魏巍
摘 要:隨著工業(yè)科技的發(fā)展,我國(guó)建筑行業(yè)的施工技術(shù)也在不斷得到改善,產(chǎn)生了許多新型施工手法。在新技術(shù)源源不斷涌現(xiàn)的今天,具有預(yù)應(yīng)力性質(zhì)的鋼筋混凝土材料建設(shè)的連續(xù)箱梁橋得到廣泛的關(guān)注和使用,使工程的施工質(zhì)量得到改善。本文對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋施工工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要分析總結(jié),闡述具有預(yù)應(yīng)力性質(zhì)的鋼筋混凝土材料建設(shè)的連續(xù)箱梁橋施工技術(shù)的重要性。
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋;施工工藝;設(shè)計(jì)理念
近年來(lái),在高速公路建設(shè)及城市橋梁建設(shè)的過(guò)程中,具有預(yù)應(yīng)力性質(zhì)的鋼筋混凝土材料建設(shè)的連續(xù)箱梁橋施工技術(shù)逐漸成熟并被廣泛使用。這種施工工藝與傳統(tǒng)的裝配結(jié)構(gòu)式橋梁相比有很大的優(yōu)勢(shì),在外形上看相對(duì)和諧美觀,在整體上看更加完整統(tǒng)一,跨越幅度大。與普通的鋼筋混凝土材料建設(shè)的連續(xù)箱橋梁相比,鋼筋使用量同比較少,因此自重輕,極大程度上減少了橋梁易產(chǎn)生裂縫的可能性,使用壽命達(dá)到延長(zhǎng)。但同時(shí)這種施工工藝較其他而言,施工難度更大,對(duì)設(shè)計(jì)建造的要求和標(biāo)準(zhǔn)也更高。
1 關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的設(shè)計(jì)思路
1.1 適用范圍
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的跨越范圍是20~120m內(nèi)。在橋梁大幅度跨越結(jié)構(gòu)中及高速公路互通區(qū)石,當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的跨越直徑超過(guò)40m時(shí)會(huì)采用變截面技術(shù),這樣會(huì)使橋梁結(jié)構(gòu)更加美觀,減少橋梁自重,增加橋梁耐久度,增強(qiáng)橋梁變寬及匝道小的適應(yīng)能力。因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的跨越幅度大,所以也一般適用于航道及深溝的跨越,使用懸臂技術(shù)施工,提高橋梁的整體跨越幅度,節(jié)約工程整體造價(jià)。
1.2 預(yù)期目標(biāo)
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋的使用可以增強(qiáng)橋梁整體結(jié)構(gòu)的耐久度,減少橋梁的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,但橋梁建設(shè)過(guò)程中必須達(dá)到具體標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.1 關(guān)于安全性
古典的大量增加鋼筋使用量的建筑施工思維,不適用于預(yù)應(yīng)力操作系統(tǒng)的使用中。但由于這種技術(shù)使用時(shí)間僅有20幾年,在設(shè)計(jì)初始階段技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)的不足,使得現(xiàn)在許多預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋出現(xiàn)問(wèn)題,不但沒(méi)有增加橋梁的安全性,反而減少了橋梁結(jié)構(gòu)的耐久度和安全性。因此,必須提高施工技術(shù),開(kāi)闊設(shè)計(jì)思維,采用先進(jìn)技術(shù),保證結(jié)構(gòu)的安全性,才是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋使用目標(biāo)。
1.2.2 關(guān)于耐久性
預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的使用是為了減少工程成本、提高橋梁跨越度、增加橋梁的耐久度,因此設(shè)計(jì)操作時(shí)就要做好材料的研究工作,使用科學(xué)合理的預(yù)應(yīng)力索的安排手法,高效利用這種材料,合理的調(diào)整預(yù)應(yīng)壓力,盡量減少產(chǎn)生裂縫的問(wèn)題,這樣才能增加橋梁的耐久性。預(yù)應(yīng)力橋梁的預(yù)應(yīng)力索的安排方法始終是設(shè)計(jì)建設(shè)的重點(diǎn),就目前而論,我國(guó)多采用彎起索、直線索兩種設(shè)計(jì)方法交替的手段。因?yàn)?,盡管彎起索在施工操作過(guò)程中比較復(fù)雜,難以操作,但可以大幅度做到減少橋腹部開(kāi)裂,相比直線索更能增加橋梁整體的耐久度,因此大跨度的預(yù)應(yīng)力橋梁多使用彎起索的設(shè)計(jì)理念。
1.2.3 關(guān)于經(jīng)濟(jì)性
因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力橋梁的負(fù)荷取決于整體結(jié)構(gòu)的自重,所以結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)也是一個(gè)重點(diǎn),采用適當(dāng)?shù)慕孛嫘问郊翱茖W(xué)合理的中跨、邊跨計(jì)算比例才能石受力均勻,提高橋梁的使用性,實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)跨越幅度超過(guò)40m,運(yùn)用變截面石,不同部位的梁高也應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)變化,這種變化幅度的大小通過(guò)相關(guān)計(jì)算可以得知。
