安徽省公路桥梁工程有限公司
摘要:在桥梁施工中,桥梁的上部结构施工是不可缺少的步骤。桥梁的上部施工对于桥梁的稳定性和后续施工有着非常重要的作用。上部施工的方法和技术不仅影响桥梁整体性能,也影响着桥梁的美观度和实用度以及桥梁建设中的高效性。
关键词:桥梁;上部结构;施工方法
前言:在桥梁的建设施工中,桥梁上部结构的施工对于桥梁的运行有着非常重要的作用。桥梁上部结构施工实施方法的选择是保障桥梁上部结构施工正常进行的基础,本文主要讲解了上部结构的各种施工方法。
1.上部结构施工总体方法
1.1.就地浇筑法
就地浇筑法是指在桥梁的某一处地方搭建支架,将混凝土灌溉在支架上,不需要提前准备场地也不需要大型的设备和装置,当混凝土达到一定的强度和硬度后,可以拆掉模板和支架。这种方法的优点是不需要大型的设备和工具,也不需要提前准备场地。桥梁的整体性比较好,主筋硬度高,不中断。在桥梁上部结构支架搭建完成后,工作人员可以根据实际情况进行浇筑和改造。主要缺点是施工时需要建造大型支架,模板,造成企业经济压力较大,耗费高;施工时间比较长,施工过程中会有许多不可避免地外界因素影响,比如洪水,漂浮在水上的废物等,这会造成无法控制施工质量;混凝土作为桥梁上部结构建设的主要材料,它的存放也会影响桥梁上部结构的施工,混凝土存放时间过久或者出现收缩和渐变会影响施工地进行,影响工程的进度。总体来说,就地浇筑法对于现在的桥梁上部建筑施工方法中是不太可行的。
1.2.预制安装法
预制安装法是指在指定的工厂提前制造好桥梁的部件运输到桥址,再根据具体情况进行安装。这种方法主要分三个步骤为预制,运输,安装。其中在预制过程中要保证制造出来的原件的尺寸、质量和精确度与桥梁的实际情况一致,而且在运输过程中不会出现磨损。这种方法的优点:由专业的工厂生产制作原件,会有大量的机械化操作,从而生产出来的原件精确度更高,质量、尺寸得到了更高的保障。同时可以一起进行不同的工程建设,提高了现场施工过程中的效率,降低了工人的工作压力,减少了无效劳动力的消耗,缓解了企业的经济压力,缩短了工程的时间。由于构建存放一段时间后会出现定龄期,也降低了混凝土的收缩和渐变对桥梁上部施工带来的影响。这种方法现在普遍适用,也可用于紧急建造,当发生突然的自然灾害时,可以用此方法进行高效快速地建造救助。
2.上部结构施工具体方法
2.1悬臂施工法转体施工法
悬臂施工法是从桥梁墩两边开始利用大型设备将浇筑梁或者预制梁进行拼装和合拢。此方法分为两种:悬臂浇筑施工和悬臂拼装施工,这两种方法经常搭配使用。前一种方法适用于跨径大于100m的桥梁,后者适用于跨径100m以下的桥梁。桥梁和桥墩在悬臂施工中需要产生和承受弯矩,所以悬臂施工比较适合应用于在任何情况下受力状况相近的桥梁,比如预应力混凝土T型刚构桥、变截面连续梁桥等。悬臂施工法的优点是根据施工现场不同的现实环境可以进行不同的安装,比如可以运用门式的吊车在陆地上时来安装桥梁,也可以利用吊机或者吊浮设备进行在水面上时的安装,在施工过程中也可以随时调整移动,节省了施工过程中的各种资源的消耗。悬臂施工法施工效率高,耗时短,而且不影响桥下的正常通行,由单一工作面转化为多个工作面。同时减少了施工中支架的使用率,减少了工人施工压力,也降低了成本压力。悬臂施工法是桥梁上部结构施工方法中最为灵活的一种方法,可以根据不同的现实情况进行选择,减少工作人员的施工压力。
2.2转体施工法
转体施工法是指在桥岸边或路边预制的场所制造构件,等到构件的混凝土强度达到设计标准后再将桥梁构件旋转就位,随时按设计要求改变支撑情况。
