刍议桥梁施工中的关键技术

刍议桥梁施工中的关键技术

吴斐

吴斐

(中铁十二局集团有限公司广东珠海519000)

摘要：文章主要以斜拉桥和悬索桥等不同类型结构桥梁的相关施工工艺着手论述大跨度桥梁在施工过程中所需要掌握的关键技术。

关键词：大跨度桥梁；施工；关键技术

现如今，伴随着我国经济基础建设的蓬勃发展，结构较长的拱桥、斜拉桥和悬索桥等不同类型的桥梁不断出现在江河湖海流域、沿海的深水区和特殊地质的环境中。大跨度桥梁的相关施工工艺独有特点为规模浩大、跨度较长和塔柱高耸，桥梁施工工程主要包括基础设施工程、上部结构工程以及索塔工程三个方面【1】。基础设施工程有深水高桩承台、沉井、地下连续墙等，上部结构工程包括大跨度拱桥、悬索桥、立交桥、高架桥、斜拉桥，索塔工程主要分为混凝土塔和钢塔结构。

一、基础设施工程施工

（一）深水高桩承台的基础施工

深水高桩承台独有特点为处于深厚的覆盖层中，普遍情况下覆盖层水深、水流急且流态紊乱，在进行施工时钻孔的平台和钻孔桩的难度相对较大；承台尺寸较大，无论是钢吊箱结构还是钢套箱结构，其规模都比较浩大，在设计制作到安装方面困难程度都相对较大；钻孔桩位置比较密集、桩桩间距离较小，在进行钻孔时要求一线工人有极高垂直度，在进行施工时需要穿过溶洞和易坍孔土层等地表层，所用的护壁泥浆要求较高，同时要求成孔速度迅速。根据上述特点，选取的相关施工技术需要具有以下几方面：

1.在水流湍急的深水中，需要运用大型钻孔的平台技术。在相对复杂的水流之中，船的定位工作进展起来难度较大，同时操作平台的相应钢管桩的刚度相对较小又有较长的悬臂，在水强大动力的作用中会产生涡振现象，极易造成其断裂。因此，应把外围钢护筒直接作为平台的支承结构，同时借助刚度较大的悬臂型钢护筒作为导向装置，可以将护筒的沉放精度和速度提升至最大化。

2.位置处于深厚的覆盖层时，可以采用超大直径钻孔进行灌注桩技术。针对不同地层需要选择合理钻速，同时采用品质优良的PHP泥浆进行护壁，这样可以使泥皮厚度充分减小，在进行施工时所选用的钢筋笼必须同槽制作，运用桩底后压浆的方法促使群桩基础沉降量加速减少，提升桩基自身的承载能力和基础刚度。

3.设计超长超大的钢吊箱及相关施工技术。例如苏通大桥，凭借其双壁钢吊箱的结构承台和系梁施工，待施工完成后，钢吊箱的结构就成为了桥梁的永久结构中的一部分。钢吊箱的结构长度为119m、宽度为53m、高度为17m，整体重量大约为6180t。像这种浮吊式整装的钢吊箱在我国工艺相对比较成熟，在施工时运用现场组拼，运用若干连续式的千斤顶一并下放于首节钢吊箱的方法，采用可靠性设计进行信息化监控和液压程控等相关技术，促使大型钢吊箱在下放入水的过程中保持平稳，并定位准确。

（二）沉井的基础设施施工

沉井的相关基础施工独有特点为：运用格仓结构，尺寸相对庞大；在水中进行沉井操作时，大多为钢筋混凝土结合的形式，在进行施工时操作相对困难，特别是沉井施工的浮运定位工作也比较困难；在进行施工时，沉井定位工作要求极高精度，针对沉井在下沉过程中出现的偏离既定位置，很难进行有效控制；在下沉的过程中和下沉完成后需要冲刷河床，这也需要合理有效地选择其着床时机和状态。

二、上部结构的工程施工工作

（一）悬索桥的施工工作

在主缆进行施工的过程中，运用水下、水表面和空中过渡法进行先导索的架构和锚道的安装，在主缆索股的架构过程中需要凭借门架单线或双线往复式牵引系统，其效率相对较高，对基准的索线形和锚跨的张力要进行调整以达到准确，保证主缆索股在其安装时的质量和受力均匀【2】。下面以贵州的坝陵河大桥为例说明，钢桁加劲梁独有特点是钢桁加劲梁多数在双层桥面或横跨山区峡谷的悬索桥中予以应用，用高强螺栓将其连接。在施工过程中，凭借桥面吊机将钢桁加劲梁进行吊装，从桥梁两侧的索塔往中心跨越处推进时需要采用平面结构的悬拼法。在进行钢桁架的架设时，需要采取有铰的依次刚接法，在主桁架上弦杆处需要安装一个临时铰，铰节主横桁架的横梁之间需要配备抗风型拉索【3】。

