高速公路连续刚构桥现浇段施工技术浅析

2020-05-25 02:56傅东流
价值工程 2020年13期
关键词:连续刚构桥高速公路施工技术

傅东流

摘要:近年来,我国高速公路工程建设项目逐步增多,完善了我国的高速公路网络。但是,与一般的公路工程相比,高速公路施工中常常需要进行桥梁工程的建设,面临着复杂、恶劣的施工环境。连续刚构桥是很多高速公路中应用较多的桥梁结构,在施工过程中,最为关键的是要保障现浇段的施工质量。连续刚构桥现浇段施工时,需充分结合现场的情况,选用科学的施工技术。基于此,本文分析了高速公路连续刚构桥现浇段施工技术的应用,有利于保障连续刚构桥现浇段施工的安全性与便捷性。

Abstract: In recent years, China's highway construction projects have gradually increased, improving China's highway network. However, compared with general highway engineering, bridge construction is often required in highway construction, and it faces a complex and harsh construction environment. Continuous rigid frame bridges are the most frequently used bridge structures in many expressways. During construction, the most important thing is to ensure the construction quality of the cast-in-place section. When constructing the cast-in-place section of the continuous rigid frame bridge, it is necessary to fully combine the site conditions and select scientific construction techniques. Based on this, this paper analyzes the application of the construction technology of the cast-in-place section of the continuous rigid frame bridge of the expressway, which is conducive to ensuring the safety and convenience of the construction of the cast-in-place section of the continuous rigid frame bridge.

关键词:高速公路;连续刚构桥;现浇段;施工技术

1  连续钢构桥现浇段施工技术

1.1 原地面加固地基施工技术

高速公路连续刚构桥现浇段施工时,如果应用原地面地基加固施工方式,主要是直接对原地面加固地基支设模板来进行现浇段的施工。从其施工特点来看,在桥台位置的现浇段更为适用,在地面以下或者地面上不高的位置上,可以应用此种施工技术。施工过程中,施工人员需直接在原地面开挖基础结构,并在此基础上将型钢等材料作为底模架子,在模板安装结束以后即可直接进行现浇段的施工。相比较而言,这种施工技术下的施工操作相对简单。当前,很多高速公路连续刚构桥中都含有引桥,此时,现浇段处于交界墩位置处,再加上现浇段与地面的高差较大,此种施工技术难以取得理想的施工效果[1]。

1.2 临时支墩施工技术

临时支墩施工技术在高速公路连续刚构桥现浇段施工中极为常用。在实际的施工过程中,施工人员需在现浇段下部位置设置挖孔灌注桩结构;随后,浇筑临时钢筋混凝土墩身,并在临时支墩顶部进行支架的铺设;然后,铺设现浇段底模并浇筑混凝土。这种施工技术对于墩身高度、现浇段长度没有严格的限制,施工技术具有极高的适用性,但是,施工投入相对较大。

1.3 支架施工技术

支架施工法的应用过程中,需对现浇段位置的地面加以硬化处理,并在该地面上搭设脚手架、贝雷梁,铺设模板架与模板,最后实施混凝土的浇筑。支架施工技术在墩身高度在20m以内的现浇段施工中更为常用,如果其墩身高度达到了20m以上,支架的稳定性难以达到现浇段施工的质量要求。(图1)

1.4 牛腿托架施工技术

牛腿托架施工技术的应用中,需在墩身或者盖梁位置预留槽或者预埋工字钢,如果采用的是預埋工字钢处理方式,要将工字钢采用斜撑加以加固处理,而牛腿托架的一端设置于分布梁上,通过模板的铺设与混凝土的浇筑来达到施工效果。此种施工方式在墩身高度在20m以上、现浇段长度在8m左右的现浇段施工中更为常用,此种施工技术具有成本的合理性[2]。

2  工程概况

以某高速公路连续刚构桥现浇段工程为例,其主桥为81m+81m 预应力混凝土T型刚构,3#为过渡墩,过渡墩现浇箱梁底宽与箱梁顶宽与整个桥梁工程完全保持一致。而现浇段箱梁结构尺寸为:长5.5m、底宽6.6m、顶宽12.5m、梁高3.4m。结合对本工程的分析,现浇段选用了支架施工技术。

3  支架及混凝土浇筑施工要点

由于现浇段箱梁长度在5.5.m左右,在过渡墩现浇段的施工过程中,选用钢管支架施工技术,而混凝土的浇筑中,需应用混凝土泵车来完成。

3.1 支架系统选取

3#墩现浇段由于为过渡段结构,在实际的施工过程中,为保障支架结构的稳定性,综合工程各个方面的因素,最终所确定的支架结构为“钢管柱+工字钢”的结构。在过渡墩柱承台位置处,与薄壁墩外侧相距1m的位置设置一排钢管支架,相隔一定距离以后,再进行第二排钢管支架的设置,每排包含5个钢管支柱。不同规格型号的工字钢可以分别作为横向主梁与纵向次梁。

3.2 支架系统施工

3.2.1 基础施工

在正式的支架施工技术应用之前,有关工程人员需首先对施工现场加以勘察,尤其是要做好施工现场的场地平整工作,检测钢管支撑下部基础地基承载力,如果其承载力能够符合标准,需立即进行混凝土条形基础的施工[3]。将特定型号的混凝土作为基础施工材料,在该基础结构位置,应用混凝土条形扩大基础结构,并在其下设置两侧钢筋网片。在实际的施工过程中,要严格根据工程设计图纸的要求,保障钢板预埋处理的效果,只有保障了预埋的规范性,方可进行混凝土的浇筑。要提高钢板的稳定性,需应用焊接加固螺纹钢的方式,实现钢板与螺纹钢的焊接处理。随后,应用特定规格的定型钢来对基础模板加以加固处理,并按照工程设计要求,在外侧竖向模板上进行方木的布设。对拉杆的固定上,需将双层钢板在横向位置设置背架来实现。在基础结构处理时,还需要做好相应的排水沟设置,避免施工过程中排水不畅对基础稳定性产生的不利影响。

