浅谈高墩大跨度公路桥梁施工技术.doc

浅谈高墩大跨度公路桥梁施工技术
黄永锋
身份证号：612522198405276513 省份：山西省 城市：太原市 邮编：030024
【摘要】：随着时代经济的快速发展以及科技技术的日新月异，我国的交通事业同样也以一种突飞猛进的姿态引领当今时代的潮流。然而，交通事业的大力发展带动了我国高墩大跨度桥梁技术的日益成熟，随着时代经济的进步，我国高墩大跨度桥梁的数量更是以直线上升的速度达到了质的飞跃。虽然我国的高墩大跨度桥梁施工技术与一些发达国家相比，仍然相对落后，但是，就其实质性而言，我国的高墩大跨度桥梁技术的日益成熟，给我国高墩大跨度桥梁的施工带来了极大的便利，同时也进一步的推动了我国经济事业的快速发展。本文主要分析了我国高墩大跨度桥梁的施工概况，同时进一步分析了高墩大跨度桥梁的施工特点以及其施工的关键技术，最后以高墩大跨度桥梁中的C60高强混凝土泵送施工技术为例，作了详细的探讨。
【关键词】：高墩大跨度桥梁；高强混凝土泵送施工；混凝土质量；施工技术
在知识经济多元化发展的今天，交通事业的发展对于我国经济多元化的发展有着一定的推动作用，从根本上说交通是经济发展的一个极大的支柱，在一定程度上也带动着我国高墩大跨度桥梁施工工程的发展，进一步使我国的高墩大跨度桥梁施工技术日益成熟。同时我国现有的高墩大跨度桥梁的上部结构施工中对高强混凝土泵送施工技术的应用是越来越多因此本文主要对高墩大跨度桥梁中的C60高强混凝土泵送施工技术进行一定的分析研究有一定的现实意义。
一、 高墩大跨度桥梁施工概况
通过对高墩大跨径桥梁施工建设的一个多方位的回顾，我国的高墩大跨度桥梁施工在很大程度上完成了一个历史的使命，虽然起初我国的交通发展相对落后，就我国的高速公路建设而言，起步相对较晚，远远落后于一些发达国家。但是伴随着我国经济多元化的发展以及我国交通事业的大力前进，我国高墩大跨度桥梁施工工艺逐步提高，完善。我国的高速公路虽然在一定程度上得到了很好的发展，但是在高速公路高墩大跨径桥梁的施工过程中仍然存在着一些各种各样的乱象。同时，目前我国高墩大跨度桥梁实际施工过程中，在环境和施工技术的多重影响之下，虽然在一定程度上使得我国的高墩大跨度桥梁施工工艺实现了从无到有的巨大转变，施工技术日益成熟。但是就其根本上而言，我国高墩大跨度桥梁施工在实际的施工过程中仍然面临着多方面的挑战。
二、高墩大跨度桥梁施工特点
高墩大跨度桥梁主要有悬索桥、斜拉桥以及连续钢构桥等，其施工特点也是不尽相同的。
（一） 悬索桥
所谓的悬索桥，实质上其加劲梁的材料是多种多样，当悬索桥的跨径相对较大的时候，多用于扁平钢箱，同时这种悬索桥在实际的施工过程中，往往要引起对大面积混凝土施工的高度重视，对温度进行合理的控制，最大限度的对混凝土内部所产生的应力以及不均匀的断裂现象进行合理的控制，往往对节段时间的一些预留间隙以及施工工人的熟练度还要提高一定的关注。
（二） 斜拉桥
斜拉桥在实际的施工过程中，对索塔、混凝土的主梁以及大跨径主梁较为重视，同时斜拉桥在实际的施工中主要是对挂篮悬浇施工技术的一种采用，通过对施工的温度和变形支撑的一种控制，进而实现斜拉桥的整体施工。
（三）拱梁组合体系，拱梁组合式桥梁，结合地理条件，先在河道上完成连续梁--加劲梁部分，而后在其上架设拱肋，这样使梁与拱在受力方面的优点得到充分发挥，呈现出优良、稳定的经济指标和美观的外形。桥型合理、用材较少、施工方便、造价降低。
