桥梁上部结构施工分析与探讨沈启升

桥梁上部结构施工分析与探讨沈启升

沈启升

承德华通路桥建筑有限公司河北承德067500

摘要：随着桥梁在交通领域越来越广泛的应用，政府在要求桥梁质量必须过关的同时，对桥梁施工中的造价成本以及工期方面也有了严格的要求。在桥梁施工中，桥梁上部结构是最主要的部分，如果在上部结构的施工技术上进行科学合理的选择，就会节约桥梁的造价成本，缩短工程的周期。目前，关于桥梁上部结构的施工形式有很多，施工的技术也各种各样，而这些施工技术中，整体施工与部分施工两种方法得到了广泛应用。

关键词：桥梁工程；上部结构；施工技术；应用分析

前言

对桥梁而言，其上部结构就是主体。因此对桥梁上部结构的施工要求也是比较严格的，上部结构的施工质量直接影响到整个桥梁的使用寿命，下面主要介绍了桥梁上部结构施工的方法及应用。

一、预制安装法分析研究

预制安装法是在预制工厂或在运输方便的桥址附近设置预制场进行梁的预制工作，然后采用一定的架设方法进行安装。预制安装法施工一般是指钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁的预制安装。预制构件安装的方法很多，各需不同的安装设备，可根据施工的实际情况合理选择。预制安装法施工的主要特点如下几方面。（1）由于是工场生产制作，构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度。（2）上下部结构可以平行作业，因而可缩短现场工期。（3）能有效地利用劳动力，并由此而降低工程造价。（4）由于施工速度快，可适用于紧急施工工程。（5）构件预制后由于要存放一段时间，因此在安装时已有一定龄期，可减少混凝土收缩、徐变引起的变形。

二、悬臂施工法分析研究

悬臂施工法是从桥墩开始，两侧对称进行现浇梁段或将预制节段对称进行拼装。前者称悬臂浇筑施工，后者为悬臂拼装施工。悬臂施工的主要特点是以下几方面。（1）桥梁在施工过程中产生负弯矩，桥墩也要承受由施工而产生的弯矩，因此悬臂施工宜在营运状态的结构受力与施工阶段的受力状态比较接近的桥梁中选用，如预应力混凝土T型刚构桥、变截面连续梁桥和斜拉桥等。（2）非墩梁固接的预应力混凝土梁桥，采用悬臂施工时应采取措施，使墩、梁临时固结，因而在施工过程中有结构体系的转换。（3）采用悬臂施工的机具设备种类很多，就挂篮而言，也有桁架式、斜拉式等多种形式，可根据实际情况选用。（4）悬臂浇筑施工简便，结构整体性好，施工中可不断调整位置，常在跨径大于100m的桥梁上选用。悬臂拼装法施工速度快、桥梁上、下部结构可平行作业，但施工精度要求比较高，可在跨径100m以下的大桥中选用。（5）悬臂施工法可不用或少用支架，施工不影响通航和桥下交通。

三、转体施工法分析研究

转体施工是将桥梁构件先在桥位处岸边（或路边及适当位置）进行预制，待混凝土达到设计强度后旋转构件就位的施工方法。转体施工其静力组合不变，它的支座位置就是施工时的旋转支架和旋转轴，桥梁完工后，按设计要求改变支承情况。转体施工的主要特点有以下几方面。（1）可以利用地形，方便预制构件。（2）施工期间不断航，不影响桥下交通，并可在跨越通车线路上进行桥梁施工。（3）施工设备少，装置简单，容易制作并便于掌握。（4）节省木材，节省施工用料。采用转体施工与缆索无支架施工比较，可节省木材80%，施工用钢60%。（5）减少高空作业，施工工序简单，施工迅速。当主要结构先期合拢后，给以后施工带来方便。（6）转体施工适合于单跨和三跨桥梁，可在深水、峡谷中建桥采用，同时也适应在平原区以及用于城市跨线桥。（7）大跨径桥梁采用转体施工将会取得较好的技术经济效益，转体重量轻型化、多种工艺综合利用，是大跨及特大跨桥的施工关键所在。

