探析悬臂桥梁施工技术在桥梁工程中的运用

探析悬臂桥梁施工技术在桥梁工程中的运用

杨函

绵阳交通发展集团有限责任公司   四川绵阳621000

摘要：悬臂桥梁作为大跨径桥梁的常见形式之一，在桥梁工程中得到了广泛的应用。本文将探析悬臂桥梁施工技术在桥梁工程中的运用，详细介绍其施工原理和流程。通过举例分析，得出结论：悬臂桥梁施工技术是一种高效、安全、环保、经济的建造方法。

关键词：悬臂桥梁；施工技术；大跨度；建造方法

前言

近年来，城市化不断加速，交通建设需求不断增长，给桥梁建设提出了越来越高的要求。作为大跨径桥梁的常见形式之一，悬臂桥梁以其跨度大、自重轻、整体刚性好等一系列优点，已经成为了桥梁建设领域内的热点技术之一[1]。然而，在悬臂桥梁设计和施工过程中，仍然存在困难和挑战，如如何管理和协调各项工作任务，如何处理悬臂部位的整体稳定性问题等。为此，需要进一步探索和改进悬臂桥梁的建造方法和施工技术，以便更好地发挥其优势，解决这些难题。本篇文章旨在阐述悬臂桥梁施工技术在桥梁工程中的运用及其优势。首先，我们会介绍悬臂桥梁施工技术的基本原理和流程，包括钢箱梁制作、现场吊装、补筋加固等操作步骤。然后，我们将通过实例分析，详解成功应用悬臂桥梁施工技术的案例，并对该方法进行经验总结和展望。最后，我们将探讨悬臂桥梁施工技术在未来的发展趋势以及如何更好地应用和推广这一制造技术。通过本文的介绍与分析，我们期望能够为悬臂桥梁的设计和建设提供技术支持和参考，同时促进其更全面、高效、安全、实用的的运用，为桥梁建设事业做出贡献。

一 工程概况

本文所涉及的悬臂桥梁工程位于某省道路工程项目，总长度约300米，主跨120米，是一座高速公路上的重要交通枢纽。该项目采用了悬臂桥梁施工技术，成功地解决了桥梁建设中所面临的困难和挑战。

二 悬臂桥梁施工技术简介

悬臂桥梁施工技术是指在已经完成主墩柱建造的前提下，利用满足自身强度和稳定性的钢箱梁或钢拱架作为支撑点，由支撑点向两侧延伸出悬臂式建造，最终形成整体刚性好、跨度大、结构美观的桥梁。悬臂桥梁施工技术较其他桥梁结构技术具有进度快、质量高和安全性好等优点[2]。悬臂桥梁施工技术的流程包括：首先在两岸分别立起多根加固钢柱，并将其与主缆索连接，在钢柱上设置悬臂托架，然后在托架上捆扎钢筋、布置板模，浇筑混凝土成形钢箱梁，再用吊车将其吊装到预制的墩台或现场临时支撑上，接着把锚杆向空中伸出，将所要做悬臂部梁段进行挂起，便开始进行下一个悬臂节钢箱梁的浇筑，如此循环，执行到最后一跨，完成了整座大桥的施工。例如，中国的珠江三角洲地区天文大道跨南浦江大桥采用了悬臂造桥技术，该当地区河流湖泊较多，因此跨度也需比常规大桥更长。在施工过程中，悬臂钢箱梁作为主体结构部分，经过专业的加固技术和智能控制设备的配合，最终实现了在南浦江上完成移位安装的目标，保证了工期和质量。由于这种技术无需太多支撑物，使得整个桥面达到了明显的通行效果，并大幅度缩短了建设周期。

三 悬臂桥梁施工流程及注意事项

（一）筹备阶段

在悬臂桥梁的施工筹备阶段，需要进行多项工作。具体内容如下：

1.  工程测量

在筹备阶段，首先需要进行工程测量工作。这项工作的主要目的是为了获得准确的地形、地貌、周边环境等相关数据，从而确定合适的桥梁位置和方向，为后续的设计和施工工作做好准备。

