浅析桥梁施工技术与发展

　　摘要：随着公路铁路两用桥向着大跨度、重荷载、高时速方向发展。桥梁施工是桥梁建设的关键环节，桥梁施工技术水平的高低直接影响到桥梁建设的发展。大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时，出现了影响正常使用的病害与劣化。特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题。为此，本文主要介绍了桥梁施工技术的发展史及一些桥梁施工技术,供与参考。
　　关键词：桥梁，施工技术，发展
　　1桥梁施工技术发展简史
　　1.1桥梁施工技术悠久的历史
　　我国在桥梁建造技术上有着悠久的历史和光辉的成就根据史料考证，在三千年前的周文王朝代，就有在渭河上架设浮桥和建造粗石桥的文字记载。隋、唐时期，是我国古代桥梁的兴盛年代，其间在桥梁型式、结构构造方面有着很多创新，可谓“精心构思，丰富多姿”。宋代之后，建桥数量大增，桥梁的跨越能力、造型和功能又有所提高，在桥梁施工方面充分表现了我国古代工匠的智慧和艺术水平，成为我国桥梁建造史上的宝贵财富。解放初期，我国的公路、城建部门在恢复、改造和新建公路与城市道路上改建和新建了数量可观的桥梁，使通车里程比解放前有了成倍的增长。但由于起重设备的限制，装配式桥仅在简支梁桥上使用，其他类型桥梁的施工仍多采用土牛胎、竹木支架、拱架现浇或砌筑施工。随着科学技术的进步，施工机具、设备和建筑材料的发展，桥梁施工技术得到了不断地改进、提高。
　　1.2现代桥梁施工技术的发展促进了桥梁结构的迅猛发展
　　从武汉长江大桥到南京长江大桥，在桥梁工程技术发展上是一个大进步。在南京长江大桥桥梁施工中，通过试验研究并设计制造了一系列关键性的施工机具设备，创造了一些新的施工工艺，如管桩下沉、钻孔洗壁、循环压浆、悬拼调整、高强螺栓安装等，保证了工程按质量要求完成。60年代中期，悬臂施工的方法从钢桥施工引入到预应力混凝土桥施工以后，摆脱了建造预应力混凝土梁桥只能采用预制装配和在支架上现浇施工的单一局面，促进了预应力混凝土桥梁结构的发展，相继有预应力混凝土T型刚构桥、连续梁桥、斜拉桥等结构如雨后春笋般地在全国各地出现，从而使预应力混凝土桥成为我国桥梁工程的主要类型。桥梁的其他施工方法，如转体法、顶推法、逐孔施工法、横移及浮运法等都在70年代中得到应用。90年代以来，我国的交通事业和桥梁建设出现了一个全新的时期，突出体现在高速公路建设和国道系统的畅通以及桥梁技术、桥型、跨越能力和施工管理水平的升华。
　　2桥梁施工技术
　　2.1体外索加固法
　　体外预应力是一种有效的桥梁加固法，简单易行，不影响行车，受力途径明确，能显著提高结构承载力和抗裂度，有效改善结构的应力状态。为了满足加固后旧桥承载力的需要，体外索一般采用折线形，同时满足梁正截面抗弯强度和抗剪强度的要求。体外索材料一般由无粘结钢绞线、粗钢筋与槽钢组合而成。体外索加固桥梁受弯构件时，可按偏心构件验算梁的承载力，按无粘结部分预应力混凝土结构，认为截面受弯破坏时，梁内的非预应力钢筋达到屈服，而预应力钢筋达不到极限强度，验算使用阶段的应力及结构的变形；按加劲梁组合结构分别对其受力和使用性能进行分析。在正使用极限状态的各项指标计算时，按整体变形协调条件计算在外载作用下预应力筋的应力增量。
　　体外预应力加固法，加固后能达到荷载标准，加固效果是非常显著。体外索加固法有效改善了主梁在正常使用阶段的工作性能，裂缝宽度变窄，挠度明显减小，增强了结构的耐久性。体外索加固法是在使用过程中，具有加固、卸载及减小结构内力的作用，值得推广应用。
　　2.2真空压浆技术
　　传统的压浆法灌浆，是在0.5MPa～1.0MPa的压力下，将水灰比0.4～0.45的稀水泥浆压入孔道，这种做法容易发生水泥浆离析、析水、干硬后收缩，产生孔隙，留下隐患。为此有必要将传统压浆工艺进行改进，将真空辅助压浆工艺等技术应用于预应力施工中，使灌浆工艺更加完善合理。由于孔道内只有极少的空气，很难形成气泡；同时由于孔道与压浆机之间的正负压力差，大大提高了孔道压浆的饱满度和密实度。减少了水灰比，选用专用的添加剂，提高了水泥浆的流动度，减小了水泥浆的收缩，从而保证了浆体的可施工性、充盈孔道的密实性和提高硬化浆体的强度。
