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1 橋梁施工技術(shù)發(fā)展簡史
1.1橋梁施工技術(shù)悠久的歷史 我國在橋梁建造技術(shù)上有著悠久的歷史和光輝的成就根據(jù)史料考證，在三千年前的周文王朝代，就有在渭河上架設(shè)浮橋和建造粗石橋的文字記載。隋、唐時期，是我國古代橋梁的興盛年代，其間在橋梁型式、結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面有著很多創(chuàng)新，可謂“精心構(gòu)思，豐富多姿”。宋代之后，建橋數(shù)量大增，橋梁的跨越能力、造型和功能又有所提高，在橋梁施工方面充分表現(xiàn)了我國古代工匠的智慧和藝術(shù)水平，成為我國橋梁建造史上的寶貴財富。解放初期，我國的公路、城建部門在恢復(fù)、改造和新建公路與城市道路上改建和新建了數(shù)量可觀的橋梁，使通車?yán)锍瘫冉夥徘坝辛顺杀兜脑鲩L。但由于起重設(shè)備的限制，裝配式橋僅在簡支梁橋上使用，其他類型橋梁的施工仍多采用土牛胎、竹木支架、拱架現(xiàn)澆或砌筑施工。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，施工機(jī)具、設(shè)備和建筑材料的發(fā)展，橋梁施工技術(shù)得到了不斷地改進(jìn)、提高。 1.2現(xiàn)代橋梁施工技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了橋梁結(jié)構(gòu)的迅猛發(fā)展 從武漢長江大橋到南京長江大橋，在橋梁工程技術(shù)發(fā)展上是一個大進(jìn)步。在南京長江大橋橋梁施工中，通過試驗(yàn)研究并設(shè)計制造了一系列關(guān)鍵性的施工機(jī)具設(shè)備，創(chuàng)造了一些新的施工工藝，如管樁下沉、鉆孔洗壁、循環(huán)壓漿、懸拼調(diào)整、高強(qiáng)螺栓安裝等，保證了工程按質(zhì)量要求完成。60年代中期，懸臂施工的方法從鋼橋施工引入到預(yù)應(yīng)力混凝土橋施工以后，擺脫了建造預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋只能采用預(yù)制裝配和在支架上現(xiàn)澆施工的單一局面，促進(jìn)了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展，相繼有預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋、連續(xù)梁橋、斜拉橋等結(jié)構(gòu)如雨后春筍般地在全國各地出現(xiàn)，從而使預(yù)應(yīng)力混凝土橋成為我國橋梁工程的主要類型。橋梁的其他施工方法，如轉(zhuǎn)體法、頂推法、逐孔施工法、橫移及浮運(yùn)法等都在70年代中得到應(yīng)用。90年代以來，我國的交通事業(yè)和橋梁建設(shè)出現(xiàn)了一個全新的時期，突出體現(xiàn)在高速公路建設(shè)和國道系統(tǒng)的暢通以及橋梁技術(shù)、橋型、跨越能力和施工管理水平的升華。 2 橋梁施工技術(shù) 2.1體外索加固法 體外預(yù)應(yīng)力是一種有效的橋梁加固法，簡單易行，不影響行車，受力途徑明確，能顯著提高結(jié)構(gòu)承載力和抗裂度，有效改善結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)。為了滿足加固后舊橋承載力的需要，體外索一般采用折線形，同時滿足梁正截面抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度的要求。體外索材料一般由無粘結(jié)鋼絞線、粗鋼筋與槽鋼組合而成。體外索加固橋梁受彎構(gòu)件時，可按偏心構(gòu)件驗(yàn)算梁的承載力，按無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，認(rèn)為截面受彎破壞時，梁內(nèi)的非預(yù)應(yīng)力鋼筋達(dá)到屈服，而預(yù)應(yīng)力鋼筋達(dá)不到極限強(qiáng)度，驗(yàn)算使用階段的應(yīng)力及結(jié)構(gòu)的變形；按加勁梁組合結(jié)構(gòu)分別對其受力和使用性能進(jìn)行分析。