跨越河流橋梁施工技術要點探析

張勝波　張贏

摘要 文章針對橋梁施工展開研究，以跨河橋梁工程為例，闡述具體技術方案，并且對橋梁線形施工與應力施工進行監測。研究成果如下，根據梁段掛籃變形結果可知，掛籃變形值的均值為18.05 mm，滿足施工工藝要求；從合龍程橋后高程數值來看，設計高程與實測高程差值處于0.005～0.013 m之間，平均差值為0.007 4 m，符合施工規范要求，實現了橋梁預期的線形施工控制目標；根據各截面應力勘測結果，合龍段張拉后的應力值與預期方案要求大致相同，其中最大誤差為1.11 MPa，符合施工技術規范，實現了橋梁應力的施工控制目標。

關鍵詞 跨越河流；橋梁工程；施工；技術要點

中圖分類號 U442.35文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）12-0142-03

0 引言

隨著公路建設事業的發展，跨越河流橋梁工程的作用愈加重要，其可以維系交通系統與社會經濟發展，實現交通的連續性和便捷性，對于提高交通效率、促進地區經濟交流具有重要意義。當前在橋梁施工中，應對施工過程進行實時監控和檢測，以確保施工質量和安全。例如對橋墩和梁體的施工質量進行檢測，可以及時發現解決施工問題，以保證橋梁施工的質量與安全。

1 工程概況

研究以某橋梁工程為例，該工程由東引橋與西引橋組成，全長722 m。其中東引橋為變截面連續剛構橋體，長308 m，寬30 m，整體為多跨連續箱梁結構，采用旋轉截面橫坡的設計方式，主梁采用C55混凝土。由于案例橋梁需跨越河流，施工中面臨部分涉水作業。項目位于丘陵地帶，州河上、下游為寬谷區，區域河段相對順直。基于此，該文將對案例橋梁工程的施工技術展開研究，提出相應的流程方案與技術措施。

2 跨越河流橋梁施工流程方案

案例工程含有大量的涉水作業，對于基底、橋梁結構、整體線性都提出較高質量要求，因此在施工中，應同時進行觀測、識別、修正等措施，以保證施工質量。以橋梁承臺深基坑為例，由于工程開挖較深、坑底滲水量大，將采用鋼板樁圍堰支護技術，采用混凝土對橋梁基坑底部進行封底。施工流程方案如圖1所示：

3 橋梁工程施工技術要點

3.1 鋼板樁圍堰設計

鋼板樁圍堰的平面設計尺寸為23.8 m×10.7 m。根據跨河段地質情況，選擇單根鋼板樁長為9 m的拉森4型鋼板樁搭配426×8 mm管樁，并利用單位重量為114.15 kg/m的特制角樁對鋼板樁圍堰外部進行固定處理。在進行插板作業時，保證鋼板樁上頂的標高為11.0 m。FSP-4型拉森鋼板樁相關參數如表1所示。

3.2 導梁安裝

基地鋼板樁圍堰導梁應具備足夠剛度，才能和冠梁發揮出協同作用，保證鋼板樁打入的深度符合工藝要求。導梁安裝應考慮沉樁施工，對軸線位置的準確性與樁身的順直程度進行檢測，避免鋼板樁產生彎曲現象，使整體垂直貫入。

3.3 鋼板樁施打

鋼板樁施工環節，應根據放線勘測結果，明確樁身打入位置，并根據施工區域周圍建筑物位置、運行情況調整方案，準確放出支護樁位置中線，隨后采用拉森鋼板進行振動吊錘機施打，具體內容如下：

（1）仔細檢查鋼板樁外觀、質量是否完好，確認樁體的力學性能，對材料接口處的油污、銹蝕等進行清除。當發現嚴重破損或線性變化時，應及時更換質量合格的鋼板樁[1]。

（2）樁身施打前，在板樁鎖口處涂抹減摩液體，如潤滑油、油脂等止水材料，加強鋼板樁在水下的抗腐蝕能力，同時能促進其打入與拔出。

（3）鋼板樁施工中，技術人員應實時監控插打斜度，將鋼板樁的打入傾角控制在2%以內。當發現板樁插入斜度＞2%時，應及時調整。如果無法通過拉齊進行校正，則應拔出鋼板樁重新插入。鋼板樁施工中相關指標要求如表2所示。

（4）當鋼板樁施工至設計深度后，應對圍堰的閉水性進行檢驗，通過檢查圍護樁的密封性，對漏水位置及時修補，以保證鋼板樁圍堰整體質量[2]。

3.4 內力撐安裝

在鋼板樁圍堰施工環節，安裝內力撐，能夠防止水土壓力對基坑穩定性造成影響，內力撐主要包括腰梁、冠梁、橫梁部分的角撐與支柱。不同部分的內力撐應根據橋梁基底結構進行設計，同時還要滿足樁板施工要求。內力撐安裝時應遵循從上至下、先撐后挖的工法技巧。此外，內力撐應對稱安裝，采用鋼板對撐的焊接方式，加強對圍堰的整體支撐性[3]。

