深圳彩虹大橋施工技術淺議

陳永悅

摘要：我國城市橋梁的建設主要開始于改革開放后的20世紀80年代，雖然起步較晚，但隨著我國高等級公路、鐵路、城市道路和大型立交樞紐的興建，在短短的時間內取得了很大發展，并收到顯著的社會、經濟和環境效益。本文對深圳彩虹大橋的施工進行分析。

關鍵詞：彩虹大橋；施工技術

1 工程概況

深圳彩虹（北站）大橋位于廣東省深圳市區，是連接八卦三路與田貝四路的一座城市跨線橋。該跨橋線橋全長1.2km，跨越深圳火車北站29條股道，是目前世界上跨越鐵路股道最多的橋梁之一。主橋采用門構式（下承）鋼管混凝土柔性系桿拱，拱腳無推力，橋面寬23.8m，拱腳處橋面寬28m。設計荷載：汽-超20，掛-120，人群荷載：4.5kN/m2，橋下按電氣化列車運營要求預留凈空，不小于7.2m。橋面縱坡2.5‰，橫坡為雙向1.5%，地震按7度設防。

主橋計算跨徑150m，矢跨比1/4.5，拱軸為懸鏈線，拱軸系數1.167，采用雙拱肋，每片拱肋由4-Φ750×12mm鋼管混凝土組成桁式斷面，桁高3.0m，桁寬2.0m，鋼管內灌注C50微膨脹混凝土。兩片拱肋之間采用6道風撐連接，拱頂設2片K撐，拱腳側各設2片一字形風撐。

2 工程特點

彩虹橋是深圳市己建橋梁中跨徑最大，技術含量最高的一座新型橋梁，主要具有以下幾個方面的特點：

主橋為150m的大跨度下承式鋼管混凝土系桿拱橋，是目前深圳市跨度最大、技術最新、結構最復雜、施工難度最大的市政工程。

設計上采用大直徑鋼管混凝土組合樁，大間距雙吊桿，預應力鋼一高托座混凝土疊合梁系，大型鋼纖維箱型帽梁，大面積鋼纖維結構層等多項新技術、新工藝，其設計及研究己列入深圳市科技開發項目。

施工安全威脅大，主橋結構橫跨深圳火車北站的29股道，橋下有廣九、廣深電氣高速列車通過，站內的客、貨車調車等十分頻繁，行車密度相當大。主橋施工全部在既有線旁，既有線上作業，安全威脅相當大。

施工干擾大：主要包括a、拆遷：八卦三路一側的西引橋全部位于要拆遷房屋的位置，東側包括鐵路行車公寓在內也有不少要拆除，同時還涉及到鐵路運輸通訊、電力等設備器材的遷移；b、場地分散、狹窄，火車北站29余股道、彩虹路、布吉河把本工程分隔成很多段，施工道路和管線布置受限較大，給施工組織帶來很大困難；c、地形起伏高差大，給施工場地平整、場內運輸帶來諸多困難；d、作業場地周圍住房等建筑物密集，行人、行車多。

交通組織和文明施工；本橋預制、加工構件多，數量大，且部分構件如鋼拱肋、鋼橫梁屬超長大構件，如何運輸進入工地，交通組織十分重要。文明施工：深圳市是國家衛生模范城市，對施工現場的環境有很嚴格的要求，施工中必須采取有效措施來達到這一目標。

3 主橋挖孔樁施工

3.1 施工工藝

根據本橋的實際情況，其施工程序為：場地平整→定樁位→挖樁帽領口（高80cm，寬60cm） →挖第一節樁位土方→支模澆灌第一節混凝土護壁→在護壁上二次投測標高及樁位十軸線→設置垂直運輸架，安裝電動葫蘆、潛水泵、鼓風機、照明設施等→第二節樁身挖土→清理樁孔四周，校核樁孔垂直度和直徑→拆上節模板支第二節模板，澆灌第二節護壁→重復第二節挖土支模、澆灌混凝土護壁工序，循環作業直至巖層→采用微差爆破法施工嵌巖部份及擴大頭部份至設計要求→查持力層→對樁孔直徑深度、持力層進行全面檢查驗收→清理松碴等→吊放鋼筋籠就位→澆灌樁身混凝土。

3.2 根據制訂的施工方案及施工工藝，每根樁施工前均在靠近鐵路側間隔30cm插打一根長6m的工字鋼或槽鋼，每根樁插打深度為樁徑的2倍，即6m，同時作好沉降觀測網格點后才開始施工挖孔樁，在施工過程中主要出現了及解決了以下的問題：

