談我國橋梁的發展及其施工新技術

閆晟

(山西省公路局太原分局，山西太原 030006)

1 我國橋梁發展史

公元35年東漢光武帝時，在今宜昌和宜都之間，出現了架設在長江上的第一座浮橋。西周和春秋時期是我國橋梁的創始時期，橋梁形式主要有梁橋和浮橋兩種;秦和漢(包括戰國和三國)是我國橋梁璀璨奪目的創建發展時期，梁橋、浮橋、索橋和拱橋在該時期基本已形成;唐和宋(包括兩晉、南北朝、隋和五代)：這個階段是我國橋梁發展的鼎盛時期，這個時期經濟貿易迅速發展，科學技術十分發達，橋梁也隨之有很大發展，如趙州橋、虹橋、萬安橋和湘子橋等都是這個時期建造的橋梁，在橋梁方面輝煌的成就令世界矚目;元、明和清是我國橋梁發展的飽和期，該時期并無太多的技術革新，主要是對原來的橋進行修繕，并將橋梁修建和施工的步驟和經驗進行整理，為后人提供了大量的文字資料［1］。

新中國成立后，我國橋梁工程技術的發展基本上是在蘇聯專家的幫助下完成的。20世紀50年代，我國在全面學習研究蘇聯在鋼橋疲勞、焊接、振動，以及橋梁上下結構設計、制造和施工等方面的科學技術的基礎上建成了武漢長江大橋;60年代中期，有預應力混凝土T形剛構橋、連續梁橋、斜拉;在70年代，橋梁新的施工方法層出不窮，這期間在工程實踐中得到了應用，如轉體法、頂推法、逐孔施工法、橫移及浮運法等新技術;在80年代之前，具有高技術含量的現代化橋梁還是鳳毛麟角;90年代以后，我國的橋梁建設出現了一個嶄新的時期，中國憑借其所建設的具有代表性的世界級橋梁再現了東方文明的輝煌。

2 橋梁施工新技術

2.1 瀾滄江大橋

瀾滄江大橋全長716 m，是國內首座鋼—混凝土疊合梁懸索橋，是云南省第一座大跨徑不對稱T形連續剛構橋。施工中采用的先進技術主要是索塔張拉糾偏技術。

索塔張拉糾偏技術：主鞍施工采用通過調整邊跨主纜索股來調整索塔偏心距的施工方法。針對中跨吊桿、加勁梁、橋面系等施工過程中引起的塔頂向主跨方向偏移的問題，在施工過程中采用多臺千斤頂循環張拉索股連接桿代替常規索鞍預偏分階段頂推索鞍，并使用專用設備全程監測索塔頂部位移，從而達到平衡中跨、邊跨的不平衡力的目的，使得橋梁在建成后其內力與線型無限接近于設計理想狀態(見圖1)。

圖1 張拉錨跨索股糾偏的上部結構施工流程圖[4]

2.2 蘇通長江公路大橋

蘇通長江公路大橋是由中國建造的世界跨徑最大的斜拉橋，該橋全長32.4 km，主橋采用主跨1 088 m雙塔斜拉橋。該橋的建設主要運用了大型群樁基礎施工成套技術和千米級斜拉橋設計成套等技術。

群樁基礎施工流程：

插打專用鋼管樁→搭設樁基施工平臺→下沉鋼護管→鉆孔樁施工→施工平臺拆除→吊箱下放就位→吊箱封底、抽水→承臺混凝土澆筑［5］。

以上施工流程中關鍵在于搭設樁基施工平臺和吊箱下放就位，其直接影響著橋梁基礎和整座橋的耐久性和穩定性。蘇通長江公路大橋超大群樁基礎施工技術難點及創新主要是：

1)在我國國內，首次使用永久性鋼護筒支承鉆孔施工平臺，有效地解決了主橋墩施工水域深(深度達35 m)、沖刷深度大(出水深度達28 m)、高流速(4.01 m/s)的施工困難，普通鋼管樁平臺很難實施的技術難題;

2)主塔墩鋼吊箱平面呈啞鈴形結構(如圖2所示)，其面積為5 500 m2、重5 880 t，在施工同步使用了計算機控制技術和液壓千斤頂同步下放技術，使40臺250 t及350 t千斤頂聯動技術取得了成功，在我國首次實現海上超大鋼吊箱在復雜條件下的準確下放及安全使用;

圖2 鋼吊箱整體結構示意圖及蘇通長江大橋南主塔墩群樁基礎效果示意圖[5]

