大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁的施工技術(shù)分析

陳東方 林仕楠

摘? 要：近年來，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市化發(fā)展進(jìn)程不斷加快，擴(kuò)大了工程的建設(shè)規(guī)模。橋梁施工作為工程建設(shè)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其建設(shè)規(guī)模呈現(xiàn)出不斷增大發(fā)展趨勢(shì)。大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁作為橋梁建設(shè)中的一項(xiàng)重要施工類型，由于橋梁工程的施工難度較大，為了提升工程的施工質(zhì)量，確保施工的安全性，應(yīng)加大對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行深度研究。文章對(duì)大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，分析大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁的具體施工技術(shù)，以龐公橋施工為例對(duì)工程所取得的施工效果進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁;支架架設(shè)法;轉(zhuǎn)體施工法;行走吊機(jī)架設(shè)法;懸臂架設(shè)施工法

中圖分類號(hào)：U445.4? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）22-0151-02

Abstract： In recent years， with the rapid development of social econom

y and the acceleration of urbanization， the construction scale of the project has been expanded. As an important part of engineering construction， the scale of bridge construction is showing an increasing trend. Long-span steel structure bridge is an important construction type in bridge construction. In order to improve the construction quality and ensure the safety of construction， in-depth research on construction technology should be strengthened because of the difficulty of bridge construction. This paper briefly summarizes the construction technology of long-span steel structure， analyzes the specific construction technology of long-span steel structure bridge， and expounds the construction effect of the project by taking the construction of Panggong Bridge as an example.

Keywords： long-span steel structure bridge; bracket erection method; rotation construction method; walking crane erection method; cantilever erection construction method

1 大跨度鋼結(jié)構(gòu)概述

橋梁在交通中尤為重要，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到人們的生命安全及財(cái)產(chǎn)完整，因此應(yīng)合理選擇施工材料。鋼結(jié)構(gòu)作為一種主要的建筑結(jié)構(gòu)類型，本身具有自重輕、強(qiáng)度高及抗震性能好等優(yōu)勢(shì)，能夠承受較大的重量，在橋梁及各大場(chǎng)地建設(shè)中取得了良好的應(yīng)用效果。大跨度鋼結(jié)構(gòu)作為一種橫向跨越長(zhǎng)度>30m的建筑，該種建筑結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)、折板結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)中。進(jìn)入到20世紀(jì)之后，鋼筋混凝土被廣泛應(yīng)用于建筑工程施工中，出現(xiàn)了多種形式的大跨度結(jié)構(gòu)建筑。現(xiàn)階段，化學(xué)合成、高強(qiáng)輕質(zhì)材料被廣泛應(yīng)用于大跨度建筑中，使建筑的自重大大減輕，創(chuàng)新了空間結(jié)構(gòu)，在建筑中使用的覆蓋面越來越大。大跨度鋼結(jié)構(gòu)在橋梁工程施工中，具有景觀效應(yīng)好、強(qiáng)度高、造型美觀等優(yōu)勢(shì)，符合不同大型建筑的建設(shè)要求，是橋梁工程建筑中一種常見的應(yīng)用類型。

2 大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工案例

襄陽市龐公大橋位于漢江大橋下游約780m處，工程起于長(zhǎng)征路大慶路路口，止于星光大道龐公路路口，包括主縱梁的過江橋梁工程、兩岸的接線及疏解工程，路線全長(zhǎng)2.6km。襄陽龐公大橋采用雙向六車道，行車速度60km/h，跨江段考慮非機(jī)動(dòng)車、行人通過，橋面總寬34.5m，匝道橋橋面總寬8.5m。主橋采用三塔兩跨懸索橋方案，跨度布置為2*378m，主纜采用預(yù)制平行鋼絲束股法（PPWS）形成，矢跨比1/9，每根主纜由127股索股組成， 每根索股由127絲直徑為5. 2mm的鋅-鋁合金鍍層高強(qiáng)鋼絲組成，鋼絲標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度1860MPa。索股在工廠成單束預(yù)制成型，采用套筒式熱鑄錨。主纜錨固采用型鋼錨固系統(tǒng)吊索縱向間距9m，橫向間距35.5m，每吊點(diǎn)布置兩根吊索，單根吊索由109根Φ5mm鋅-鋁合金鍍層高強(qiáng)鋼絲組成，鋼絲標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860Mpa，上下兩端錨頭采用熱鑄錨。主梁采用鋼板結(jié)合梁，兩跨簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)體系，在中塔處梁端設(shè)橫向活動(dòng)支座約束豎向位移和縱向位移;在邊塔處梁端多向活動(dòng)支座，僅約束豎向位移;主梁與各主塔間設(shè)橫向抗風(fēng)支座。梁段組裝與預(yù)拼裝是模擬現(xiàn)場(chǎng)安裝線形進(jìn)行，總拼時(shí)主要完成主縱梁節(jié)段間組拼、主縱梁和橫梁拼接板配鉆、主縱梁頂板肋板螺栓孔配鉆、主縱梁ZL2與ZL3/ZL4連接處配鉆孔、主縱梁與橫梁、橫梁與小縱梁及連接板組裝、工地測(cè)控點(diǎn)布置、桿件唯一標(biāo)識(shí)碼處理。主縱梁制造時(shí)已安裝的吊點(diǎn)，在預(yù)拼裝時(shí)，通過先前刻劃的輔助定位點(diǎn)，復(fù)測(cè)檢查定位坐標(biāo);標(biāo)記、標(biāo)識(shí)、檢測(cè)點(diǎn)的勘劃等。主橋梁本身的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且支架數(shù)量較多，剛度較大，若在實(shí)際的施工期間，未能對(duì)支架中的重力進(jìn)行均勻分配，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重安全事故的產(chǎn)生。