（四）连续钢构桥
大跨径连续钢构桥施工是桥梁施工最重要的一个组成部分，同时也是施工人员极为重视的一个施工环节。往往大跨径连续钢构桥主要有边跨现浇段的施工、中跨合拢段施工两个要点。但是这种中跨合拢段施工要严格控制环境的温度、配重以及线性控制。
钢构-连续梁组合体系，自连续刚构桥出现以来就以其跨越能力大，受力合理，造型简单，结构整体性能好，施工又相对简单，桥面连续行车舒适，养护工程量小，投资成本较传统形式偏低等，成为一种极具发展前景的现代桥梁结构形式。另一方面，从国内外已建成的连续梁体系的工程总数来看，预应力混凝土连续梁刚构桥已远超传统形式桥梁，充分表现出连续钢构乐观的发展前景和蓬勃生命力。随着我国桥梁施工技术水平的逐步提高，对结构体系研究的深入和新型材料问题的不断解决，大跨度预应力混凝土连续刚构桥已成为目前最富有竞争力的首选桥型之一。
就其工法特点而言，三向预应力变截面连续混凝土箱梁施工难度大，控制要点多，工艺复杂。施工中在墩顶设临时支座，使墩、梁固结，承台上对称设置两组钢管混凝土柱临时支撑梁体，采用支架现浇0#块、挂篮平衡悬臂浇筑其余块件，最后在跨中合拢。
挂篮悬臂浇筑法适用于不受净空限制的高墩、大跨径的连续梁、连续刚构桥施工。临吉高速公路壶口黄河特大桥，主墩高度分别为143m、146m；为变截面，墩身最大尺寸为14m×11m，上部等截面尺寸为8m×7m。根据国内施工现状，结合本桥工期要求，我单位经过反复比较与论证，确定选用塔机吊装配合CB-240悬臂支架轻型爬模施工。CB-240悬臂支架轻型爬模平面模板系统为木制结构，安装便捷，节段施工速度快，一次爬升高度可达10m，一般高墩施工均可采用；变截面施工不需要做调整模板，直接对模板切割，保证外观平顺，施工便捷。操作平台设计的安全通道及工作平台易封闭，避免了高空作业安全隐患；便于施工人员进行拆卸拉杆等后续工作，保证了施工安全。
三、 高墩大跨度桥梁施工关键技术
一般情况下，高墩大跨度桥梁结构三个主要的部分为基础部分、索塔（墩柱）部分以及上部结构部分。
高墩大跨度桥梁施工主要有桥梁基础施工、桥梁索塔（墩柱）施工以及梁段施工三种。所谓的大跨度桥梁基础施工主要有深水承台基础施工和大型沉井基础施工等。往往深水承台基础施工在一定程度上受水压以及水流的影响较大，而现有的施工方法主要有钢吊箱、钢套箱及沉井基础等。
其次就大跨径桥梁索塔（墩柱）施工而言，这种大跨径桥梁索塔（墩柱）施工有混凝土索塔施工以及钢索塔施工，往往这种高墩大跨度桥梁索塔施工主要采用爬模法进行施工。
高墩大跨度桥梁的上部结构施工主要是连续梁梁段施工、斜拉桥拉索施工以及悬索桥主缆施工。
四、 分析高墩大跨度桥梁中的C60高强混凝土泵送施工技术
现如今，伴随着我国公路交通的大力发展，进而带动了我国高墩大跨度桥梁中的C60高强混凝土泵送施工技术日益成熟。下面本文主要就C60高强混凝土泵送施工技术在高墩大跨度桥梁中的应用进行了一定的探讨。
（一） 工程概况
临吉高速壶口黄河特大桥位于寒冷地区黄河河谷，两岸崖壁陡立，基本设计风速为28.2m/s，最低日平均气温为-16℃。大桥孔径布置为120+3×175+96米预应力混凝土刚构-连续箱梁，采用三向预应力体系，梁体混凝土标号为C60，1#墩、2#墩、3#墩、4#墩墩高分别为59米、143米、146米、80米。为确保全线总工期目标顺利实现，壶口黄河特大桥左右幅4个墩上共8个0号块均进行冬季施工。就青兰高速分线山西段临吉高速壶口黄河特大桥大跨度连续刚构而言，主要是分副式混凝土变截面薄壁空心墩及三向预应力变截面连续混凝土箱梁的一个采用，同时就临吉高速公路而言，壶口黄河特大桥大桥孔径布置为120+3×175+96米预应力混凝土刚构-连续箱梁，是重点控制性工程，采用三向预应力体系，这种连续钢构桥的主桥的最高墩为146米，往往需要一定的施工技术实现梁C60高强混凝土顺利的泵送施工。