3)鋼吊箱底板直徑為2.8 m的鋼護筒孔洞共計135個，同時在底板上裝置有防撞桁架以及眾多吊桿等復雜結構，且取得了混凝土澆筑封底的一次性成功;

4)配筋量達400 kg/m3的高配筋承臺底層和頂層斜坡面，主要是使用了計算機實時溫度跟蹤控制的先進技術，有效解決了高配筋、大體積承臺施工質量控制的難題［6］。

2.3 杭州灣大橋

杭州灣跨海大橋是一座橫跨寬闊杭州灣海域的跨海大橋，總長度36 km，是目前為止世界上最長的跨海大橋。該橋施工過程中采用的先進技術有：

1)樁長89 m且樁徑為1.5 m和1.6 m的大直徑超長鋼管樁設計、制造、防腐和施工技術。

a.鋼管樁卷制：采用內外螺旋焊接方式。開平→整板→切頭→對接→刨邊→內焊→外焊→切管→成樁。

b.三層熔融環氧粉末涂裝：噴丸除銹→預熱→第一組靜電噴槍噴涂底層粉末→第二組靜電噴槍噴涂底層粉末→第三組靜電噴槍噴涂底層粉末→涂層充分固化后用水冷卻。

c.鋼管樁運輸：制鋼管樁廠建有突堤式出運碼頭，碼頭配有3組6臺龍門吊車，吊車與制管車間和防腐車間連通，鋼管樁完成防腐處理后由2臺龍門吊車送到碼頭直接裝船(見圖3)［7］。

2)該大橋海中除南北航道外，其余全部采用70 m預應力混凝土箱梁整體預制、海上運輸與架設的方案。

在大噸位70 m預應力箱梁整體預制過程中對耐久性混凝土配合比進行深入研究并采用了真空輔助壓漿技術，在強潮海域海上運輸過程中自主研發并制造了世界一流水平的大噸位液壓懸掛輪軌式70 m箱梁縱移臺車(如圖4所示)。

圖3 大直徑超長鋼管樁施工圖

圖4 箱梁預制及海上運輸架設過程

3)海洋環境下混凝土結構耐久性研究。

混凝土的耐久性主要是指結構抗凍融、碳化、高溫和硫酸鹽侵蝕的能力，近幾年來人們發現海洋環境對混凝土構件的腐蝕，特別是鋼筋的銹蝕造成結構早期破壞已經成為影響混凝土結構耐久性不可忽視的因素，杭州灣地區水域寬廣、浪高風急且周圍無任何掩護，腐蝕環境較惡劣。杭州灣大橋在建造過程中針對鋼筋銹蝕采用的新技術又建立了可靠的鋼筋銹蝕電學參數并首次使用了混凝土結構耐久性長期原體觀測系統，為了確保鋼管樁在海洋環境下的耐久性，該樁采用了高性能復合涂層與犧牲陽極陰極保護聯合防腐方案。

3 結語

根據專家預測，未來的橋梁發展趨勢是向著更長、更大、更柔的方向發展，更加重視橋梁美學以及環境保護，并且到目前為止世界上已經出現了草橋、塑料橋、玻璃橋、充氣橋、智能結構橋等等。經過最近幾年的發展，我國公路橋梁建設步入了偉大的復興時代，橋梁設計將會再次吸引世界的目光，并極大地豐富世界橋梁寶庫。

［1］ 橋梁的發展史，http：//wenku.baidu.com/view/040d4050f 01 dc281e53af 0d3.html.

［2］ 中國公路學會橋梁和結構工程分會.面向創新的中國現代橋梁［M］.北京：人民交通出版社，2009.

［3］ 中國橋梁工程五十年回眸，2006年3月20日.http：//wenku.baidu.com/view/06eb841ffc4ffe473368ab85.html.

［4］ 徐永煌.索鞍無預偏懸索橋索塔糾偏施工控制技術［J］.城市道橋與防洪，2007，10(10)：63-64.

［5］ 郭征紅，徐 偉.深水群樁基礎的關鍵施工技術研究［J］.結構工程師，2007，23(6)：91-92.

［6］ 蘇通長江公路大橋建設風貌，江蘇交通，http：//www.jscd.gov.cn/art/2008/4/18/art_4030_165546.html.

［7］ 黃增財，彭立志，吳 健.海上超長大直徑鋼管樁基礎施工技術［J］.施工技術，2005(sup)：86-87.