关于大跨度桥梁的施工

点赞:3815 浏览:12625 近期更新时间:2024-02-13 作者:网友分享原创网站原创

摘 要:随着我国经济的蓬勃发展,全国各地都连在了一起.因此,大力发展交通成了必须要做的,随着交通量日增大,一些基本道路已经难以满足巨大地交通量,一些桥梁尤其是大跨度桥梁也就自然的产生.与普通桥梁相比,大跨度桥梁由于施工困难,投资成本较高,因此对施工要求也越大.如何使大跨度桥梁更加安全已经成为施工过程中必须详细考虑的问题.

关 键 词:大跨度桥梁安全施工

大跨度桥梁的出现是道路桥梁工程的一大飞跃,它不仅缓解了日益增长的交通量,同时观赏性也超出其他桥梁.常见的大跨度桥梁施工主要包括基础工程,索塔工程,上部结构工程施工三个方面.其中基础工程主要有深水高桩承台基础,沉井基础,地下连续墙基础,以苏州大桥深水承台基础,江阴长江大桥北锚陆上沉井基础为代表;索塔工程主要有混凝土塔和钢塔结构,以苏通大桥的高塔施工为代表;上部结构工程主要有大跨径斜拉桥,悬索桥和拱桥施工等.

1.深水高桩承台基础施工

深水高桩承台施工一般有以下特点:处于深厚覆盖层,水深,流急,流态紊乱,钻孔平台及钻孔桩施工难度大.承台结构尺寸较大,无论是钢吊箱还是钢套箱结构,其规模尺寸庞大,设计,制作和安装难度均较大.钻孔桩密集,桩间间距小,钻孔垂直度要求高,穿越易坍孔土层以及溶洞等特殊地层,对护壁泥浆要求高,要求成孔速度快.基于上述特点,应采取以下施工技术:(1)深水急流中大型钻孔平台设计施工技术.即水流复杂时,船定位困难平台钢管桩刚度小,悬臂较长,水动力作用下产生涡振,易断裂.因此,采用直接利用钢护筒作为平台的支撑结构的方案,提高胡同沉放精度和速度.(2)深厚覆盖层超长大直径钻孔灌注桩施工技术.即针对不同地层选用合理钻速,配置优质PHP泥浆护壁,减小泥皮厚度,钢筋笼同槽制作,采用桩底后压浆法减少群桩基础沉降量,提高基桩承载能力和基础整体刚度.(3)超大超长钢吊箱设计与施工技术.采用大型浮吊整体安装雕像属国内较为成熟的工艺,但对于苏通大桥北索塔基础3200t首届钢吊箱,国内没有相当起重量的浮吊.为此采用现场组拼,多台连续式千斤顶整体下放首节钢吊箱的方法.

2.沉井基础施工

沉井基础施工时有以下特点:沉井基础采用格仓结构,整体尺寸庞大;水中沉井一般采用钢混结合形式,其施工尤其困难,钢沉井浮运定位较为困难;沉井定位精度要求较高,沉井下沉偏位难以控制;沉井下沉时和下沉后会引起河床冲刷,需选择合理着床时机和着床状态.基于上述特点,应采取以下施工技术(以泰州大桥例):(1)下部钢沉井岸边接高.即为适应洪水期安全要求,将江心墩位处临时锚固钢沉井接高优化为岸边锚地临时锚固接高,既减小接高期安全风险,又与导向定位系统平行施工,节省工期.(2)钢沉井整体浮运设计优化.即根据浮运航线所能提供的最大水深及有效宽度,对钢沉井进行水阻力的研究与计算,确定合适的浮运动力,选择适当的拖轮数量、动力、着力位置与方向等.(3)优化沉井着床高度与时机.即根据河工模型试验,选择适当的的水文条件与河床冲刷形态,确定适当的水位与流速、有利的着床时河床冲刷形态及合理的沉井着床高度.