3.5 鋼板樁拔除

完成承臺圍堰施工后，將鋼板樁拔除，在此過程中應注意對周圍土體造成的影響，拔除中應時刻關注地表位移與沉降情況。當橋梁工程兩側緊挨建筑物或地下管線時，應將整個拔除作業放緩，避免對環境土質結構造成影響。采用振動錘，通過強力振動方式，對鋼板樁周圍土層進行擾動，出現間隙后逐步拔除鋼板樁。

4 橋梁工程施工控制方法

4.1 橋梁線形施工控制

4.1.1 線形施工控制內容

針對跨河橋梁工程懸臂施工段進行線形控制，以保障后續合龍施工質量，確保整體線形滿足成橋方案要求。因此，在橋梁施工中，應根據地形情況制定掛籃變形、高程控制點等施工控制方案。針對實際施工與預期方案的偏差進行計算，將軸線偏移、項面高程、同跨對稱點高程以及斷面尺寸均控制在偏差允許范圍內，才能保證橋梁工程懸臂施工階段的質量。橋梁線形控制允許誤差如表3所示。

4.1.2 線形施工控制方案

跨河橋梁線形施工控制主要分為水平位移監控與高程監控，具體內容如下：

（1）水平位移監控是針對橋梁施工中各階段移動情況進行的監測，實際施工中允許每道工序產生適當的位移或標高變化，但應始終處于技術規范內。

（2）高程監控是保證橋梁線形的關鍵要素，在跨河橋梁施工中，連續梁橋墩與基底處有鋼管支柱，不僅能夠保證橋墩梁結構的穩定性，而且不容易產生施工水平位移，整體控制難度較低。

4.1.3 掛籃變形計算

案例工程跨河段的整體跨度較大，施工現澆混凝土與鋼筋材料會對掛籃構成一定影響，荷載作用會引發橋梁掛籃變形。因此，為保證施工質量，也應對橋梁掛籃變形情況進行計算，準確記錄分級加載情況下的掛籃累計變形量，比如當荷載等級處于0%～120%時。由于荷載重量與測點高程平均值不同，累計變形量情況也會存在差異，但整體處于逐漸增長趨勢。而當荷載等級開始卸載處理后，累計變形量也會隨之降低。施工預壓試驗數據如表4所示。

在梁段施工過程中，進行第n段澆筑的累計變形量計算公式如下：

式中，fn——第n梁段的掛籃澆筑彈性變形；f1——第1梁段的掛籃澆筑彈性變形；M1、L1——第1梁段的混凝土重量與長度；Mn——將第n梁段的混凝體重量；Ln——第n梁段的長度。針對案例工程部分梁段進行計算，得到的掛籃變性值結果如表5所示。

由表5可知，掛籃變形值均值為18.05 mm，滿足施工工藝要求。

4.1.4 線形施工控制結果

橋梁工程成橋后的高程差值，是判斷橋梁線形是否合格的重要標準。以案例工程中部分梁段為例，將預期設計高程與實測高程綜合比對，計算出高程差值，結果如表6所示。

由表6可知，合龍成橋的設計高程與實測高程差值均處于0.005～0.013 m之間，平均差值為0.007 4 m，符合施工規范要求，實現了案例橋梁預期的線形施工控制目標。

4.2 橋梁應力施工控制

4.2.1 應力施工控制內容

由于橋梁結構應力源于內部，因此應將傳感器提前埋設到橋梁結構的關鍵截面，隨后在成橋施工中應全面收集各階段的應力數據，確保偏差在規范的允許范圍內。

4.2.2 應力控制點布置

在橋梁應力施工監測環節，共選取11個關鍵截面，分別為1/4跨徑截面、懸臂根部截面以及合龍段截面。傳感器主要埋設在箱梁的頂板及底板位置，每個截面頂板埋設3個傳感器，底板埋設3個傳感器。

4.2.3 應力施工控制結果

根據應力傳感器反饋的數據結果，對橋梁合龍段張拉后的截面應力數值進行比對，并對截面頂板、底板進行歸納，具體結果如表7所示。

由表7可以看出，合龍段張拉后的應力值與預期方案要求大致相同，其中最大誤差為1.11 MPa，符合施工技術規范，橋梁應力施工控制成功。

5 結論

綜上所述，跨河橋梁工程應根據地質環境情況，制定合理的施工方案，同時加強施工技術的應用。該文以橋梁工程為例，根據跨河段施工環境，著重介紹基底鋼板樁的圍堰施工方案，并對橋梁線性與應力施工進行控制。根據施工監測結果可知：掛籃變形的均值為18.05 mm，滿足施工工藝要求。從合龍程橋后高程數值來看，設計高程與實測高程差值均處于0.005～0.013 m之間，平均差值為0.007 4 m，符合施工規范要求，實現了橋梁預期的線形施工控制目標。合龍段張拉后的應力值與預期方案要求大致相同，其中最大誤差為1.11 MPa，符合施工技術規范，實現了橋梁應力施工的控制目標。

參考文獻

[1]吳洋. 公路橋梁預應力現澆箱梁掛籃懸臂施工技術[J]. 交通世界， 2024（Z2）： 212-214.

[2]盧偉升. 淺析橋梁跨越河流防洪綜合評價[J]. 湖南水利水電， 2021（4）： 81-83.

[3]周楊. 河流庫區橋梁深水基礎雙壁鋼圍堰施工技術[J]. 交通世界， 2020（19）： 110-111+117.