橋梁施工中大跨徑連續(xù)施工技術(shù)的應(yīng)用研究

陳麗麗

（中鐵三局橋隧公司，四川 成都 610000）

橋梁施工中大跨徑連續(xù)施工技術(shù)的應(yīng)用研究

陳麗麗

（中鐵三局橋隧公司，四川 成都 610000）

橋梁建設(shè)是我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，也是拉動(dòng)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)聯(lián)動(dòng)發(fā)展的重要保障。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，大跨度、超大跨度的橋梁建設(shè)成為城市建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。大跨徑連續(xù)橋梁技術(shù)開(kāi)始得到城市橋梁建設(shè)者的關(guān)注，不斷被應(yīng)用在橋梁建設(shè)領(lǐng)域，推進(jìn)著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展。文章針對(duì)大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的在我國(guó)的應(yīng)用，以及施工過(guò)程中的要點(diǎn)進(jìn)行深入分析，并結(jié)合國(guó)外典型應(yīng)用案例探索該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用方式，為我國(guó)大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用提供借鑒，保證橋梁的施工質(zhì)量。

大跨徑連續(xù)橋梁；橋梁施工；工程建設(shè)應(yīng)用

隨著我國(guó)對(duì)外經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)對(duì)于道路交通建設(shè)的需求不斷提升，大跨徑橋梁成為橋梁建設(shè)的發(fā)展方向。目前，我國(guó)已建設(shè)包括港珠澳大橋、渤海灣連接工程、瓊州海峽連接工程、望東長(zhǎng)江大橋等29座跨徑1000m以上的懸索橋，中國(guó)制造的大跨徑橋梁已達(dá)全球一半以上。大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)作為大跨徑橋梁施工的主要技術(shù)，安全性能高、經(jīng)濟(jì)性能好，并經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展在橋梁建設(shè)中取得了顯著的成效。但是我國(guó)大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)在應(yīng)用中仍存在一些不足，需要施工人員更加注重控制技術(shù)要點(diǎn)的控制，實(shí)現(xiàn)我國(guó)由橋梁建設(shè)大國(guó)邁向橋梁建設(shè)強(qiáng)國(guó)。

1　大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用方向

大跨徑連續(xù)橋梁是一種在江河海峽之上多跨連續(xù)設(shè)置，且單跨徑超過(guò)100m，保證行人車輛通行的構(gòu)筑物，是橋梁的一類。大跨徑連續(xù)橋梁同橋梁結(jié)構(gòu)相同包括上、下部結(jié)構(gòu)、支承結(jié)構(gòu)以及附屬結(jié)構(gòu)四大部分。由于目前我國(guó)橋梁跨徑較大，大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)是我國(guó)橋梁建設(shè)最主要的施工技術(shù)。大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)不僅能夠有效避免施工現(xiàn)場(chǎng)地形條件對(duì)于施工的影響；能夠提升橋梁的施工質(zhì)量，保證橋梁的整體穩(wěn)定性和安全性；同時(shí)，相對(duì)于傳統(tǒng)施工技術(shù)，能夠節(jié)約材料，降低橋梁的建設(shè)成本。其優(yōu)越的性能，引起了橋梁建設(shè)領(lǐng)域的關(guān)注。

大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用主要解決線性、應(yīng)力以及穩(wěn)定性三大方面的問(wèn)題。線性問(wèn)題方面，主要是指大跨徑連續(xù)梁由于跨度較大造成橋跨出現(xiàn)彎曲變形的現(xiàn)象，使橋梁結(jié)構(gòu)偏離設(shè)計(jì)位置，導(dǎo)致橋梁無(wú)法按照原來(lái)設(shè)計(jì)進(jìn)行合攏。最終，橋梁的永久線性不能夠達(dá)到橋梁的初始設(shè)計(jì)要求，影響橋梁的安全性能。

