大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工關(guān)鍵技術(shù)研究

中國(guó)葛洲壩集團(tuán)國(guó)際工程有限公司，北京 100025

當(dāng)前，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)節(jié)奏持續(xù)加快，大跨度鐵路橋的建設(shè)水平不斷提高，人們對(duì)相應(yīng)的連續(xù)梁施工技術(shù)提出了更高的要求。當(dāng)前形勢(shì)下，施工人員必須精準(zhǔn)把握大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工的關(guān)鍵方法與核心步驟，綜合運(yùn)用現(xiàn)代化的施工控制理念，全面提升大跨度鐵路橋建造水平。

1 大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工概述

在現(xiàn)代交通運(yùn)輸建設(shè)環(huán)境下，鐵路工程建設(shè)開(kāi)辟出了一條嶄新的發(fā)展道路，在建造水平、施工技術(shù)、質(zhì)量控制等方面實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。作為鐵路工程建設(shè)中的關(guān)鍵構(gòu)成要素之一，大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工同樣面臨著嶄新的發(fā)展局面。近年來(lái)，國(guó)家相關(guān)部門(mén)高度重視大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，在連續(xù)梁施工技術(shù)規(guī)范化、施工過(guò)程科學(xué)化以及施工質(zhì)量控制系統(tǒng)化等方面制定并實(shí)施了一系列重大技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，為新時(shí)期大跨度鐵路橋施工提供了基本遵循與技術(shù)導(dǎo)向，在大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工領(lǐng)域取得了令人矚目的現(xiàn)實(shí)成就，積累了豐富而寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)，為新時(shí)期鐵路工程交通運(yùn)輸事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展注入了強(qiáng)大動(dòng)力與活力。同時(shí)，廣大鐵路工程施工單位同樣在創(chuàng)新大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工技術(shù)理念，在優(yōu)化大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工流程等方面進(jìn)行了積極探索與研究，先后創(chuàng)新了一系列現(xiàn)代化的大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工工藝方法，成為提高現(xiàn)代鐵路橋梁建設(shè)質(zhì)量的重要驅(qū)動(dòng)力[1]。

盡管如此，當(dāng)前大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工中依舊存在諸多短板，施工技術(shù)的系統(tǒng)性相對(duì)不足，對(duì)鐵路橋連續(xù)梁施工環(huán)境方面的影響因素估量不足，需要對(duì)此高度重視。因此，深入探討大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工的關(guān)鍵技術(shù)，具有極為深刻的現(xiàn)實(shí)意義。

2 大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 懸臂法施工

懸臂法施工是當(dāng)前大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工中的重要方法之一。在該方法施工過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合大跨度鐵路橋梁的客觀實(shí)際，對(duì)周邊環(huán)境等客觀條件進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，針對(duì)不同的施工需求實(shí)施不同的施工技術(shù)控制方案。在大跨度鐵路橋連續(xù)梁的懸拼階段，應(yīng)在相關(guān)技術(shù)規(guī)范與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的約束下，做好加固與穩(wěn)定施工，從而為后續(xù)橋梁順利有序合龍?zhí)峁┝己玫臈l件。懸臂法施工技術(shù)往往需要從墩頂節(jié)段開(kāi)始逐漸向兩側(cè)增加節(jié)段，最后形成混凝土梁，因此需要嚴(yán)格控制各個(gè)施工步驟之間的銜接性與順序性，只有在上一段連續(xù)梁施工完成后，才能進(jìn)行下一段連續(xù)梁施工，避免施工矛盾與沖突。在當(dāng)前懸臂法施工技術(shù)應(yīng)用中，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)極為顯著，主要表現(xiàn)為型鋼等原材料的需求量相對(duì)較低，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)；無(wú)須使用掛籃進(jìn)行混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)，便捷性較好[2]。

2.2 頂推法施工

頂推法施工需要在沿橋梁垂直軸向創(chuàng)建一個(gè)預(yù)制空間，對(duì)混凝土梁身進(jìn)行分節(jié)段預(yù)制，并在預(yù)應(yīng)力的作用下，將各個(gè)分節(jié)段連接為一個(gè)有機(jī)整體，然后采用頂推設(shè)備對(duì)其施加額外預(yù)應(yīng)力，向大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工的預(yù)定方向與位置進(jìn)行頂推。在該項(xiàng)施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)確保頂推預(yù)應(yīng)力的大小，對(duì)其參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，避免出現(xiàn)因頂推應(yīng)力過(guò)大或過(guò)小而造成的施工頂推不到位現(xiàn)象?，F(xiàn)代頂推機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新發(fā)展，為頂推法施工提供了更為豐富的設(shè)備選擇，使得傳統(tǒng)施工環(huán)境下難以完成的頂推施工任務(wù)具備了更大的可操作性。通過(guò)頂推法施工，可有效降低大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工強(qiáng)度，對(duì)橋下正常交通影響甚微，施工操作安全系數(shù)較高。同時(shí)，在現(xiàn)代施工理念的創(chuàng)新應(yīng)用中，頂推法施工配筋量有所提高，還可借助平臺(tái)頂蓋，實(shí)現(xiàn)封閉式施工作業(yè)。