四、施工技术的应用

在进行混凝土浇筑时要考虑到浇筑的顺序，同时浇筑上一层混凝土时要保证在下层混凝土初凝之前实施浇筑。在支架现浇施工中为了防比支架与墩顶降差而出现混凝土裂缝，一般从跨中间向两边墩台连续浇筑。如果混凝土使用分次浇筑，要在二次混凝土浇筑之前将接触而的第一次混凝土凿毛，清除浮浆后再实施浇筑。这里需要指出的是，由于分次浇筑容易引发较多的质量隐患，为此尽量避免使用。

混凝土捣振施工过程中要采用的捣振器是插入式，每次捣振器的移动半径不能超过其作用半径的1.5倍，并且控制插入深度在5-l0cm。振动部位要在叨叨混凝土密实为止，不得出现欠振及超振现象。在捣振的过程中要避免捣振棒与钢筋、模板以及波纹管的接触，也不允许使用捣振器托送混凝土。此外对于预应力管道下混凝土以及锚下混凝土要谨慎捣振，鉴于此处的钢筋布置较密以及空隙下，为此要首选小直径的捣振棒。

所使用的混凝土对骨料有较高的要求，骨料的最大粒径要参考钢筋的最小间距选择，并同时保证和易性。在每次实施混凝土浇筑时要根据最大混凝土浇筑力一量来调整混凝土的缓凝时间，严禁使用坍落度不合格的混凝土。浇筑混凝土的分层高度控制在30cm左右，单次浇筑要在混凝土的终凝时间内完成。

桥梁支架预压施工中为了有效地避免支架变形，从而缓解力一木与顶托、力一木与力-木、支架立柱间各接头和地基的沉降，要严格的按照相关规定对每一跨进行预压。为了降低对于箱梁底模板的损伤，要在支架搭设结束后完成力一木的铺设。在没有铺设底模就进行预压操作时控制预压载荷为梁体自重以及施工载荷的120%，并使用分级加载方法0，、50%、80%，120%。

例如某工程简支箱梁的跨径为40.6m，属于单箱单室结构，单跨混凝土及自重分别为378m3与900t。如果按照上述所说的加载量为120%，那么加载重量约为1100t。但是由于现场按照截而模拟的加载材料不足，为此施工中将支架设计为刚性支架，然后将支架的沉降变形控制在设计要求范围。具体施工中根据不同的截而荷载的受力，可以对支架基础采用两种不同形式，及打入钢管桩与钻孔桩。在计算不同截而的受力情祝下，可以有选择的对支架立柱的钢管厚度进行确定。这里使用型钢（槽20a）来作为支架纵横梁的连接材料，而底模板使用钢模板，此外在钢管立柱的两侧设置法兰盘，并将钢管节与节的连接处通过螺栓固定在木工程中使用到的立柱、预埋件、析架与分配梁以及立柱与受力析架之间均通过电焊焊接，并尽量的减小残余变形。

进行正式预压之前要首先在最大受力部位进行预压，对实际沉降值与理论值进行比对。如果上述比对结果复合受力部位理论计算的弹性变形，在此基础上就可以按照设计要求对箱梁进行模板安装、钢筋的绑扎以及混凝土施工。需要再次强调的是，在实施混凝土浇筑的过程中要安排专业的技术员对支架的沉降进行监测。工程实例表明，将支架现浇施工力一法应用于该8跨箱梁施工可充分的满足沉降要求。

五、结束语

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：

[1]胡鹏.公路桥梁结构检测技术分析[J].建筑工程技术与设计，2015，（7）.

[2]李勇.营运高速公路桥梁定期检测要点探讨[J].科技与企业，2014，（17）.

[3]高兴元.桥梁工程[M].天津：天津大学出版社，2010.

[4]于忠涛.桥隧结构与施工[M].北京：水利水电出版社，2010.

[5]周良.城市高架桥设计施工技术及工程实例[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.