（二）斜拉桥的施工工作

斜拉桥自身跨度普遍较大、其桥面相对较宽。桥梁主梁结构为钢箱梁结构，重量较大，这对起吊安装设备的要求也相对较高。斜拉桥的主梁上有较长的单双悬索，这需要极强的抗风稳定性【4】。斜拉索的相关施工特点为长索牵引力相对较大，在安装时如果采用普通塔端进行牵引和张拉工艺均十分困难，需要更换为梁端牵引和张拉工艺同时进行施工。

根据上述特点，要运用梁端安装技术以及中跨合龙技术。例如，苏通大桥，其自身跨度为1089m，梁段的长度约为17m、宽度约为41m、其总重达450t、其总吊高约为80m。凭借双桥面的相关吊机系统，促使支点的反力有效性分散，梁段间变形程度相对减小，且其相关匹配质量也同时得到大幅度提升。运用顶推与合龙施工工艺相结合把塔梁的临时固接体系以及顶推装置进行系统化设计，以保证施工期的稳定运行，也可以满足对顶推调整的需要。

（三）高架桥的施工工作

高架桥是一种桥梁，俗称跨线桥，高架桥被放置于大多数钢混结构上或者圬工拱上，因其自身跨度较大，其内部具有高支撑力的塔以及相应支柱，高架桥是可以跨过山谷、道路、河流以及较低的障碍物的桥梁。在城市迅速发展以后，我国交通呈现严重的拥堵现象再加上周围的高楼建筑物密集，街道无法实行拓宽。根据上述交通现状，高架桥在城市中被广泛应用。高架桥可以有效对交通密度地的车流量进行疏散，从而提升运输效率。

高架桥以其悬空不占用空间的特点著称，其桥体主身以钢混结构为主，两侧加以塔柱斜拉作为桥体有力支撑。桥墩高度相对较高，一般采用钢混排架或者单柱及双柱式的钢混桥墩。在山区采集木料较方便时，也可以采用木排架。其墩台位置以及基础型式需要配合城市相应地下管线的位置进行布置，有效减少的拆迁工作量。桥上相应安全设施需要认真对待，桥面的铺装层需要进行良好设计，以期在任何季节都具有良好的摩阻力，车道两侧要布置大量防护装置，避免车辆发生坠桥事故。

三、索塔工程的施工工作

（一）混凝土索塔的施工工作

在混凝土索塔的施工工程中，其塔身高度普遍较大。在进行施工时，索塔的预应力锚固普遍是钢锚梁结构或者钢锚箱结构，其尺寸及重量均相对较大，难于定位安装。例如：在苏通大桥进行施工时，运用爬模系统对塔身混凝土进行全方位施工，促使塔身线形得到了良好保障。采用的钢锚梁或钢锚箱均是由工厂制造，在工厂中有安装于微型测量的控制网，将钢锚梁或钢锚箱进行制作和预拼装进行全程化控制，在进行施工时凭借高精度三向千斤顶的相关系统与施工的控制技术进行有效结合，以保证首节钢锚箱或钢锚梁的精确定位【5】。

（二）钢塔的安装施工工作

钢塔节段在进行安装时要保证接口精密对位和金属接触率，运用大吨位塔式起重机将钢塔节段进行吊起，后进行安装。在曲线形钢塔进行施工时，凭借可调节的节段以及钢横梁的自然合龙技术等，以此确保施工监测过程的高精度，良好完成曲线钢塔的安装工作。

（三）超高索塔形态的控制技术

超高索塔自身线形结构极易受到风和温度的影响，在进行施工时要求及时修正，在进行施工的过程中需要严格进行控制线形。在外界条件恶劣的环境下，测量仪器和测控技术均需要极高的适应性，特别是在工期紧张时，需要满足全天候作业。

结束语：

大跨度桥梁的施工工作是桥梁的施工技术中的一项重要内容，对大跨度桥梁的建筑工作，首先需要具备巨型的设计设备，还需要有创新型工艺。伴随着我国的现代化建设的不断推进，大跨度桥梁的施工技术必将引领新的桥梁建设领域，更好的为今后的桥梁建设服务。

参考文献：

[1]孔群娥.刍议高性能混凝土在桥梁施工中的优势及应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2012(11)

[2]陈炜,刘海忠,石建华等.福州鼓山大桥关键技术研究[J].桥梁建设,2010(5)

[3]姚发海.大跨长联钢桁梁顶推关键技术[J].桥梁建设,2011(2).