摘要:隨著我國經濟不斷地發(fā)展,我國的路橋專業(yè)也隨之不斷發(fā)展。而且由于近年來我國實施的“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略,使得路橋建設的覆蓋面積更加廣泛。公路橋梁施工技術在發(fā)展的過程中存在著不少問題,比如公路橋梁抗震性能不良,承載力的不足,影響其安全性及使用功能,為適應交通需要需要采用加固措施提高承載力。所以本文意在公路橋梁的施工技術相關方面進行進一步的討論。 

  關鍵詞:存在問題;技術介紹;施工準備 

  中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 

  引言:二十世紀以來,公路交通有了很大發(fā)展。內陸上,需要在更多的河流、峽谷上建橋。城市中,特別在各種交通線路相交處,需建造立交橋。而在沿海,不但需在大船通航的河口、海灣和海峽修建特大跨度橋梁,而且需在一些海島與大陸間修建長橋。有利更多新技術新材料的出現(xiàn),現(xiàn)代橋梁工程的發(fā)展十分迅速,世界各國也相繼建造出超過千米的橋梁。 

  一.公路橋梁施工技術存在的問題 

  (一)橋梁施工中荷載引起的裂縫 

  混凝土橋梁在常規(guī)靜、動荷載及次應力下產生的裂縫稱為荷載裂縫,歸納起來主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產生的裂縫,裂縫產生的原因如下: 

  1、設計計算階段。結構計算時不計算或部分漏算;計算模型不合理;結構受力假設與實際受力不符;荷載少算或漏算;內力與配筋計算錯誤;結構安全系數(shù)不夠。 

  2、施工階段。不加限制地堆放施工機具、材料;不了解預制結構受力特點,隨意翻身、起吊、運輸、安裝;不按設計圖紙施工,擅自更改結構施工順序,改變結構受力模式;不對結構做機器振動下的疲勞強度驗算等。 

  3、使用階段。超出設計載荷的重型車輛過橋;受車輛、船舶的接觸、撞擊;發(fā)生大風、大雪、地震、爆炸等。 

 。ǘ┐螒α芽p是指由外荷載引起的次生應力產生裂縫 裂縫產生的原因如下: 

  1、在設計外荷載作用下,由于結構物的實際工作狀態(tài)同常規(guī)計算有出入或計算不考慮,從而在某些部位引起次應力導致結構開裂。 

  2、工業(yè)建筑中經常需要鑿槽開洞、設置牛腿等,在常規(guī)計算中難以用準確的圖式進行模擬計算,一般根據(jù)經驗設置受力鋼筋。研究表明,受力構件挖孔后,力流將產生繞射現(xiàn)象,在孔洞附近密集,產生巨大的應力集中。 

 。ㄈ└鶕(jù)結構不同受力方式,產生的裂縫特征如下:  

  1、 中心受拉:裂縫貫穿構件橫截面,間距大體相等,且垂直于受向。采用螺紋鋼筋時,裂縫之間出現(xiàn)位于鋼筋附近的次裂縫。  

  2、 中心受壓:沿構件出現(xiàn)平行于受力方向的短而密的平行裂縫。  

  3、受彎:彎矩最大截面附近從受拉區(qū)邊沿開始出現(xiàn)與受拉方向垂直的裂縫,并逐漸向中和軸方向發(fā)展。采用螺紋鋼筋時,裂縫間可見較短的次裂縫。當結構配筋較少時,裂縫少而寬,結構可能發(fā)生脆性破壞。  

  4、 大偏心受壓:大偏心受壓和受拉區(qū)配筋較少的小偏心受壓構件,類似于受彎構件。  

  5、 小偏心受壓:小偏心受壓和受拉區(qū)配筋較多的大偏心受壓構件,類似于中心受壓構件。 

  6、受剪:當箍筋太密時發(fā)生斜壓破壞,沿梁端腹部出現(xiàn)大于45°方向的斜裂縫;當箍筋適當時發(fā)生剪壓破壞,沿梁端中下部出現(xiàn)約45°方向相互平行的斜裂縫。  

  7、 受扭:構件一側腹部先出現(xiàn)多條約45°方向斜裂縫,并向相鄰面以螺旋方向展開。  

  8、 受沖切:沿柱頭板內四側發(fā)生約45°方向斜面拉裂,形成沖切面。  

  9、局部受壓:在局部受壓區(qū)出現(xiàn)與壓力方向大致平行的多條短裂縫。 

  二.公路橋梁施工技術 

 。ㄒ唬w外預應力加固橋梁技術 

  采用體外預應力法對該橋加固,用以修復橋梁提高荷載等級。體外預應力索用270級無粘結鋼絞線,折線形布置在T構箱梁內部。在T構根部,鋼絞線布置在腹板上方;鋼絞線穿過墩頂橫梁向下彎折,轉向裝置后穿過端橫隔板錨固于T構懸臂兩端。對鋼絞線的截面積,在箱梁加固前、后的承載力差值,根據(jù)疊加原理,初步估算。為了使張拉時留有余地,實際采用的截面積比估算值宜稍大。最后采用12束5φ15.24鋼絞線,截面積為8400mm2,每束張拉力為468.72kN。利用T構根部的墩頂橫梁和懸臂端部增設的橫隔板作為轉向裝置。為滿足轉向裝置和錨固端混凝土的局部承壓要求,對T構根部墩頂橫梁和兩錨固端均作了局部粘鋼處理,同時在新增橫隔板處箱梁頂面粘鋼。 