2 施工方法
2.1 關(guān)于滿堂支架法的研究
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的常規(guī)施工工藝包括滿堂支架法、移動(dòng)支架法、懸臂澆筑(拼裝)法、頂推施工法等。
滿堂支架法為最常用的施工工藝,施工時(shí)在全橋梁底搭設(shè)支架,架設(shè)模板,全橋現(xiàn)澆混凝土,達(dá)到強(qiáng)度后張預(yù)應(yīng)力鋼束,其特點(diǎn)是一次成橋,無(wú)結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)化。由于搭設(shè)支架的限制,現(xiàn)在主要應(yīng)用在陸地上,多用于橋高小于30m的橋,在高速公路匝道橋上應(yīng)用較多。
2.2 關(guān)于移動(dòng)支架法的研究
移動(dòng)支架法是滿堂支架法的改進(jìn),又稱逐孔施工法。當(dāng)橋梁聯(lián)長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí),采用滿堂支架法施工需一次性搭設(shè)大量支架,支架費(fèi)用大,且聯(lián)長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí),中間跨預(yù)應(yīng)力損失較大,對(duì)結(jié)構(gòu)受力不力且經(jīng)濟(jì)性差。移動(dòng)支架法為循環(huán)施工,第一步:先搭設(shè)一孔或兩孔支架并架設(shè)模板,現(xiàn)澆混凝土,達(dá)到強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋,注漿;第二步:拆除前一部支架,移至下一孔,搭設(shè)支架并立模,現(xiàn)澆混凝土,達(dá)到強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋,注漿;最后,重復(fù)前兩步工序直至全聯(lián)施工完成。施工時(shí)需對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束采用連接器接長(zhǎng)。
2.3 關(guān)于懸臂澆筑法
當(dāng)橋高很高、橋下交通繁忙或者有河流等不能搭設(shè)支架時(shí),可采用懸臂澆筑法。懸臂澆筑法一般適用于50m跨以上的結(jié)構(gòu),懸臂澆筑法與懸臂拼裝法施工大同小異,以下僅介紹懸臂澆筑法。懸臂澆筑法施工連續(xù)梁橋首先在橋墩位置搭設(shè)支架現(xiàn)澆墩頂0號(hào)塊,并張拉鋼束,必要時(shí)需在橋墩承臺(tái)上架設(shè)施工臨時(shí)支撐,臨時(shí)支撐多為鋼管或鋼管混凝土,以便施工時(shí)能抵抗懸臂澆筑的不平衡力。以后各節(jié)段按安裝掛籃、澆筑混凝土、張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋、移動(dòng)掛籃至下一節(jié)段的順序循環(huán)施工,直至合龍。懸臂澆筑法施工應(yīng)嚴(yán)格安裝施工圖順序進(jìn)行,同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制梁上荷載,不得隨意堆放鋼材、模板等施工材料。懸臂法施工時(shí)掛籃重也不宜超過(guò)施工圖設(shè)計(jì)重量,同時(shí)應(yīng)根據(jù)施工時(shí)天氣狀況等各種現(xiàn)場(chǎng)因素進(jìn)行施工監(jiān)控,調(diào)整施工細(xì)節(jié),確保施工安全。
3 預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)與施工相結(jié)合
設(shè)計(jì)決定施工,一座橋梁的成功與否首先取決于設(shè)計(jì)是否合理。設(shè)計(jì)前應(yīng)詳細(xì)調(diào)查橋址地形、地物、地質(zhì)、水文、交通等情況,選定結(jié)構(gòu)跨徑和施工工藝,根據(jù)選定的施工工藝進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算與設(shè)計(jì),這就要求設(shè)計(jì)者對(duì)施工工藝了然于心,以下介紹各施工工藝對(duì)設(shè)計(jì)的影響,并闡述其設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。采用滿堂支架法施工,最符合普通的設(shè)計(jì)思維,設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的外界因素較少,一般只需考慮混凝土齡期、預(yù)應(yīng)力損失即可。采用移動(dòng)支架法施工工藝時(shí),由于分段施工,分段位置一般在1/4跨附近,彎矩、剪力都比較小,同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)需考慮鋼束的接長(zhǎng),需接長(zhǎng)的鋼束在分段截面前后1m長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)保持直線段,避免連接器與鋼束不垂直導(dǎo)致鋼束受損。
4 結(jié)束語(yǔ)
多數(shù)的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋的施工及運(yùn)行階段的使用及受力情況都得到了較好的反饋,可見(jiàn)再設(shè)計(jì)上滿足標(biāo)準(zhǔn),施工過(guò)程中重視操作的難度性及看實(shí)踐性,就會(huì)減少施工橋梁的成品與預(yù)期設(shè)計(jì)產(chǎn)生的差度。只有更加?jì)故斓恼莆疹A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋的施工技術(shù),清楚了解各種操作指標(biāo),熟悉地基環(huán)境狀況,才能建造出成功的連續(xù)箱梁橋。
參考文獻(xiàn)
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