浅析桥梁上部结构施工工艺

(整期优先)网络出版时间:2017-05-15
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浅析桥梁上部结构施工工艺

贺杰

广东鸿高建设集团有限公司广东东莞523000

摘要:桥梁上部结构的施工是一项复杂而又细致的工作,会受到许多因素的制约,如施工地点的地形条件和自然环境、社会环境、桥梁的结构形式和建设规模及机械水平等因素的影响,所以在施工过程中,要预先选择施工方法,并需要在设计时考虑施工过程中产生的应力状态,制定周密的施工计划,才能科学合理的进行桥梁施工工程。

关键词:桥梁;上部结构;施工工艺

引言

桥梁的上部结构是桥梁的主体,且包含的施工工序较多,施工技术也因此呈现出多样化的特点,做好桥梁的上部结构施工不仅能够确保桥梁使用效能的充分发挥,也直接影响着桥梁的美观性和安全性,是桥梁工程中的重要环节。

1桥梁上部结构施工的方法分类

一般来说,桥梁上部结构的施工可以分为现场浇注和预制安装两类,现场浇注的方法有很多,基本方法就是在桥梁某处搭建支架,并在此基础上浇注混凝土。它既不需要大型的吊车和运输设备,也不需要预制的场地,只需在混凝土材料的强度达到设计要求后拆掉支架和模板即可。这样一来,梁体的主筋就具有了连续性,进而提升整座桥梁的性能。但是该方法的施工周期较长,施工质量控制工作也难以开展;由于混凝土的收缩和徐变而引起的应力损失也比较大;施工过程中对于模板和支架的消耗量较高,进一步增加了工程成本;所搭建的支架具有一定的危险性,如果施工期间遭遇洪水或较大漂浮物的冲击,就容易发生危险。

预制安装法主要就是先在预制工厂或者交通运输便利的地方建设预制场并进行梁的预制工作,然后再根据工程所在地的实际情况选择合理的架设方法进行安装。预制安装法施工大多应用于预应力混凝土或钢筋混凝土简支梁的建设和施工中,主要分预制、运输、安装三步进行。预制安装施工法的优点主要集中在五方面:(1)由于是工厂化生产,因此构件的质量较好,各项参数也更符合设计要求的精度。(2)实现了上下部结构的平行作业,最大限度的缩短了施工工期。(3)减少了对人力的使用,在一定程度上降低了工程造价。(4)施工速度较快,适合于那些工期较紧的工程。(5)构件的预制结束后往往要存放一定时间,因此在正式安装的时候已经存在了一定的龄期,因此可以有效减少混凝土的收缩、徐变所带来的变形。

2预制安装施工法

预制安装主要指装配式的简支梁板,如空心板、T型梁、工型梁及小跨径箱梁等的安装,然后再进行横向连接施工桥面板而使之成为桥梁整体。

2.1起重机架设法

这种架设法进行装配式梁板桥安装时,一般先将梁板运到桥位处,采用一台或两台自行式汽车起重机直接将梁板吊起就位。此法适用于陆地桥梁、城市高架桥施工,一般适用于跨径在30米以内的简支梁板的安装作业。在现场吊装孔跨内或引道上应有足够设置起重机的场地,同时应确保运梁道路的畅通,起重机的选定应充分考虑梁体的质量和作业半径后方可决定。

2.2架桥机架设法

这是预制梁的典型架设安装方法。在孔跨内设置安装导梁,以此作为支承梁来架设梁体,这种作为支承梁的安装梁结构称为架桥机。目前架桥机的种类较多,有专用的架桥机设备,也有采用常备构件(万能杆件和贝雷桁片等)自行拼装而成的。按形式的不同,架桥机又可分为单导梁、双导梁、悬吊式等。逐跨拼装的节段式桥梁也经常采用专用的驾桥机设备进行施工。其特点是:不受架设孔跨的桥墩高度的影响,亦不受梁下条件的影响,架设速度快,作业安全度高,对于跨数较多的长大桥梁更具优越性。