應(yīng)力問(wèn)題方面，主要是指大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力控制難度較大，建設(shè)完成后容易出現(xiàn)受力情況達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的情況，同時(shí)，由于應(yīng)力問(wèn)題不易發(fā)現(xiàn)，一旦出現(xiàn)征兆，橋梁結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂受損將非常嚴(yán)重。大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)在應(yīng)力施工方面可以隨著施工進(jìn)程對(duì)橋梁重要斷面繼續(xù)應(yīng)力測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)呵調(diào)整，保證橋梁應(yīng)力控制在一定可變范圍內(nèi)。穩(wěn)定問(wèn)題方面，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是橋梁安全的重要保障，對(duì)于大跨徑連續(xù)橋梁其穩(wěn)定性尤其重要，需要在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制。另外，由于我國(guó)大跨徑連續(xù)橋梁工程在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中缺少反饋機(jī)制，造成橋梁得不到及時(shí)修繕，橋梁失穩(wěn)問(wèn)題頻發(fā)。大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)主要是分析橋梁的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形，進(jìn)而綜合評(píng)價(jià)橋梁的整體穩(wěn)定性能，并通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)調(diào)整，有效控制大跨徑橋梁的整體穩(wěn)定性。

2　大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的施工要點(diǎn)

（1）應(yīng)用方式的分析。在橋梁施工中大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用方法主要包括懸索橋、斜拉橋、預(yù)應(yīng)力三種方式。

懸索橋施工方式主要是針對(duì)吊裝、錨道面架進(jìn)行嚴(yán)格控制。在施工過(guò)程中，根據(jù)工程實(shí)際測(cè)量值，并結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)，嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工和溫度控制，及時(shí)調(diào)整施工間隙，保證橋梁順利合攏。

斜拉橋施工方式主要針對(duì)鋼主梁及索塔兩大工序進(jìn)行施工。對(duì)于鋼主梁，一般以懸掛藍(lán)懸的方式進(jìn)行澆注，澆注過(guò)程中要保證施工材料與設(shè)計(jì)相一致；同時(shí)，需要對(duì)澆注工序進(jìn)行全過(guò)程溫度控制，保證溫度變化不影響橋梁的施工。對(duì)于索塔結(jié)構(gòu)施工，一般以勁性骨架掛模方式為主，需要對(duì)索塔的建筑材料、施工方法進(jìn)行嚴(yán)格控制。

預(yù)應(yīng)力施工方式主要用于橋梁結(jié)構(gòu)的加固，通過(guò)結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力測(cè)試，解決橋梁的受力問(wèn)題，保證橋梁的穩(wěn)定性。

（2）施工要點(diǎn)的分析。根據(jù)我國(guó)幾十年來(lái)對(duì)于大跨徑連續(xù)橋梁技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)以及其應(yīng)用方式發(fā)現(xiàn)，目前大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的要點(diǎn)主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)、索塔以及上部結(jié)構(gòu)三大結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中。

基礎(chǔ)施工要點(diǎn)，主要包括水下承臺(tái)、地下連續(xù)墻以及大型沉井的施工。對(duì)于水下承臺(tái)，是橋梁建設(shè)的基礎(chǔ)部分，需要在施工設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮水下承臺(tái)所需承受的水的侵蝕以及水壓的沖擊。因此，在承臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)需要合理的計(jì)算孔樁距離，同時(shí)利用鋼套或鋼吊等方法，保證基底承臺(tái)的穩(wěn)定性。對(duì)于地下連續(xù)墻，它是大跨徑連續(xù)橋梁真正的基底；作為主體結(jié)構(gòu)的一部分，其在建設(shè)過(guò)程中，需要保證地下強(qiáng)能夠承受橋梁及荷載的壓力，提高大跨徑連續(xù)梁的穩(wěn)定性。對(duì)于大型沉井，是一種技術(shù)性要求較高的施工工序，需要做好施工前的準(zhǔn)備，精確深井的尺寸及定位，為后續(xù)施工提供保證；同時(shí)需要保證由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行施工，有效控制施工質(zhì)量，提升施工效率。

索塔施工要點(diǎn)，其主要是應(yīng)用斜拉橋施工方式時(shí)的要點(diǎn)，包括鋼索塔施工以及混凝土施工兩方面。對(duì)于鋼索塔施公，需要對(duì)施工地點(diǎn)、高度等進(jìn)行實(shí)際考察，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的塔吊，保證索塔承壓能力符合設(shè)計(jì)要求和橋梁實(shí)際應(yīng)用的要求，可以采用組裝方式運(yùn)至場(chǎng)地。對(duì)于混凝土施工，主要通過(guò)塔吊的方式進(jìn)行澆注，在澆注過(guò)程中需要對(duì)澆注部件的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試，從而保證混凝土澆注的質(zhì)量。