　　普通压力压浆一般是在孔道的压浆端对水泥浆施加0.5MPa～0.7MPa的压力，缓慢均匀地向孔道内压入浆体，直至浆体在孔道高点处的排气孔流出，而作为孔道压浆施工的一项新的技术，真空辅助压浆的基本原理是：在传统压浆工艺基础上，将孔道系统密封，在孔道的一端采用真空泵对孔道进行真空处理，使之产生–0.08MPa～–0.1MPa左右的真空度，然后用压浆泵以≤0.7MPa左右的正压力将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端压入，水泥浆从真空端流出，且稠度与压浆端基本相同，再经过特定的排浆、保压，以确保孔道内水泥浆体饱满，以提高预应力孔道压浆的饱满度和密实度。采用真空灌浆工艺是提高后张预应力混凝土结构安全性和耐久性的有效措施。
　　真空压浆与常规压浆相比，具有以下的优点：真空的形成能够较好地导引管道内浆液顺利通过管道，解决了常规压浆泵因压力不足等达不到理想注浆效果的问题；保证了预应力管道内水泥浆液的饱满度和密实度；工艺及浆体的优化，消除裂缝的产生，使灌浆饱满性及强度得到保证；真空灌浆是一个连续且迅速的过程，节约压浆时间，缩短工作周期；增强了固结水泥浆在孔道内的粘结力。
　　3几项桥梁施工技术介绍
　　3.1预应力混凝土工程
　　《规范》12.6.6预应力筋编束规定,预应力筋由多根钢丝或钢绞线组成时,同束内应采用强度相等的预应力钢材。编束时,应逐根理顺,防止互相缠绕。钢筋的冷拉工艺采用控制应力或控制冷拉率的方法。从受力分析来考虑,编束时,梳理顺直,可防止钢丝或钢绞线在穿孔、张拉时由于互相缠绕紊乱而导致的受力不均匀现象。当受力不均匀时,将使有的钢丝达不到张拉控制应力,而有的则可能被拉断,造成预应力损失。《规范》l2.10.3后张法张拉第2条规定,预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时可采取分批、分阶段对称张拉。主要从受力角度要求后张法多根(束)预应力筋张拉时,应使张拉的合力作用线处的构件核心截面以内,防止构件截面产生过大的偏心受压和边缘拉力。对称张拉可避免或减少偏心力矩,宜分批、分阶段对称地进行。
　　另外,按控制应力先张拉的预应力筋会因后批预应力筋张拉时所产生的混凝土弹性压缩而引起应力损失。综合考虑张拉力的影响,可减少预应力损失。预应力工程施工关键是如何正确地建立起设计要求的预应力(即结构的内应力),而其最大的影响因素就是应力松弛带来的危害。为保证施工质量,预应力张拉必须严格按照程序规定执行且张拉后立即做好灌浆的准备,这些对控制应力损失的减少都非常关键。张拉过程中不仅要控制好应力值,而且要随时抽查预应力筋的增长值,同时要按照对称、均匀的方法进行张拉,张拉完并封锚以后,即可开始灌浆的工作,灌浆不仅减少应力的损失,而且封闭孔道,减少预应力筋的损失,并且使其与结构共同作用,提高结构的抗裂性。
　　3.2临时支座的预制
　　在桥梁施工中,临时支座大多数采用预制的长方体混凝土块,在相应位置对称放置两块,待湿接头混凝土达到强度后,再凿除,这样施工由于预制的混凝土块薄厚不均,摆放位置错动,以及梁板本身制作尺寸的误差,容易把临时支座压坏、压碎、挤动,影响梁板的标高或造成梁板位置偏离。有些临时支座由于梁板的拖动,紧靠在台帽里侧不易凿除,即使凿除后也不易清扫,给施工带来不必要的麻烦。临时支座的作用是减小和防止支架产生有害于施工的沉降。是否需要给支架设临时支座，一要看支架落地处是否坚实；二要看支架的荷载是否大；三要看施工的周期是否长。一般，雨天之后要检查支架、支座变形。这一点，常被经验缺乏者忽视。
　　4结语
　　在桥梁建设中，我们应该根据实际情况来选择适宜的施工方法和技术。现代桥梁建设的施工技术发展突飞猛进，不断地涌现出了先进的技术、设备和高科技材料。当然在建设的过程中，我们仍会遇到各种新问题，这就需要我们不断探求新方法、新技术。
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