2.3悬臂拼装法

悬臂拼装法现多用于预应力混凝土梁体的施工,其他类型的桥梁亦可选用。此法是将梁体分节段预制,墩顶附件的块件用其它架设机械安装和现浇,然后以桥墩为对称点,将预制块件沿桥轴方向对称起吊、安装就位后,张拉预应力筋,使悬臂不断接长,直至合龙的施工方法。悬臂拼装法施工速度快,桥梁上、下部结构可平行作业,预制块件的施工质量易控制,但预制节段所需的场地较大,大跨径桥梁的施工中拼装精度要求较高,因此此法可在100-200米的大桥中选用。悬臂拼装可用的机具设备较多,有移动式吊车、汽车吊、缆索吊等,可根据不同的桥梁结构和地形条件进行选择。

3现浇施工法

3.1固定支架法

这是在桥跨间设置支架,安装模板,绑扎钢筋,现场浇筑混凝土的施工方法,特别适用于旱地上的钢筋混凝土和预应力混凝土中小跨径连续梁桥的施工。支架按其构造的不同可分为满布式、柱式、梁式等几种类型。在这种施工法中,支架虽为临时结构,但施工中需承受梁体的大部分自重,因此必须有足够的强度和刚度,同时支架的地基要可靠,必要时需对地基进行加固处理。固定支架法施工的特点是:梁的整体性好,施工平稳、可靠,不需要大型起吊设备,施工中无体系转换的问题,但需要大量施工支架,并需要有较大的施工场地。

3.2用移动支架逐孔现浇施工

当桥墩较高,桥跨较长或桥下净空受到约束时,可以采用非落地式支承的移动模架逐孔现浇施工。移动模架法适用在多跨长桥,桥梁跨径可达50米,使用一套设备可以多次周转使用,为适应这类桥梁的快速施工,要求有严密的施工组织管理。

3.2.1移动模架施工

移动模架施工自20世纪50年代开始使用以来,得到广泛的应用,特别对于多跨长桥如高架桥的使用显得十分方便,施工速度快,安全可靠,机械化程度高,节省劳动力,减轻劳动强度,少占施工场地。

不会受桥下各种条件的影响,能周期循环使用,同时也适用弯、坡、斜桥。但因其模架设备的投资较大,拼装与拆除都较复杂,所以此法一般适用于20-50米的预应力混凝土连续梁桥的施工,且桥长应在500米以上。

3.2.2支承式活动模架施工

支承式活动模架的构造形式较多,比较常见的构造形式是由承重梁、导梁、台车和桥墩托架等构件组成。在混凝土箱形梁的两侧各布置一根承重梁,支撑模板和承受施工重力。承重梁的长度要大于桥梁跨径,浇筑混凝土时承重梁支承在桥墩托架上。导梁主要用于运送承重梁和活动模架,因此需要有大于两倍桥梁跨径的长度。当一孔梁施工完成后进行脱模卸架,由前方台车和后方台车沿桥纵向将承重梁和活动模架运送至下孔,承重梁就位后导梁再向前移动。支承式活动模架的另一种构造形式是采用两根长度大于两倍跨径的承重梁分设在箱梁截面的翼线板下方,兼有支承和移运模架的功能,因此不需要再设导梁。两根承重梁置于墩顶的临时横梁上,两根承重梁间用支承上部结构模板的钢螺栓框架连接起来,移动时为了跨越桥墩前进,需先解除连接杆件,承重梁逐根向前移动。

4结语

桥梁上部结构施工直接影响着桥梁工程的美观性、安全性和使用性能,是桥梁工程中的重要环节。桥梁上部结构的施工方法较多,文中所列举的只是其中的一小部分,工程技术人员应该根据工程的实际情况对施工方法进行合理的选择和组合,以便充分发挥其自身优势,为桥梁工程质量的提升和企业经济效益的增加做出更大贡献。

参考文献

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[2]谷守朴.公路桥梁上部构造的施工工艺[J].内蒙古公路与运输.2011(2).

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