3.2.2 法兰盘、钢管立柱的制作与安装

法拉盘的制作中,需结合工程施工的质量要求,进行制造材料的质量选择,比如,选用钢板厚度在2cm的钢板材料。钢管立柱的拼装与焊接施工往往要在施工现场完成,以保障整个的施工质量。每处钢管柱的刚度都需要以该地区的承台、基础预埋钢管标高、梁底板标高为参照。在钢管柱高度的测量过程中,需保障测量结果的精确性,一旦测量误差过大,将会影响整个工程的施工效果。各个钢管之间的连接由钢板螺栓来实现,并要保障钢管与法兰盘的焊接质量。

当在施工现场完成钢管柱的拼装与焊接以后,要根据工程设计的要求来进行现场的安装作业,安装需采用机械与人工配合的方式来完成。钢管重量与高度都相对较大,需应用大型设备来完成,并要在安装过程中做好安装的质量控制与安全管理。在钢管立柱安装结束以后,要进行预埋钢管的固定,保障预埋钢管与钢管立柱的垂直性,做好位置的调整以后,进行焊接处理。为了提高支架体系的稳定性,便于后续的现浇施工,可以在钢管柱顶部设置作业平台。

3.2.3 落梁砂筒与支架的制作与安装

砂筒的制作过程中,基本上与钢管立柱的制作工艺相同,法兰盘与砂筒体所采用的钢板材料有所区别。在落梁砂筒的安装工作开始之前,需根据工程的质量要求,进行安装高度、砂筒筒体高度的科学设计,尤其是要保障砂筒筒体内装入标准砂高度的准确性。在装砂过程中,需分层夯实,当装砂结束以后,进行反力架的制作,由油顶施加反力,最大程度上控制砂的沉降值[4]。总之,落梁砂筒安装结束以后,需保障砂箱与顶部标高的一致性。通常情况下,装砂高度要高于设计高度的2cm左右。

3.2.4 横向主梁安装

在落梁砂筒之上,往往需安装2根一榀工字钢,将其作为横向传力主梁结构,2片工字钢之间往往需应用钢板来实现焊接处理,保障其连接处理效果。在纵向位置上间距0.3m的位置需将工字钢直接放于另一工字钢主梁结构上,纵梁上方铺设特定规格的钢管,随后在此钢板上铺设厚钢模。工字钢、钢管与钢模板的安装均需要人工与机械设备的配合来完成。

在砂筒顶两侧,需设置3cm的高钢板挡块,并将该挡块与工字钢紧贴焊接于腹板,这种处理有效避免了工字钢的移动与变形,提高了支架结构的稳定性。此外,不同的工字钢之间采用焊接处理或者钢板焊接处理,形成了整体结构,使得结构的稳定性与安全性大大提高。

3.3 预压支架、安装钢筋与预应力管道、预埋件

当支架搭设完成以后,在箱梁底模板位置,采用箱梁自重对其施工荷载,进行预压处理。通常情况下,预压至少要维持5d,方可起到预压处理的效果。在预压过程中,工程单位需指派专人进行预压全过程的监测,尤其是要分析预压对支架稳定性的影响。当预压结束以后,施工人员要立即进行钢筋的绑扎处理,在工程施工现场的钢筋绑扎,需要加强钢筋绑扎的质量控制,随后借助于吊车将其运输到指定的位置,并做好钢筋的加固处理。最后,需保障预应力筋安装的质量,并采取必要的措施固定支座。

3.4 混凝土浇筑与养护

在本工程中,由于混凝土施工的特殊性,需借助汽车,将混凝土泵运送至指定的施工位置,在浇筑过程中,依次按照底板、腹板与顶板的浇筑顺序来进行浇筑。浇筑过程中,相关的施工人员需结合工程的施工要求,做好浇筑质量的控制,加强浇筑监督与检查,尤其是要对管道、混凝土浇筑与振捣加以科学控制。当混凝土浇筑结束以后,为提高混凝土的性能,需采取必要的养护措施。

3.5 边跨现浇段施工

现浇段施工过程中,有关的施工人员需要分析现浇梁施工荷载,保障其荷载能够达到工程的设计标准与要求。平台支设过程中,需做好相应的安全防护,否则,高空坠物可能会引发一定的安全事故。混凝土振捣过程中,需保障振捣的充分性与均匀性,并要避免振捣对管道产生的不利影响。箱梁底板、腹板倒角位置都需要进行振捣控制,否则,振捣不充分将引发现浇段的质量问题。

4  结束语

近年来,高速公路连续刚构桥现浇段施工技术发展已逐步成熟,但是,不同的施工技术有着不同的施工条件。对高速公路连续刚构桥现浇段施工而言,需结合工程现场的实际情况,选用恰当的施工技术,并加强各个施工阶段的管理与控制,提高施工的质量,保障施工的安全性,发挥高速公路工程的经济与社会效益。

参考文献:

[1]梁曾奇,李因富,黄海东.连续刚构桥长悬臂挂篮施工现浇段、合龙段结构行為分析[J].中外公路,2016,225(01):202-206.

[2]冯晓丹.高墩大跨连续刚构桥箱梁施工过程控制[J].江西建材,2016(23):173-174.

[3]胡会轩.高墩大跨连续刚构桥箱梁施工过程控制研究[J].交通世界,2018,478(28):98-99.

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