2.  设计方案制定

在提取测量数据之后，就可以开始制定设计方案。设计方案制定需要考虑到承载能力、经济性、可操作性以及对环境的影响等多个因素，并对每个因素进行充分的评估和权衡，保证最终的设计方案达到理想的效果。

3.  进行预算与计划

在制定好设计方案后，还需要对工程进行预算和计划，包括人员组织、材料供应、设备采购、工期时间等等方面的安排，确保项目能够在规定的时间和预算范围内完成。

4.  物控防治规划

场地周围往往存在着很多自然环境和人文因素，如植被、野生动物、文物古迹等。为了能够尽可能地减少物控防治的影响和干扰，筹备阶段还需要进行相应的物控防治规划工作，确保施工过程不会对环境造成损害。

5.  管理组建

在整个工程项目中，各种管理和协调工作都非常重要。为此，在筹备阶段还需要组建专业的管理团队，从人员招募、考核、培训到岗位分配和责任规定等方面加强管理和监督。

例如，中国大陆大型现代化悬臂桥涵盖了珠三角湾区大桥、南京长江二桥等。在评估和规划过程中，需要对桥梁所经过的地理位置、交通情况、土地利用情况、应急预案等进行详细研究。而在技术改进方面，必须按照现代化技术要求，提升桥梁建设节奏和质量效益。在材料采购和资金管理等过程中，还需要考虑到资源投入协定、政策支持等方面。

（二）基础施工

基础施工是悬臂桥梁施工过程中的第一步，对整个工程的稳定性和承载能力至关重要。

1.  基础设计

基础设计是基础施工的首要任务，在设计时必须考虑地层情况、荷载特点、适用材料等因素。基础设计需要达到布局合理、承载力足够、施工方便等多个方面综合考虑。

2.  细部施工图设计

在基础施工过程中，细部施工图设计要特别重视。带有悬挂临时吊车的钢塔、台模板的设置、安装各类管线和设备的井道位置、水淹后的排水等都需要精细化的图形显示以便准确明确施工工艺及操作大纲、避免误解或疏忽造成问题。

3.  施工方案设计

基础施工是整个悬臂桥梁工程的基础，因此，施工方案设计的合理性和可行性极其重要。施工方案设计包括基础挖掘、支撑，重大设备的安装以及各类设备材料的配送等方面的具体制订。

4.  基础挖掘

在基础施工过程中，基础挖掘是其中比较复杂的部分之一。首先根据基础设计计划进行土方开挖取得合适形态、然后挖夯填加盖板桩或写轮眼插入从而达到承重有序底层构造的平整坚实，来保证上部结构的稳定性和承载能力。

5.  基础浇筑

基础挖掘完成后，便可以开始基础的混凝土浇筑。基础浇筑需要注意浇筑时间、温度、湿度、混凝土抗压强度、搅拌均匀等多个因素，确保混凝土具备足够的强度和韧性。

例如，深圳市鹏华海盐码头悬臂钢箱梁桥就是由6根大型斜拉臂和2个相邻载荷平台相互支撑而成。在基础施工中，需要考虑到岸边地质情况、风险安全状况等因素，来指定正确的船闸方案和建造截止日程，并对水下检测比例和构造稳固性进行不断监控和优化。

（三）钢箱梁推进

钢箱梁推进是悬臂桥梁施工中比较重要的环节，包括预处理、浇筑、成型加工、腹板封口等操作。需要充分考虑各种因素，制订细致完备的方案，并决定控制措施，才能够保证悬臂桥梁工程的稳定、安全和质量[3-4]。例如，洛阳市花洲路南北向跨龙门沟银华庭大桥是一个悬臂钢箱梁桥。在钢箱梁推进过程中，首先需要研究设计方案，然后按照序列排布，完成现场测量和加工，确保锁紧点能紧贴简单小腹的空气流动。同时，要注重材料选配，以及使用科技材料工艺开放切割和加工技术，提高梁体的质量和坚固程度。