上部結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)。上部結(jié)構(gòu)即橋跨 ，是橋梁的重要主體結(jié)構(gòu)。在上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，因大跨徑連續(xù)橋梁跨徑較大，橋梁澆注吊裝以及拉索設(shè)置難度較大。橋梁段可采用懸臂法、就地法等方法施工，利用吊裝機(jī)械，結(jié)合混凝土澆注完成建設(shè)；拉索設(shè)置過(guò)程中需要根據(jù)橋梁段荷載要求增強(qiáng)拉索強(qiáng)度。

3　大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)的工程案例

（1）工程概況。西瀨戶機(jī)動(dòng)車道上主跨第五長(zhǎng)的大橋——日本生口大橋，在1986年5月8日開(kāi)始以斜拉橋結(jié)構(gòu)方式建設(shè)施工。生口大橋的主跨結(jié)構(gòu)采用了鋼箱梁結(jié)構(gòu)，邊跨采用了預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)。這是日本首次采用鋼箱梁主跨、混凝土梁邊跨結(jié)構(gòu)。1991年12月正式完工進(jìn)入運(yùn)營(yíng)通車階段。整座橋全長(zhǎng)為790m，跨徑達(dá)490m，連接生口島和因島，也是當(dāng)時(shí)世界上主跨最長(zhǎng)的斜拉橋。

（2）大跨徑連續(xù)梁施工技術(shù)的應(yīng)用。抗風(fēng)抗振性能方面。生口大橋在施工過(guò)程中，對(duì)拉索系統(tǒng)的抗振性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并利用大型起振機(jī)對(duì)橋面震動(dòng)特性進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，避免了共振現(xiàn)象對(duì)橋面穩(wěn)定性的影響 。對(duì)于箱型橋梁振動(dòng)測(cè)試，首先在激振物能量限制下，利用小型起振機(jī)與吊鏈?zhǔn)怪劐N分段逐級(jí)升降方式對(duì)橋梁小振幅下特性進(jìn)行分析；接著利用大型起振機(jī)，結(jié)合橋梁振幅標(biāo)準(zhǔn)對(duì)橋梁進(jìn)行大強(qiáng)度激振試驗(yàn)。

生口橋采用了斜拉橋結(jié)構(gòu)方式，鋼主梁與預(yù)應(yīng)力混凝土梁相結(jié)合，相對(duì)于單一混凝土橋梁設(shè)計(jì)，有效地提升了主梁的應(yīng)力，減小了主梁受力變形，保證了橋梁的穩(wěn)定性；從成本角度，鋼梁與混凝土梁相結(jié)合的方式，相對(duì)于全鋼梁設(shè)計(jì)，有效地節(jié)約了施工材料，降低了橋梁建設(shè)費(fèi)用。在鋼梁與混凝土梁的連接段，生口橋充分考慮了兩種材料的特性差別，選擇合適的連接方式及材料，逐漸變化結(jié)構(gòu)剛度，保證了結(jié)合段剛度的匹配；同時(shí)針對(duì)主跨、邊跨的受力情況分析，合理布置結(jié)合段的位置，發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力作用，最終實(shí)現(xiàn)橋梁的經(jīng)濟(jì)、安全以及穩(wěn)定。

4　結(jié)束語(yǔ)

大跨徑連續(xù)橋梁施工技術(shù)是現(xiàn)代橋梁建設(shè)的重要技術(shù)。它不僅能夠有效解決大跨徑橋梁的施工難度大的問(wèn)題，同時(shí)，能夠不斷提升橋梁的經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性，是橋梁建設(shè)發(fā)展的必然方向。另一方面，大跨徑連續(xù)橋梁技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中存在難點(diǎn)，需要專業(yè)技術(shù)人員熟練掌握技術(shù)要點(diǎn)的施工，結(jié)合結(jié)構(gòu)力學(xué)、鋼筋、混凝土技術(shù)的進(jìn)步，不斷改進(jìn)技術(shù)，保證大跨徑連續(xù)橋梁技術(shù)優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，推動(dòng)城市大跨徑橋梁的健康發(fā)展。

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1671-3818（2016）09-0070-02