在正使用極限狀態(tài)的各項(xiàng)指標(biāo)計算時，按整體變形協(xié)調(diào)條件計算在外載作用下預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量。 體外預(yù)應(yīng)力加固法，加固后能達(dá)到荷載標(biāo)準(zhǔn)，加固效果是非常顯著。體外索加固法有效改善了主梁在正常使用階段的工作性能，裂縫寬度變窄，撓度明顯減小，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的耐久性。體外索加固法是在使用過程中，具有加固、卸載及減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力的作用，值得推廣應(yīng)用。 2.2真空壓漿技術(shù) 傳統(tǒng)的壓漿法灌漿，是在0.5MPa～1.0MPa的壓力下，將水灰比0.4～0.45的稀水泥漿壓入孔道，這種做法容易發(fā)生水泥漿離析、析水、干硬后收縮，產(chǎn)生孔隙，留下隱患。為此有必要將傳統(tǒng)壓漿工藝進(jìn)行改進(jìn)，將真空輔助壓漿工藝等技術(shù)應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力施工中，使灌漿工藝更加完善合理。由于孔道內(nèi)只有極少的空氣，很難形成氣泡；同時由于孔道與壓漿機(jī)之間的正負(fù)壓力差，大大提高了孔道壓漿的飽滿度和密實(shí)度。減少了水灰比，選用專用的添加劑，提高了水泥漿的流動度，減小了水泥漿的收縮，從而保證了漿體的可施工性、充盈孔道的密實(shí)性和提高硬化漿體的強(qiáng)度。 普通壓力壓漿一般是在孔道的壓漿端對水泥漿施加0.5MPa～0.7MPa的壓力，緩慢均勻地向孔道內(nèi)壓入漿體，直至漿體在孔道高點(diǎn)處的排氣孔流出，而作為孔道壓漿施工的一項(xiàng)新的技術(shù)，真空輔助壓漿的基本原理是：在傳統(tǒng)壓漿工藝基礎(chǔ)上，將孔道系統(tǒng)密封，在孔道的一端采用真空泵對孔道進(jìn)行真空處理，使之產(chǎn)生–0.08MPa～–0.1MPa左右的真空度，然后用壓漿泵以≤0.7MPa左右的正壓力將優(yōu)化后的特種水泥漿從孔道的另一端壓入，水泥漿從真空端流出，且稠度與壓漿端基本相同，再經(jīng)過特定的排漿、保壓，以確保孔道內(nèi)水泥漿體飽滿，以提高預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的飽滿度和密實(shí)度。采用真空灌漿工藝是提高后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)安全性和耐久性的有效措施。 真空壓漿與常規(guī)壓漿相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)：真空的形成能夠較好地導(dǎo)引管道內(nèi)漿液順利通過管道，解決了常規(guī)壓漿泵因壓力不足等達(dá)不到理想注漿效果的問題；保證了預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)水泥漿液的飽滿度和密實(shí)度；工藝及漿體的優(yōu)化，消除裂縫的產(chǎn)生，使灌漿飽滿性及強(qiáng)度得到保證；真空灌漿是一個連續(xù)且迅速的過程，節(jié)約壓漿時間，縮短工作周期；增強(qiáng)了固結(jié)水泥漿在孔道內(nèi)的粘結(jié)力。 3 幾項(xiàng)橋梁施工技術(shù)介紹 3.1預(yù)應(yīng)力混凝土工程 《規(guī)范》12.6.6預(yù)應(yīng)力筋編束規(guī)定,預(yù)應(yīng)力筋由多根鋼絲或鋼絞線組成時,同束內(nèi)應(yīng)采用強(qiáng)度相等的預(yù)應(yīng)力鋼材。編束時,應(yīng)逐根理順,防止互相纏繞。鋼筋的冷拉工藝采用控制應(yīng)力或控制冷拉率的方法。從受力分析來考慮,編束時,梳理順直,可防止鋼絲或鋼絞線在穿孔、張拉時由于互相纏繞紊亂而導(dǎo)致的受力不均勻現(xiàn)象。