2.3 逐孔法施工

隨著鐵路橋連續(xù)梁施工基礎(chǔ)理論研究的不斷成熟，多項(xiàng)新型的施工技術(shù)方法開(kāi)始出現(xiàn)，并在實(shí)際施工過(guò)程中發(fā)揮出關(guān)鍵作用，逐孔法施工技術(shù)便是其中之一，其在大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工中較為常見(jiàn)。逐孔法施工技術(shù)將連續(xù)梁細(xì)化分解為多個(gè)不同的梁段，在預(yù)制過(guò)程中對(duì)其施加特定大小的預(yù)應(yīng)力，使其有效承受自身重力，采用施工機(jī)械從連續(xù)梁的一段進(jìn)行逐孔施工，將機(jī)械化的支架和模板支承在承載梁上，然后進(jìn)行混凝土現(xiàn)澆施工。當(dāng)所澆筑的混凝土強(qiáng)度參數(shù)達(dá)標(biāo)后，再依次進(jìn)行脫模處理，并將整孔模架沿導(dǎo)梁移至下一澆筑橋孔，然后逐孔推進(jìn)，直至鐵路橋連續(xù)梁全部施工完成[3]。逐孔法施工技術(shù)無(wú)須設(shè)置地面支架，在上下部結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行平行作業(yè)，可確保大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工的連貫性，有效控制施工機(jī)械的周轉(zhuǎn)頻次，對(duì)于提高施工效率、優(yōu)化施工效能具有積極作用。

3 大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工控制

3.1 施工控制內(nèi)容

為有效提高大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工質(zhì)量，須進(jìn)行必要的施工控制，防止出現(xiàn)各類施工缺陷問(wèn)題。一方面，應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形控制，準(zhǔn)確辨識(shí)與發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致連續(xù)梁結(jié)構(gòu)施工出現(xiàn)變形的因素，控制主橋結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)之間的偏差，開(kāi)展科學(xué)糾偏處理，優(yōu)化連續(xù)梁成型效果。另一方面，應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)力的控制，對(duì)成橋的受力狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的受力情況，防止受力過(guò)大或受力不足而造成的不良影響[4]。此外，還應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制，將連續(xù)梁的各個(gè)不同構(gòu)造模塊充分整合為一個(gè)有機(jī)整體，以充分保證鐵路橋的穩(wěn)定性。

3.2 施工控制方法

要合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參數(shù)，由于結(jié)構(gòu)參數(shù)體現(xiàn)著大跨度鐵路橋連續(xù)梁的構(gòu)造水平與成效，因此只有對(duì)各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，才能優(yōu)化連續(xù)梁的施工控制效果。在此過(guò)程中，應(yīng)積極引進(jìn)現(xiàn)代信息化技術(shù)，對(duì)連續(xù)梁各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)校核，構(gòu)建形成直觀化、形象化、可視化的仿真模型，并對(duì)鐵路橋連續(xù)梁的構(gòu)件截面、材料質(zhì)量等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理。另外，還要對(duì)連續(xù)梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行有效預(yù)測(cè)與控制，精準(zhǔn)辨識(shí)可能會(huì)對(duì)連續(xù)梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)產(chǎn)生影響的潛在因素，確保連續(xù)梁施工始終朝著更高效率、更高水平的方向邁進(jìn)。

3.3 施工控制的影響因素和誤差調(diào)整方法

（1）影響因素。一是結(jié)構(gòu)參數(shù)因素。部分情況下，鐵路橋連續(xù)梁施工人員不注重結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，片面地認(rèn)為個(gè)別非主要參數(shù)無(wú)足輕重，在參數(shù)設(shè)置與優(yōu)化過(guò)程中的隨意性與盲目性較強(qiáng)。二是施工工藝因素。盡管現(xiàn)代大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工技術(shù)更新節(jié)奏不斷加快，各類新型施工工藝層出不窮，但部分連續(xù)梁施工依舊沿襲傳統(tǒng)保守陳舊的施工模式，僵化、固化的連續(xù)梁施工理念根深蒂固，無(wú)法取得良好的預(yù)期施工成效。三是施工監(jiān)測(cè)因素。鐵路橋連續(xù)梁施工過(guò)程需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采用現(xiàn)代化的監(jiān)測(cè)技術(shù)手段，但在實(shí)際施工中，由于專業(yè)化的監(jiān)測(cè)過(guò)程缺失，往往無(wú)法對(duì)施工誤差進(jìn)行有效防控[5]。

（2）施工誤差調(diào)整方式。在當(dāng)前技術(shù)條件下，鐵路橋連續(xù)梁施工誤差的常用調(diào)整方式有兩種，即參數(shù)法與最佳成橋狀態(tài)法。上述兩種不同的調(diào)整方式具有不同的技術(shù)要求，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范方面也有所不同，所取得的誤差調(diào)整效果同樣存在差異。參數(shù)法需要處理好連續(xù)梁結(jié)構(gòu)大小的比例問(wèn)題，在進(jìn)行充分實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)誤差做出控制；最佳成橋狀態(tài)法則以連續(xù)梁的安全控制為主要導(dǎo)向，建立施工測(cè)算方案，構(gòu)建連續(xù)梁不同受力狀態(tài)下的解析函數(shù)方程，以此提高誤差調(diào)整精度[6]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，受施工技術(shù)、施工過(guò)程及施工控制等方面要素的影響，當(dāng)前大跨度鐵路橋連續(xù)梁施工實(shí)踐中依舊存在諸多不容忽視的薄弱環(huán)節(jié)，阻礙著鐵路橋連續(xù)梁整體施工效果的優(yōu)化提升。因此，技術(shù)人員應(yīng)從大跨度鐵路橋施工的客觀實(shí)際需求出發(fā)，充分遵循連續(xù)梁施工技術(shù)的基本原理與規(guī)律，創(chuàng)新施工技術(shù)控制模式，整合關(guān)鍵技術(shù)資源與要素，全面提升施工技術(shù)水平，為建設(shè)現(xiàn)代化高水平的大跨度鐵路橋貢獻(xiàn)力量，為推動(dòng)連續(xù)梁施工技術(shù)革新保駕護(hù)航。