3 大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工技術(shù)

3.1 軟土基處理

需要將臨時(shí)支架搭設(shè)在軟土基處，在實(shí)際的施工期間，需要將吊裝中的最大鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制段重量控制在280t。對(duì)于一些土基較為軟弱且持力性與吊裝要求不相符的地區(qū)，應(yīng)使用土基置換法對(duì)場(chǎng)地軟土進(jìn)行處理，將填土基的深度控制在3m，使用分層挖掘方式對(duì)軟土基進(jìn)行處理，并放入4%的砂石及生石灰，填筑方式采用層層填充法，并逐漸壓實(shí)土基，當(dāng)壓實(shí)工作結(jié)束后，檢測(cè)軟土基，檢測(cè)結(jié)果顯示壓實(shí)度為87%以上時(shí)則說明滿足了相關(guān)的要求。應(yīng)使用鋼管樁對(duì)起重機(jī)履帶的行走處進(jìn)行加固處理，在每隔1.8m處的位置安裝一根管樁，應(yīng)保證鋼板與鋼管樁之間的中心線位置保持一致，最后將混凝土澆筑在場(chǎng)地上，當(dāng)處理完軟土基后，若土基于相關(guān)的吊裝需求相符合，并且在實(shí)際的施工期間未出現(xiàn)沉降則說明本次軟土基處理工作成功[1]。

3.2 支架架設(shè)法

一般在一些跨徑較小的鋼桁架拱橋建設(shè)中主要是采用支架架設(shè)法，有助于確保鋼結(jié)構(gòu)受力的明確性，降低橋梁施工難度。需要將支架架設(shè)法應(yīng)用于陸地、水深較淺、對(duì)航運(yùn)要求不高的橋梁施工中，橋梁施工方式主要是采用滿堂臨時(shí)支架施工法，如，貴港大橋主要是使用該種施工方法，需要將支架現(xiàn)澆施工工藝應(yīng)用于橋梁建設(shè)中的塔柱及墩身施工中，在橋面以上塔柱施工中主要是采用爬模工藝施工方法。支架現(xiàn)澆工藝一般應(yīng)用于下橫梁施工中，分塊吊裝應(yīng)用于塔頂鞍座施工中。在實(shí)際的施工過程中，以橋面掛鎖及線型控制、加勁梁自身的跨越能力為出發(fā)點(diǎn)，將臨時(shí)支墩之間的距離控制在85m。在架梁施工中，由主橋永久墩和8個(gè)臨時(shí)墩構(gòu)成，一般將鋼管柱應(yīng)用到臨時(shí)墩中，需要將直徑為1.2m的4個(gè)鋼管柱設(shè)置在墩上下游中，采用水平連接法對(duì)鋼筋進(jìn)行連接，以此來提升墩的穩(wěn)定性。需要將鋼箱梁牽引設(shè)備、鋼支承、調(diào)節(jié)裝置及滑道系統(tǒng)應(yīng)用于墩頂布置中[2]。

3.3 轉(zhuǎn)體施工法

轉(zhuǎn)體施工法主要是指將整個(gè)上部結(jié)構(gòu)及拱圈分成兩個(gè)半跨，分別將其放在河的兩岸，在將其裝配成半拱時(shí)應(yīng)借助支架灌注、地形及與之裝配來實(shí)現(xiàn)。在動(dòng)力裝置下，將半拱轉(zhuǎn)動(dòng)至橋軸線部位處，以此來形成拱。在半拱轉(zhuǎn)體期間，要求相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)加大對(duì)扣縮拉力的應(yīng)用，以此來提升拱片水平推力量。