當(dāng)受力不均勻時,將使有的鋼絲達(dá)不到張拉控制應(yīng)力,而有的則可能被拉斷,造成預(yù)應(yīng)力損失?！兑?guī)范》l2.10.3后張法張拉第2條規(guī)定,預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序應(yīng)符合設(shè)計要求,當(dāng)設(shè)計未規(guī)定時可采取分批、分階段對稱張拉。主要從受力角度要求后張法多根(束)預(yù)應(yīng)力筋張拉時,應(yīng)使張拉的合力作用線處的構(gòu)件核心截面以內(nèi),防止構(gòu)件截面產(chǎn)生過大的偏心受壓和邊緣拉力。對稱張拉可避免或減少偏心力矩,宜分批、分階段對稱地進(jìn)行。 另外,按控制應(yīng)力先張拉的預(yù)應(yīng)力筋會因后批預(yù)應(yīng)力筋張拉時所產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮而引起應(yīng)力損失。綜合考慮張拉力的影響,可減少預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力工程施工關(guān)鍵是如何正確地建立起設(shè)計要求的預(yù)應(yīng)力(即結(jié)構(gòu)的內(nèi)應(yīng)力),而其最大的影響因素就是應(yīng)力松弛帶來的危害。為保證施工質(zhì)量,預(yù)應(yīng)力張拉必須嚴(yán)格按照程序規(guī)定執(zhí)行且張拉后立即做好灌漿的準(zhǔn)備,這些對控制應(yīng)力損失的減少都非常關(guān)鍵。張拉過程中不僅要控制好應(yīng)力值,而且要隨時抽查預(yù)應(yīng)力筋的增長值,同時要按照對稱、均勻的方法進(jìn)行張拉,張拉完并封錨以后,即可開始灌漿的工作,灌漿不僅減少應(yīng)力的損失,而且封閉孔道,減少預(yù)應(yīng)力筋的損失,并且使其與結(jié)構(gòu)共同作用,提高結(jié)構(gòu)的抗裂性。 3.2臨時支座的預(yù)制 在橋梁施工中,臨時支座大多數(shù)采用預(yù)制的長方體混凝土塊,在相應(yīng)位置對稱放置兩塊,待濕接頭混凝土達(dá)到強(qiáng)度后,再鑿除,這樣施工由于預(yù)制的混凝土塊薄厚不均,擺放位置錯動,以及梁板本身制作尺寸的誤差,容易把臨時支座壓壞、壓碎、擠動,影響梁板的標(biāo)高或造成梁板位置偏離。有些臨時支座由于梁板的拖動,緊靠在臺帽里側(cè)不易鑿除,即使鑿除后也不易清掃,給施工帶來不必要的麻煩。臨時支座的作用是減小和防止支架產(chǎn)生有害于施工的沉降。是否需要給支架設(shè)臨時支座，一要看支架落地處是否堅實(shí)；二要看支架的荷載是否大；三要看施工的周期是否長。一般，雨天之后要檢查支架、支座變形。這一點(diǎn)，常被經(jīng)驗(yàn)缺乏者忽視。 4 結(jié)語 在橋梁建設(shè)中，我們應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來選擇適宜的施工方法和技術(shù)?，F(xiàn)代橋梁建設(shè)的施工技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，不斷地涌現(xiàn)出了先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備和高科技材料。當(dāng)然在建設(shè)的過程中，我們?nèi)詴龅礁鞣N新問題，這就需要我們不斷探求新方法、新技術(shù)。 參考文獻(xiàn) [1]張運(yùn)志 分析公路橋染施工的技術(shù)[J].廣東科技，2009.6； [2]王莉萍 有關(guān)橋染工程真空壓漿技術(shù)的施工探討[J].魅力中國.2009； [3]黃世奇 試述公路橋染施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題及控制措施[J].廣東科技.2009.6； [4]楊云彪 淺談道路橋梁施工中應(yīng)注意的問題[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009.12 |
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