  (二)體外索加固橋梁技術 

  體外索材料一般由無粘結鋼絞線、粗鋼筋與槽鋼組合而成。體外索加固橋梁受彎構件時,可按偏心構件驗算梁的承載力;按無粘結部分預應力混凝土結構,認為截面受彎破壞時,梁內的非預應力鋼筋達到屈服,而預應力鋼筋達不到極限強度,驗算使用階段的應力及結構的變形;按加勁梁組合結構分別對其受力和使用性能進行分析。在正使用極限狀態(tài)的各項指標計算時,按整體變形協(xié)調條件計算在外載作用下預應力筋的應力增量。 

 。ㄈ⿷冶凼┕しǎㄒ卜Q分段施工法) 

  懸臂法澆筑法又稱無支架平衡伸臂法或掛籃法,所用的主要的設備是掛籃。通過掛籃的前移,對稱地向兩側跨中逐段澆筑混凝土,并施加預應力,循環(huán)作業(yè)。 

  施工工藝流程:掛籃前移就位→調平模板→(鋼筋制作)安裝底板及腹板鋼筋→安裝內模→綁扎頂板鋼筋→安裝預應力管道→監(jiān)理工程師驗收→澆筑混凝土(制作試塊)→混凝土養(yǎng)護、拆膜及接縫處理→預應力筋下料、穿束→張拉預應力筋→封錨、壓漿→掛籃前移就位。 

 。ㄋ模蛄含F(xiàn)澆蓋梁支架 

  蓋梁一般也被稱作帽梁,通常都是設置在墩柱的頂部,這是一種鋼筋混凝土的簡支橋梁的下部結構的主要的受力部件。墩柱的頂蓋梁,比如現(xiàn)澆施工方式,施工的質量不僅會受控于混凝土的澆灌方式以及配合比例,并且跟支架有緊密的關系。對于頂蓋梁的支架設計,主要有三種形式:抱箍挑架、埋設托架以及自落地支架。蓋梁一般都是設置在墩柱的頂部,其主要的形式可以分為抱箍挑架形式、埋設托架形式和自落地支架形式。每一種支架都自由其優(yōu)點和缺點。各種支架形式在計算要點上也都是不同的,并且根據(jù)其特點的不同有各自的改進措施。 

  三.公路橋梁施工準備 

  在開工前應進行充分準備,摸清地下管線,系統(tǒng)學習相關規(guī)范及設計文件,組織有經驗的管理人員、技術人員進行模板及各種附件加工。檢修、維護、保養(yǎng)好機械設備,以滿足工程工期和質量的需要。      

  1、技術準備:組織參加本工程的管理人員、技術人員、質檢人員認真學習合同文件、技術規(guī)范、質量標準,認真會審工程設計施工圖紙和變更與補充設計文件,并進行現(xiàn)場踏勘,理解設計意圖。調配地下管線及交通狀況,編制詳細的施工組織設計和施工作業(yè)計劃,并按分項工程的要求編制作業(yè)指導書,進行詳細的技術交底,提前做好機具、設備、材料計劃。  

  2、測量準備:開工后組織測量人員對設計單位所提供的導線點、水準基點及橋位控制點進行詳細的復測,復測時按《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ041-2000),水準點及橋位控制點應符合規(guī)范要求。發(fā)現(xiàn)問題及時與業(yè)主設計單位(或監(jiān)理工程師)聯(lián)系解決。復測無誤后進行鉆孔樁定位,并報監(jiān)理工程師驗收。  

  3、試驗準備:開工前對工程所需的主要原材料砂、石、水泥、鋼筋等材料按《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ041-2000)要求進行檢驗,選定廠家,并對其各項指標進行檢測,對不符合要求的重新選定廠家進行檢測,不符合規(guī)范要求的材料嚴禁進場。  

  4、配合比制定:在施工前,對該橋所需的樁基砼、橋臺砼、板梁砼、橋面砼及砂漿的配合比進行試配,確定適合本工程施工要求的配合比于砼使用前一個月報監(jiān)理工程師審批后使用。  

   5、材料貯存及供應:砂、礫石、碎石等地方材料按工程進展分批進場,堆放在指定場地,鋼筋在樁基、承臺、臺柱系梁施工前半個月進場進行加工。板式橡膠支座在使用前一個月進場,各類材料必須要經過嚴格的進場檢驗,并報監(jiān)理工程師檢查后才能作用,確保工程材料滿足規(guī)范要求。  

  6、人力、機具、設備準備:按工程施工機具計劃表于開工前對該工程所需機械設備、支架、模板及其他小型機具進行檢查維修與加工制作,并按進度要求購買添置。施工隊伍按總體布置,組建四個施工班組,并于開工前進場。 

  四.結束語 

  改革開放以來的30多年中,中國的橋梁建造技術取得了舉世矚目的成就,前十年為此做了經濟上、技術上和人才上的準備,九十年代迎來了跨越式的發(fā)展。展望未來,隨著中國經濟的發(fā)展,一批更大的越江跨海工程的建設,中國橋梁將會創(chuàng)造更輝煌的成就。中華民族的偉大復興,必將造就一代巨人去引領世界橋梁的未來。 

  參考文獻: 

  [1]向中富:橋梁施工控制技術[M]. 北京:人民交通出版社,2001年5月.  

  [2]周永興等:路橋施工計算手冊[M]. 北京:人民交通出版社,2001年10月.  

  [3]公路橋涵設計規(guī)范(合定本). 北京:人民交通出版社,1989. 

  [4]《建筑施工手冊》中國建筑工業(yè)出版社,2003. 

  [5]鐘善桐《鋼管混凝土結構》清華大學出版,2003. 

  [6]茅以升:《中國古橋技術史》 北京出版社,1986.