（二）泵送施工的保证措施
面对泵送如此高的高度，要想使得泵送的C60高强混凝土的施工正常顺利的进行，就要从根本上对其施工的工艺进行一定的研究分析，同时C60高强混凝土并不同于一般的混凝土，而这种C60高强混凝土的强度是相当的大，同时其粘度也是特别的大，对于泵送的施工过程则就要采取一定的措施，一方面使得C60高强混凝土对泵送过程有着一定的促进作用；另一方面则要选择合理的泵送设备，规范和优化泵送工艺。就C60高强混凝土的配合比设计而言，要在一定程度上做到真正意义上的适合强度和经济合理性。
第一、对于C60高强混凝土而言，水灰比控制在0.3~0.32范围内。
第二、对于C60高强混凝土配合比中的水泥用量而言，水泥的用量一般控制在400~420kg/m3范围内；对于胶凝材料而言，一般控制在530 kg/m3范围内。
第三、就其坍落度而言，尽可能的使得超高泵送中的泵送阻力相对较小，使得坍落度控制在180~220mm范围内。
第四、细骨料的选择，尽可能的使细度模数控制在2.5~3.0之间。
第五、粉煤灰、S95矿粉及外加剂，在对粉煤灰、S95矿粉和外加剂复合使用的时候尽量减少使用水量，这样对混凝土拌合物的和易性有一定的改善作用。
第六、砂率的一般控制在36%~38%之间。
在泵送施工的过程中，对于泵送设备的选择，直接决定着施工过程的可靠性，这就要从根本上对电动机混凝土拖泵设备进行合理的选择，对各种工况的要求做到真正意义上的满足。而对于管道系统而言，就要对桥面泵管采取一定的措施，用来对管道的抗爆有着一定的保障，一般情况下，宜采用直径125mm的高压泵管。
同时对于高墩大跨度桥梁的布管而言，严格的遵守对管线长度缩短以及最大弯头的原则，对输送的阻力进行一定的减少，同时还要在一定程度上有着一定的阻力进而对混凝土的回流有着一定的阻碍作用。
最后在高墩大跨度桥梁实际的施工技术而言，虽然在刚开始送泵的过程中，存在的阻力是相当大的，但是减少阻力最有效的途径则是对泵送的速度进行一定的控制，尽可能的低速和匀速，合理的控制泵送的速度，进而使得泵送过程的顺利。同时也要在一定程度上对搅拌站的进行加强一定的控制管理，一般情况下，一些高性能的混凝土对水的用量相对较敏感，在对混凝土进行调配的过程中，应严格的调整用水量，对混凝土的拌合质量的稳定性作很好的保障。
总而言之，要想使得高墩大跨度桥梁施工过程顺利快速的进行，就要从根本上对混凝土的泵送施工进行有效的控制。
结语：
随着时代经济的快速发展，我国的公路在大力发展的同时，同样也带动了我国高墩大跨度桥梁施工建设的发展。然而要想从根本上使得我国高墩大跨度桥梁施工技术更加的成熟和完善，就要对高墩大跨度桥梁施工技术中的各个施工工艺进行一定的合理控制，进一步的促进我国经济的快速发展。
【参考文献】：
[1] 张金豹. 准池铁路超高墩大跨预应力混凝土连续桥施工技术浅谈 [J]. 铁道建筑技术,2013,(z2):14-17.
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