大跨度橋梁施工技術與施工風險發生機理研究

余銀山

（寧夏煤炭基本建設公司機械化工程公司 寧夏 銀川 750411）

0 引言

改革開放以來，我國橋梁工程的發展進入了一個高速的發展時期，主要體現在橋梁總體數量大幅度增加，橋梁的結構體系多樣化，橋梁的跨度也越來越大，而橋梁的施工環境卻越來越復雜，所以對大跨度橋梁的施工方法有了更高的要求。在橋梁工程中，施工是非常重要的一個環節，合理的施工方法，能有效的提高施工組織和管理的水平。施工方法的選擇要根據工程結構的跨度、孔數、橋梁總長、截面形式和尺寸、地形條件、設備能力、氣候條件、運輸條件、設備的周轉使用等多方面條件。

1 大跨度橋梁施工方法

1.1 就地澆筑施工法

它是一種現場澆注的傳統施工方法，在支架上安裝模板，綁扎及安裝鋼筋骨架，現澆混凝土的一種施工方法。施工特點:整體性好，施工平穩、可靠，不需要大型起重設備；施工中無體系轉換；預應力混凝土連續梁橋可以采用強大預應力體系，使結構構造簡單，方便施工；需要大量施工支架，跨河橋梁搭設支架影響河道的通航與排洪，施工期間支架可能受到洪水和漂流物的威脅；施工工期長，費用高，需要較大的施工場地，管理復雜，不太適合大跨度橋梁。

1.2 懸臂施工法

它是在建成橋墩上沿橋梁跨徑方向逐段施工的方法。在施工過程中，要保證墩梁固結，能夠充分利用材料的力學性能，提高橋梁的跨越能力。懸臂施工通常分為懸臂澆筑和懸臂拼裝兩種。懸臂澆筑法:在橋墩兩側依次對稱安裝節段，張拉預應力筋，使懸臂不斷接長，直至合攏。施工特點:無須建立落地支架，無須大型起重與運輸機具，主要設備是一對能行走的掛籃。掛籃可在己經張拉錨固并與墩身連成整體的梁段上移動，綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土、預施應力都在掛籃上進行。完成本段施工后，掛籃對稱向前各移動一節段，進行下一節段施工，如此循序前進，直至懸臂梁段澆筑完成。懸澆施工方法特別適合于寬深河流和山谷，施工期水位變化頻繁不宜水上作業的河流，以及通航頻繁且施工時需留有較大凈空等河流上橋梁的施工。但懸臂澆筑法在施工中也有不足:梁體部分不能與墩柱平行施工，施工周期較長，而且懸臂澆筑的混凝土加載齡期短，混凝土收縮和徐變影響較大。

1.3 逐孔施工方法

它是在城市高架橋廣泛應用的方法，該方法從橋梁一端開始，采用一套施工設備或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循環，直到完成。施工特點:移動模架不需要設置地面支架，不影響通航，施工安全性大，可靠；有良好的施工環境，保證施工質量，一套支架可多次周轉使用，具有可在類似預制場生產的優點；機械化、自動化程度高，節省勞力，降低勞動強度，縮短工期；通常每一施工梁段的長度取用一跨的跨長，接頭的位置一般選在橋梁受力較小的地方；移動模架設備投資大，施工準備和操作都比較復雜。此法宜在橋梁跨徑小于50m的橋上使用。

1.4 頂推施工法

它是沿橋縱軸方向的臺后設置預制場地，分節段預制梁，并用縱向預應力筋將預制節段與施工完成的梁體連成整體，然后通過水平千斤頂施工，將梁體向前頂推出預制場地，然后繼續在預制場進行下一節梁段的預制，直至施工完成。施工特點:頂推法可以使用簡單的設備建造長、大橋梁，施工費用較低，施工平穩、無噪聲，可在深水、山谷和高橋墩上采用。