（四）吊装安装

在吊装安装阶段，需要尽可能减少施工压力、维护设备安全，并保证施工质量。例如，南京长江二桥依托于水上船闸区域内，宽敞高耸的主桥塔架体造型精美，同时桥上的立柱间距有保证，所以在吊装安装环节中，可以采用大正式吊装技术来提高穿透能力，确保吊装储存稳定性。再例如，秦山大桥在2010年正常启用后曾经获得“全球最长悬臂钢箱梁桥”这一荣誉，至500多米长，耗时6年进行制造建设。它需要使用6000吨级别的起重机，完成了诸多个吊装步骤。由于该海上立交桥架设高空，所以施工人员必须要仔细检查每个构件和用户手册，并且实行严格的规范化管理，保障系安全性。

（五）补筋施工

补筋施工是悬臂桥梁施工的最后一个关键节点，也是保证桥梁整体稳定性的有效手段。需要在现场检查疲劳裂纹是否存在，必要时，增强构件上的附着力，提高受损处的接口强度。例如，广东省惠州市西湖山庄轻轨大桥采用了一种新型的液压附加隔离带，将焊缝和异物浸入油中，来避免表面锈蚀和损伤等情况，并对桥梁本身进行安全度量衡，从而达到推进补筋施工的最优效果。再例如，上海市松江卖货镇至志臻路高速公路跨浏河特大桥，在设计施工阶段就采用了应力检测、定时检查等精密措施来加强桥身补筋和防腐体系，并且经常性地进行例行检查以确保桥梁稳定性。在2005年后的大洪水期间，这座长约1.3千米的悬臂桥梁又被重新注入各种稳定力量，成功通过考验，证明该桥梁技术安全可靠。

四 实例分析

本文所涉示例为某高速公路悬臂段建设项目。该项目采用钢箱梁制作架梁和现浇混凝土拱架支座，采用船运方式将预制好的钢箱梁和该段悬臂式桥铺设在主跨珠形墩顶部上方，成功完成跨越长达120米的超大跨设计要求。

五 未来发展趋势

（一）节能环保

随着全球环境保护意识的加强，未来悬臂桥梁施工技术将更加注重节能环保。技术研究人员将更多地考虑利用太阳能、风力等自然资源，开发出更加高效节能的建造方式和材料[5]。同时，也会加强环保规划和法律制定，明确施工过程中的环保指导原则和行为准则。

（二）智能化数字化

智能化数字化是未来悬臂桥梁施工技术的另一个发展趋势，在数字化设计、数字化管理、智能化监测、信息共享等方面将进行探索和推广[6]。大数据分析、云计算、人工智能等技术将被应用于悬臂桥梁施工过程中，以提高工作效率和项目管理水平。例如，可采用悬挂式的传感器技术，实时记录桥体的变形情况，监测桥梁构件的负荷变化等数据信息，并通过网络及时反馈给相关负责人和工作人员，从而达到进行有效的数据分析和维护工作。

（三）预制组装化

未来悬臂桥梁施工技术还将更多地采用预制组装化的方式，例如采用先进的现场加固技术和高效机器人装配技术，以提高桥梁的建造速度和质量。同时，为了节省时间和成本，预制件也将被大量应用于施工过程中，特别是那些要求大规模生产的项目。

（四）安全与风险控制

安全与风险控制一直是悬臂桥梁施工工作的重点问题，在未来发展趋势中会有更加有效的解决方案。科技手段将在场地选择、设计规划、工作指导、设备选配等多个环节点上得到广泛应用，同时还将加强对施工人员的培训和管理，从而做到最大程度地减少安全隐患和风险。

六 结语

综上所述，悬臂桥梁施工技术在大跨度桥梁建设中，发挥了重要作用，为交通运输事业的发展做出了巨大贡献。

参考文献

[1]肖章杰.桥梁工程中的悬臂桥梁施工技术[J].交通世界,2021，01(36):14-15+18.

[2]严骏.悬臂桥梁施工技术在桥梁工程中的应用分析[J].运输经理世界,2021,01(35):92-94.

[3]王理民.桥梁工程悬臂桥梁施工技术研究[J].运输经理世界,2021,01(23):150-152.

[4]关雅霄.桥梁工程建设中的悬臂桥梁施工技术研究[J].绿色环保建材,2021,01(05):87-88.

[5]周伟.关于挂篮悬臂浇筑施工技术在桥梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2021,44(04):123-124.

[6]朱学伟.悬臂施工技术在大跨度桥梁工程中的应用分析[J].运输经理世界,2020,01(15):107-108.