转体施工分为平转和竖转,以及两种结合的方式。转体施工时以支座为旋转支承和旋转轴,同时转体施工其静力组合不变。转体施工的优点是:离桥岸距离近,熟悉周围环境以及地形,有利于提高构件制造的精确性和高效性;施工从两岸同时进行,消耗的时间短;施工期间不会影响桥下的交通;采用此方法施工所需的材料少设备简单,方便施工的进行,同时节省了人力和物力;降低了施工中的高空难度,保障了工作人员的安全;在成本方面,节省木材和钢材,节省施工用料,据统计,转体施工法可以节省百分之六十钢材和百分之八十的木材。转体施工法常用于深水区或两岸距离较宽的河的建设,也可用于平原区。这种施工方法提高了桥梁上部建设的稳定性,保障了施工过程中的安全。
2.3顶推施工法
顶推施工法区是指在设置预制构件是在桥梁中轴方向的后方设置,当构件强度达到设计要求时,再用千斤顶将其推出预制场。分节段预制,后市将预制阶段和已经完工的梁进行连接,而后继续下一梁段的构件预 制工作。顶推施工法的优点是采用分阶段的预制法,且是连续作业,所以主梁的整体性必须达到标准。减少大型设备的使用,使得预制节段长度可达十几米左右。利用顶推法进行上部结构施工可以保障好桥梁上部结构的连接情况,减少施工过程中的噪音,对桥梁各部分的受力情况都有很好的把控。它也可以帮助工作人员对桥梁上部结构施工中不合理的地方进行调整,保障了桥梁上部结构设计在实际操作中的有效性。而由于很多工作人员缺少经验,顶推法的应用减少了他们在施工中的压力。顶推法对截面梁有很好的作用,在施工中降低了桥梁上部结构施工的预算,让整个工程的费用预算保持在合理的范围内,还为工作人员提供了材料对比时间,减少了精力的浪费。主要缺点:为了避免施工阶段和运营阶段的受力变化差值太大,所以在对梁截面积进行设计时要合理的兼顾施工阶段和运营阶段的不同需求,这使钢材的花费大大增加。当跨度较大时,施工难度和材料用度都将会增大。
2.4逐孔施工法
逐孔施工法是中等跨径的预应力混凝土桥中常采用的一种方法,它是从桥的一段进行逐孔施工,从桥的这端到达桥的另一端,即对岸。临时支撑组拼预制截断法、移动支架法、整孔吊装法、分节段施工法是逐孔施工法的四种常用方法。逐孔施工法大致分为三个大类:在施工过程中从地面搭建阶梯在阶梯顶设置施工场所来完成离地面一定高度的桥梁上部的构件;采用孔洞桥梁支架和模板搭配应用,虽然材料所需的费用较低,但是工程时间消耗较长;用生产好的原件拼接进行施工,这种方法造成的桥梁更加稳定安全。逐孔施工法的优点是:保障了施工过程中的高效性;在生产中会用到机械化制造,得到的原件质量更有保障,同时减少了劳动力的消耗,较少企业的经济压力;不需要支架所以在施工过程中不会对交通产生影响。逐孔施工法的缺点:前期制造原件比较复杂,而且移动原件需要大型设备,大型设备的准备较为困难。这种方法适用于两岸距离中等的桥梁建设。逐孔施工法中移动模架逐孔施工法是一个典型的方案,在此方案中移动模架可以被重复利用,减少了施工过程中的设备需求,降低了经济压力;支架模型可以建立在其他地方,对正常船只的通行无影响,降低施工过程中对外界环境的影响。
2.5横移法
横移法是将施工点定于桥梁上部并保持不动,然后根据桥梁上部结构设计进行施工。它提供了一种新的选择,使得工作人员对于桥梁上部结构施工思路不再单一,也可以锻炼他们的技术能力。横移法的使用对于混凝土的要求比较高,不合格的混凝土会影响桥梁的使用,这就要求工作人员在在施工过程中要注意混凝土的配比、材料等,使横移法对于桥梁上部结构的使用是有效的。
结语:在桥梁的施工建设中,桥梁的上部结构施工的安全和稳定对后续的施工有着非常重要的作用,现在,多种方法的出现既降低了施工难度,缓解了工人的施工压力,保障了施工过程中的安全,也提供了更多方案供建筑师选择,根据实际情况对于这些施工方法进行选择和组合,以保证桥梁工程施工的安全性和有效性,最大效率地完成桥梁建设。
参考文献:
[1]熊柯.桥梁上部结构施工技术分析与研究[J].装备,2018,21(2):149-152
[2]龚勇.桥梁上部结构施工实施方案研究[J].工程技术与应用,2019,16(2):20-22