3.塔索施工

1.混凝土塔索施工:混凝土塔索施工时索塔塔身高度较大.索塔预应力锚固多采用钢锚箱或钢锚梁结构,其结构尺寸和重量巨大,安装定位较困难.为此,苏通大桥采用爬模系统进行塔身混凝土施工,保证塔身线形.钢锚箱工厂制造,每五个节段进行一次立式匹配.采用工厂制作-现场安装一体化的精度管理技术,进行全过程几何控制.工厂内建立了微型测量控制网,控制钢锚箱制作精度和预拼装精度;现场采用高精度三向千斤顶系统,结合了施工控制技术,确保了首节钢锚箱的精确定位.


2.钢塔安装施工工艺:钢塔节段安装通过满足接口精密对位和金属接触率,再现工厂预拼装线;通过大吨位塔式起重机,起吊钢塔节段安装;通过以上几个要求来完成对钢塔安装.

具体的施工工艺如下:(1)将连续梁施工控制方法引入索塔施工,实现全过程控制.(2)采用“追踪棱镜”技术,实时修正索塔中性位置.利用测量机器人,开发自动化监测软件,实现了对索塔线形的自动测量,克服了测量对时间的限制,实现全天候测量放样作业.(3)钢塔柱加工时,控制焊接变形和机加工精度、工厂的立式匹配、水平预拼装等.(4))钢塔安装过程中线形的控制与节段安装过程中的施工应力有很大关系,通过主动横撑实现.(5)由于不可能在加工厂对其进行全塔立式匹配以及桥位现场复杂的外部荷载等因素,在桥位架设钢塔过程中必须进行精密测量,以获得钢塔的精确三维姿态.

4.上部结构施工

1.斜拉桥施工技术:

主梁施工特点为:主梁主要采用钢箱梁结构,其节段重量较大,需要较高起重能力的起吊安装设备.长大斜拉桥主梁安装单双悬索长度较大,其抗风稳定性尤为重要.基于以上特点,施工关键为:(1)梁段安装技术.(2)中跨合龙关键技术.苏通大桥主跨1088m,悬臂拼装标准梁段长16m,重450t,吊高近80m,梁段宽41m.采用双桥面吊机系统,分散支点反力,减小梁段间变形,提高匹配质量.超长斜拉索施工的特点为:长索牵引力大,常规的塔端牵引和张拉工艺安装困难,采用梁端牵引和张拉工艺.由于采用了双桥面吊机系统进行梁段起吊,梁端空间狭小,张拉设备和张拉人员操作困难.长索张拉力大,钢丝扭角造成张拉过程易发旋转,影响索长和索力.基于以上特点,以苏通大桥为例,有以下施工关键:长索采用梁端卷扬机、钢绞线和硬张拉杆软硬组合牵引、张拉工艺.长索梁端牵引导向装置与桥面吊机一体化设计,减轻了悬臂前端荷载,实现设备多功能化.

2.大跨度悬索桥施工技术:

主缆施工时注意的问题:(1)采用水下、水面(浮吊)和空中过渡法(直升飞机、气艇、火箭等)架设先导索,安装锚道.

(2)采用门架单线或双线往复式牵引系统架设PPWS法主缆索股,主缆架设效率较高.

5.总结:

大跨度桥梁施工技术是桥梁技术中重要的一部分内容,很多桥梁特别是大跨度桥梁,往往就是施工过程控制了整个桥梁的设计.要建造超大型桥梁,首先必须研制一些巨型设计设备;其次必须创造新工艺,如制造自动化程度较高、较精确的桥梁构件,发展新的快速架桥技术;在施工过程中对索力、梁和塔的位移、应力等,由计算机跟踪控制,确保施工安全和质量.大跨度桥梁结构的施工工艺研究是一门迅速发展的学科,它对保证桥梁结构建设的顺利完成具有特别重要的意义.(作者单位:郑州大学水利与环境学院)