每天一早一晚對鐵路進行沉降觀測，做好每次的沉降量及累計沉降量記錄，若一次沉降量過大或總的沉降量，接近最大允許值時則必須采取有效措施進行處理。在施工中，當開挖至5~10m范圍時，由于地下水損失比較大，有根樁旁的軌頂標高最大下沉量達到了8mm，經過采取在鐵路線旁插打鋼管進行壓水，保持地下水位的正常，最后鋼軌的下沉量最大不超過6mm。

在開挖4#北樁的流沙層時，發生了管涌現象，經過采取優化雙液漿的配合比及增加超前密布大鋼筋，同時每次注漿固結大體積流沙層，而開挖一小段樁身后即進行支模澆灌護壁混凝土等措施，終于安全順利的渡過了流沙層及淤泥層。

進行爆破微風化巖及擴大頭處理時，采取在井口蓋上網格上堆砂包的方法，防止飛石傷及人員及影響鐵路既有線。

深圳彩虹大橋主橋4根大直徑挖孔樁的成功施工，積累了鐵路既有線旁施工無危及行車安全事故、無影響鐵路正常運營及穿過流沙層、淤泥層的長、深、大人工開挖樁基的經驗，為在以后的同類施工中提供了寶貴的施工經驗。

4 主橋墩柱施工技術

深圳彩虹橋主橋設有。Φ2.8m的墩柱4根，因其受力復雜，故設計上采用鋼管混凝土組合柱，上部與帽梁相接段由。Φ2.8m漸變為Φ3.4m，以改善其受力、傳力性能。為平衡拱腳推力，增大墩柱抗彎性能，在墩柱內各設有10束豎向預應力束，豎向預應力束采用12Φ15.24mm的無粘結鋼絞線，其下通承臺，錨固于樁基頂部2.5m處，上通帽梁頂部。墩柱鋼管箍采用30mm厚的A3鋼板，內打焊Φ22的焊釘。鋼管箍與承臺通過法蘭進行聯接。

施工時、鋼管箍和法蘭均在有相當能力的加工廠加工成型后運到工地直接進行安裝。安裝時采用兩臺QY-25型汽車吊配合進行。其難點在于對豎向無粘接預應力的保護，現場采用編束，加墊層綁扎保護，并專用一臺吊車吊束以配合鋼管箍的安裝。

墩柱混凝土采用泵商品混凝土，人工進行搗固，灑水養護。

5 鋼結構施工技術

5.1 制作工藝流程

鋼板下料→直管筒節輥制→節焊接→筒節返輥→筒節拼成直管小節→直管小節焊接→直管小節拼成直管分段→直管分段焊接→安裝加強肋→上火工胎架彎管→焊接加強肋→上片體組裝胎架→制作南片體和北片體→南片體和北片體各自構件焊接→制作預拼裝胎架→南片體上胎架定位→劃線安裝平聯管→安裝北片體和其它構件→立體分段焊接→立體分段和整體線型報驗→安裝吊桿護筒→吊桿護筒焊接→預拼裝整體報驗→立體分段涂裝→運輸。

5.2 加工精度的控制

加工精度的控制應從下料切割、焊接變形，火工彎制和預拼裝4個方面來進行總體控制：

下料控制。拱肋之鋼管直徑為Φ750mm，板厚為12mm，是由一個個筒節拼焊而成，所以，每個筒節的制作公差，影響到筒節拼接時的錯邊量，筒節的展開長度為2317.3mm，每個筒節+1.5mm的焊接收縮余量，通過檢定，制作出的筒節失園度在士0.5mm的范圍內，完全符合公差要求，另切割時注意對稱切割，以減少鋼板切割時產生變形。

腹桿斜腹桿的下料。在電腦上將直腹桿主拱管，斜腹桿一主拱管相交的相貫線放樣，并制作成紙樣，考慮到焊接坡口烙透深度和經過火工彎管后主拱管與腹桿相交位置都為負公差，這里焊接收縮量比較大，所以直、斜腹桿每條留8~l0mm的收縮余量。

下平聯管下料。同樣利用電腦放樣，將平聯管與主拱管相貫線放樣，并制作成紙樣，考慮到各方面的影響每條平聯管加大4mm收縮余量。

深圳彩虹大橋施工中還有許多需要注意的地方，本文就其過程只能給幾個地方進行研究，為今后的建筑中提供經驗。

參考文獻

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[3]張鯤.大跨度鋼管混凝土拱橋拱肋混凝土灌注方案分析[J].安徽建筑,2005,(04).