2 大跨度橋梁施工風險發生機理

事故致因理論經過多年的發展，形成五種主要的經典理論:因果事故論、管理失誤論、能量轉移論、軌跡交叉論以及綜合事故論。但在大跨度橋梁工程施工事故中，尚未形成一個同樣的普遍規律，但對工程中致險的原因有一個共同的認識:孕險環境、致險因子、承載體、風險事故和風險損失。結合事故致因理論，建立風險發生一般形。該一般形式體現了風險隨時間逐步形成的過程，以及風險發生所造成的施工事故和風險事故發生所造成的影響，它體現了風險事故發生的一般過程。

2.1 孕險環境

孕險環境是指孕育致險因子的區域和環境，風險發生的環境基礎，包括:社會環境、經濟環境、自然環境、管理環境等構成了大跨度橋梁施工風險的孕險環境。工程事故與孕險環境有著密切的關系，各種環境相互疊加、共同作用，導致災害的空間分布規律、災情程度發生一定的變化，從而引起災害的臨界值域的改變和時空分布模式的重建。由此可以看出，孕險環境是風險事故發生的一個根本原因，是風險轉變成事故的客觀基礎，是事故發生的內在因素，因此，在施工前期，對風險進行調研，對施工圖紙的審查，都是為了盡量地控制孕險環境。

2.2 致險因子

致險因子是風險事故產生的直接原因，當致險因子對承載體作用時，事故就形成了。沒有致險因子，就不會引發事故。如果說孕險環境是事故發生的基礎，那么致險因子就是大跨度橋梁施工風險事故發生的外因。大跨度橋梁施工期的致險因子包括施工技術不熟練、材料性能不合格等眾多影響因素。由于這些風險因素在評估中的作用程度不同，加上各個因素間存在一定的相關性，所以需要對風險因素進行綜合分析，以便更好的對風險進行評估。

2.3 承載體

承載體就是指風險事故發生的對象，也是各個致險因子作用對象，如橋梁結構、施工機械、社會群體、生態環境等。大跨度橋梁的施工過程就構成風險承載體系統。

2.4 風險事故

大跨度橋梁施工風險事故是指在橋梁的施工過程中，在孕險環境下，致險因子作用在承載體上，造成損失的風險事件。風險事件是造成損失的直接原因。

風險事故的發生，就意味著風險事件轉化為現實。大跨度橋梁施工風險事故表現形式有:橋梁垮塌、高空墜落、起重傷害、物體打擊、淹沒事故、機械傷害和爆炸等其他傷害。

2.5 風險損失

風險損失是由風險事故造成的，包括多方面類型。按損失承擔者看，可分為業主損失、社會損失、施工方損失等；從損失發生時間看，可分為施工階段損失、使用階段損失等；從損失量測單位看，可分為貨幣損失、人員傷亡和時間損失等；從損失與風險事態的時效關系看，可分為直接損失和間接損失；大跨度橋梁的施工風險損失就是大跨度橋梁在風險事故中遭受的結構損傷、人員傷亡、服務水平下降等直接影響，以及交通受阻、聲譽受損等間接影響，而形成的各種價值的缺損。大跨度橋梁施工風險損失是風險機理的最直觀的表現，也是風險事故危害的直觀表現。

3 結束語

總之，隨著橋梁的發展和跨徑的不斷增大，橋梁的結構剛度、結構的幾何非線性效應越來越高，影響橋梁安全的因素越來越多。目前，國內外學者己對結構中的確定性問題進行了大量的研究，但是，對于影響結構安全的各種不確定性問題研究依然較少。而事實上，和其它結構物一樣，大跨度橋梁結構中也存在著大量的不確定性。同時，由于大跨度橋梁結構體系復雜，施工難度大，施工工序多，施工工藝復雜，施工周期又短，各種不利因素進一步增加了大跨度橋梁在施工中的不確定性。

［1］劉利英.高頓大跨徑橋梁安全施工控制要點[J].山西:山西省交通科技，2010，207(6).

［2］阮欣.橋梁工程風險評估體系及關健技術研究[D].上海:同濟大學，2006.