信息准确、真实。对于一些结构复杂的部分桥梁结构,在测量尺寸等参数的过程中要合理设定偏差值,对测量结果的精确度进行有效限制。在测量相对差值、均值等数据信息时,可采用多点测量的方式,有利于提高测量的效率和保障多跨线性的协调性。

  4.3 提高对主梁应力应变的分析

  在大跨径连续桥梁施工技术的应用过程中,主梁的应力分析对于保障桥梁主体结构稳定性和提高建设企业对桥梁内部应力分布状况及未来变化趋势的掌握深度起着重要的参考和决定作用。因此,只有确保主梁应力、应变变化测量的准确度,才能将大跨径连续桥梁在提高桥梁主体结构稳定性方面的优点发挥到极致。通过预埋传感元件的方式对大跨度预应力桥梁的应力分布状况进行有效监测,在分析应变数据时可采用小二乘法和多次曲线确保分析结果的精确和全面。

  5 结语

  综上所述,大跨径连续桥梁施工技术是现代化桥梁建设过程中提高施工效率和保障桥梁结构稳定性的一种核心技术。在运用该技术的过程中,要综合分析桥梁建设的施工特点、提前做好传感元件预埋等准备工作,同时进一步加强对施工标准的掌握深度,只有这样,才能更好地完善我国桥梁建设技术体系。

  参 考 文 献

  [1]杨琼义.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术探讨[J].价值工程,2019,38(3):90-92.

  [2]娄金安.浅谈大跨径连续桥梁施工技术[J].中国新技术新产品,2019(1):112-113.

  [3]宋磊.道路桥梁施工中的大跨径连续施工技术应用方法[J].居舍,2019(3):43.

  [4]周双喜,邓芳明,韩震,等.基于优化极限学习机的大跨径连续桥梁施工线形预测[J].铁道学报,2019,41(3):134-140.

本文由知实学术网首发,一个权威专业的学术论文发表知识网。

文章名称:桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的运用

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