大跨度桥梁施工新技术

大跨度桥梁施工新技术

李明昊

广州大学土木工程学院广东广州510006

摘要：迈入21世纪，中国桥梁建设科学技术水平得到很大提升，一大批新结构、新材料、新工艺纷纷出现。中国桥梁建设规模大、速度快，并已拥有许多创新专利，形成了某些方面的优势。本文介绍了几种大跨度桥梁常用的新型施工技术。

关键词：桥梁施工；新技术；施工工艺

中国桥梁建设规模大、速度快，但由于桥梁结构形式多样，且桥位建设条件复杂多样，一些新型桥梁施工技术也纷纷出现，包括悬臂施工技术、顶推施工技术、转体施工技术、索塔施工技术。

1、悬臂施工技术

悬臂法因其大大减少施工辅助结构及桥上施工工作量，进而改善工作条件，加快施工进度，已经普遍应用于高速铁路的桥梁施工现场。[1]悬臂施工方法是一种无支架施工技术，主要适用于不能使用支架现浇但不经济的情况，施工过程不受通行的限制，也不受山和湖泊等地形的限制。悬臂施工方法最早主要用于修建钢桥和预应力混凝土T构桥，随着悬臂施工技术的进步与完善，加上机械化程度及施工控制水平的不断提高，悬臂施工方法已成为现代大跨度桥梁建造的重要施工方法，其优点是可以减少施工设备，减少所使用的模板数量且能高校周转循环利用，由于事先机械化和循环重复作业，从而可以改进工艺并提高工程质量。

1.1悬臂浇筑法

悬臂浇筑法是用挂篮分段现浇主梁（或拱肋），待混凝土达到要求强度并张拉预应力后，将挂篮前移到下一节段，用于浇筑下一节段混凝土。悬臂浇筑的每一节段将要承受随后浇筑节段的自重及施工机具、人员等荷载，并要保持悬臂对称和平衡稳定。一般悬臂浇筑的节段长度为3-8m，节段太长会引起前面节段过大的内应力。

1.2悬臂拼装法

悬臂拼装是将场内预制好的梁段或拱段，用悬臂起吊机起吊到已完成结构端部进行拼装，一个节段拼装完成后，将吊机移动至下一个节段，进行下一节段的拼装，最终在跨中合龙，或拼接至墩台上，预制梁段长度一般为2-5m，过短会导致拼装缝太多，不利于结构受力，过长会导致施工内应力太大，对设备要求也会变高。

2、顶推施工技术

随着我国交通工程建设的快速发展，公路、市政、铁路等交通工程在跨越既有线（铁路、公路、河道）时，由于运营繁忙或场地限制，其它施工方法无法满足要求时，。如果采用顶推法从空中完成跨越，不仅能满足施工的要求，且能保证既有线的安全，同时也减少了工程的投资，无疑是一种较为经济的方法。[2]

顶推施工方法是以千斤顶为动力，利用钢导梁导向，借助不锈钢板和四佛乙烯板组成的滑动装置，将制作好的梁体沿纵向推进至设计位置的一种桥梁架设方法。梁体在桥头预制场地上分段制作，制作一段，沿纵向向前顶推一段，跨越几个中间桥墩，直至设计位置。为了减小顶推过程中的梁体负弯矩，前端会设置导梁，或者设置临时墩或拉索以加强。

顶推施工方法应用广泛，可用于预应力混凝土连续梁桥、斜拉桥以及上承式拱桥的桥面系架设。为了方便架设，一般采用等高度截面，顶推法适用于桥下空间无法利用的施工地，例如高山深谷，水流湍急的水面，桥下无法封闭交通的情况。梁体的制作可以在桥头场地预制，不受气候条件的限制，梁体模板也可反复利用，节省材料，施工机械化，容易保证质量。但是顶推法也存在一些缺点，在顶进过程中，梁体的每个截面在到达墩顶时承受负弯矩，到达跨中时承受正弯矩，梁体的每个断面的弯矩是不断变化的，施工阶段的内力与营运阶段的内力相差很大，结构受力复杂，施工中需要增设临时预应力筋，所以顶推施工方法一般用于跨数多且跨径不大的桥梁。当桥梁较长时，受工作面所限，顶推长度过长，顶推工期相对较长。

3、转体施工技术

转体施工技术是利用桥梁结构的本身及转动机构，将施工制作好的桥梁结构整体旋转安装到位。转体法分为竖转法、平转法和平竖转结合法。竖转法多用于架设拱肋和索塔，拱肋和索塔结构一般先水平拼装，也可以竖直拼装，竖转时需要在固定端设置转铰，利用斜拉索或塔架实现。平转法可以用于梁桥、斜拉桥、拱桥施工，该法施工能够避开桥位深谷、急流、铁路和公路等不利施工条件，利用桥跨两侧的有利地形制作结构，然后利用转盘将结构在平面内转至设计位置。

4、混凝土索塔施工技术

索塔是斜拉桥和悬索桥的主要受力结构，一般高度较高，为了保证桥梁的安全建设和施工质量，选择合适的施工方法非常关键。索塔分为钢索塔和混凝土索塔。钢索塔一般采用预制拼装方法施工，由于钢结构造价较高，且后期维护保养成本较高，施工过程中对设备精度要求和七中要求较高。因此我国已建成和在建的斜拉桥大都采用混凝土索塔，钢索塔在国内采用较少。

常用的混凝土索塔施工方法包括滑模施工法、爬模施工法、翻模施工法，本文介绍滑模施工法。

滑模施工法由于其节省模板、进度快、操作简单的优势被广泛用于混凝土索塔施工。滑模施工工艺原理是预先在塔身混凝土结构中埋置钢管，利用千斤顶与提升架将滑升模板的全部施工荷载转至支撑杆上滑，待混凝土具备规定强度后，通过自身液压提升系统将整个装置沿支撑杆上滑，模板定位后又继续浇筑混凝土并不断循环的一种施工工艺。滑模施工适宜用与流动性较低的混凝土以及半干硬性混凝土，施工速度快，安全度高，但由于工艺所限，该方法要求索塔外形单一，断面变化少，无突出物以及预埋件，应用范围不广，此外，滑模施工成本较高，质量相对其他方法较差，不便于施工期间的混凝土养护工序。

参考文献

[1]杨永胜.裕溪河特大桥48+80+48m连续箱梁悬臂施工控制技术研究[J].工程技术研究,2018(11):74-75.

[2]张海.大体积构件顶推施工技术研究[J].建筑机械,2019(04):98-100.