3.4 行走吊機(jī)架設(shè)法

行走吊機(jī)架設(shè)法作為橋梁工程施工中的一種有效施工方法，包括步履式及移動(dòng)式兩種形式。其牽引行走需要在卷揚(yáng)機(jī)及千斤頂?shù)膮f(xié)助下進(jìn)行，通過使用后平衡裝置以此來維持平衡，外伸應(yīng)逐節(jié)段進(jìn)行安裝。在開展起吊安裝工作時(shí)，應(yīng)做好主體結(jié)構(gòu)及吊機(jī)的安裝工作，以促進(jìn)結(jié)構(gòu)整體更具穩(wěn)定性，確保構(gòu)建定位的準(zhǔn)確性，為安裝工作提供更多的便利[3]。

3.5 懸臂架設(shè)施工法

懸臂架設(shè)施工法是大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁中的一種有效施工技術(shù)，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，使用移動(dòng)式剛腿轉(zhuǎn)臀起重機(jī)，在拼裝過程中不斷向前推進(jìn)。該種施工方法在實(shí)際的應(yīng)用過程中，不受季節(jié)、流水季節(jié)通航等因素影響，被廣泛應(yīng)用于輔助設(shè)備及輔助結(jié)構(gòu)中，花費(fèi)的費(fèi)用較少。在多跨連續(xù)桁架剛性拱橋施工中應(yīng)用懸臂架設(shè)施工法，使橋梁結(jié)構(gòu)受力更加明確，工程的施工工期明顯縮短，工程建設(shè)成本明顯降低。

3.6 浮吊架設(shè)法

在大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工中使用浮吊架設(shè)法，要求相關(guān)的施工人員需要將門吊設(shè)置在橋梁的上方位置處，將已經(jīng)安裝好及待安裝的主梁逐個(gè)吊起來，在橋臺(tái)及橋墩之間放置主梁，并對(duì)橋面系及平縱聯(lián)進(jìn)行依次安裝。浮吊架設(shè)法在大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工中應(yīng)用，在對(duì)剛桁架進(jìn)行拼接時(shí)應(yīng)在岸上進(jìn)行安裝，使高空作業(yè)次數(shù)明顯減少。隨著鋼桁架拱橋跨度的不斷增加，對(duì)運(yùn)輸設(shè)備及起重設(shè)備的質(zhì)量提出了較高的要求，進(jìn)而導(dǎo)致操作難度也隨之而增加。另外，還應(yīng)加大對(duì)浮吊架設(shè)法進(jìn)行應(yīng)用，應(yīng)保證能夠滿足天氣及地形要求，為橋面掛鎖、加勁梁跨越能力及線型控制工作的實(shí)施及開展提供較大的便利。一般需要將臨時(shí)支墩之間的距離控制在85m，應(yīng)使用分段浮運(yùn)吊裝方法，充分利用大型浮吊船[4]。

3.7 纜索吊裝架設(shè)法

在大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工中應(yīng)用纜索吊裝架設(shè)法，為吊機(jī)拆卸及安裝工作提供了較大的便利，在實(shí)際的應(yīng)用過程中建議使用多種拼裝方法，對(duì)于梁橋的運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)及運(yùn)輸方式無硬性要求。纜索吊裝架設(shè)法在實(shí)際的施工過程中，主要是由橋兩端向中間對(duì)稱進(jìn)行施工，使用纜索吊機(jī)垂直起吊拱圈節(jié)段構(gòu)件，當(dāng)一段的拱圈懸掛起來后，需要調(diào)整各連接節(jié)點(diǎn)的位置，放松節(jié)點(diǎn)，拱圈自行來承受力量，將帶扣纜索取出來。

4 結(jié)束語

大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁本身具有較高的施工難度，在實(shí)際的施工過程中，應(yīng)不斷改進(jìn)施工方法及施工工藝，考慮施工地周圍的環(huán)境對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工所造成的影響。由于大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁構(gòu)件本身的體積和重量較大，進(jìn)而增加了施工難度，導(dǎo)致施工風(fēng)險(xiǎn)較高。因此，為了提升大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工質(zhì)量，在施工前，要求相關(guān)的技術(shù)人員需要對(duì)施工地進(jìn)行勘察和分析，找出影響施工問題產(chǎn)生的因素，并采取合理化的應(yīng)對(duì)措施，以確保工程施工能夠按質(zhì)及按期完成。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉雷.大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁的施工技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（07）：148-149.

[2]黃永旺.關(guān)于大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁的施工技術(shù)探究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2018（05）：145-146.

[3]丁君明.淺談大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁的施工技術(shù)[J].四川建材，

2017，43（10）：165+167.

[4]江浩.淺談大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁的施工技術(shù)[J].智能城市，2016，2（12）：188.