大跨度钢结构桁架桥施工技术探讨

大跨度钢结构桁架桥施工技术探讨

作者：齐艳玲

来源：《城市建设理论研究》2012年第35期

摘要：近年来，随着社会经济的快速发展，建筑空间结构的形式也呈多样化发展的趋势，大跨度刚结构具有施工速度快、节能环保、建筑造型美观、抗震性能好等特点，因此发展非常迅猛，并广泛应用于大型桥梁建筑中。本文介绍了钢结构的建筑特点，并论述了大跨度钢结构桁架桥的施工工艺。

关键词：钢结构；桁架桥；施工工艺

Abstract: in recent years, with the rapid development of social economy, the construction of the space structure of the form and the development trend of diversification, large-span steel structure has the construction speed is quick, energy conservation and environmental protection, building modelling beautiful, seismic performance is good wait for a characteristic, because this is developing very fast, and widely used in large bridge building. This paper introduces the architectural features of the steel structure, and discusses the big span steel structure truss bridge construction process.

Keywords: steel structure; Truss bridge; Construction technology

中图分类号：TU393.3文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

引言

在大跨度桥梁的设计中，钢结构桁架桥以其承载力高、跨越能力大、外形雄伟壮观等优点受到越来越广泛的重视和应用。钢结构桁架桥的社会需求和工程应用逐年增加，这给我国钢结构的进一步发展带来良好的契机，同时也对钢结构技术水平提出了更高的要求。

一、现代钢结构的建筑特点

（一）桁架结构是在网架结构的基础上发展起来的，与网架比，有用钢量经济的特点。

预工程化程度高，使不同材料、不同形状的建筑结构配件有一定的互换性和通用性，大大降低了建设成本，并且加快了施工速度，使工期缩短，资金周转速度加快，建筑能够更早投入使用。桁架属于单向受力结构，平面外的稳定主要依靠撑杆和系杆来承担，只需计算平面内的强度和稳定即可。桁架结构和网架相比，省下了弦纵向杆件和网架的球节点。大跨度结构系跨度等于或大于60m的结构，由于大跨度钢结构造型越来越新颖，跨度也越来越大，结构体系越来越复杂，施工也越来越难。目前，大跨度钢结构常用的安装方法也都有其优缺点和一定的针对性。为了体现建筑美学和设计师理念，大跨度钢结构往往是一个个性化的变异设计，不同

的结构形式、场地条件及工程实际情况，所采用的施工技术也会有所差异。（二）原材料可以循环使用，有助于环保和可持续发展。

我国人口众多，资源、能源非常短缺，因此，发展钢结构的意义就显得尤为重要，中国是世界上最大的混凝土建筑大国。钢材是一种高强度高效能的材料，再循环价值很高，边角料不需要制模施工，也有很高的价值。目前我国已引入国际上引人瞩目的新型产品，与砖混结构比较，节约所需能源，减小维护费用。具有环保节能的特点。

（三）钢结构桁架桥能够满足超高度和超跨度的要求。

钢材组织均匀，其密度与强度的比值远小于砖石，混凝土，木材，并且强度高，弹性模量亦高。在受力相同情况下钢结构自重小，从而可以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵活的结构形体。

（四）建筑与结构的设计与功能一体化,使建筑更富有功能化。

在钢结构桁架桥中，结构的形体，构件，节点从很大程度上制约着建筑的形象。建筑与结构的设计与功能只有做到一体化，才能使建筑更富有功能化以便随后的各个设计环节进行下去，创造出技术与艺术融为一体的钢结构建筑。比如重庆朝天门大桥主桥采用（190＋552＋190）ｍ中承式钢桁连续系杆拱桥，双层桥面布置，上层为双向六车道和两侧人行道，桥面总宽36m，下层中间为双线城市轨道交通，两侧各预留一个汽车车行道。

二、大跨度钢结构桁架桥的施工工艺

施工方案的选择主要取决于结构形式。在实际工程中，由于受建筑体型、场地、造价、工期等因素制约，一种单纯的吊装方案，往往不能满足要求。下面介绍几种钢桁拱桥的施工方法：（一）行走吊机架设法

拱上吊机主要分为步履式和移动式，由千斤顶或卷扬机牵引行走，通过后平衡装置保持稳定，并逐节段安装外伸。起吊安装时，吊机与主体结构锚固，结构稳定性好，有利于构件的准确定位和安装。这个方法在城市高架桥的架设中得到广泛应用。而且在高水位的河面上架桥，也可以使用这种方法。

（二）浮吊架设法

在桥梁上方设置门吊，将组装好的整孔主梁逐孔起吊，放置在桥墩、台间，然后依次安装桥面系和平纵联。浮吊架设的优点在于钢桁架的拼接可以在岸上进行，这样可以避免大量的高空作业。随着钢桁架拱桥跨度的增大，其对起重和运输设备的要求高，操作难度大；此外，这种施工方法对桥址的地形条件和天气状况要求也较高。韩国的傍花大桥、加拿大魁比克桥、新光大桥均采用这种架设方法进行施工。

（三）有支架架设法

有支架架设法可以使结构受力更加明确，施工难度减小。施工较小跨径的钢桁架拱桥时，在条件允许的情况下（水深较浅，航运要求不高或陆地上）可以采用满堂临时支架进行施工。天津国泰桥即采用此种方法进行施工。大跨径的钢桁架拱桥在其边跨也可以采用临时支墩进行施工，这种方法可以缩小边孔的悬臂长度，改善结构的受力，重庆朝天门大桥也采用了这种方法。

（四）悬臂架设法

用移动式刚腿转臀起重机，一面拼装，一面逐渐向前推进。悬臀法架设钢梁是在桥位上不用临时脚手架支撑，而是将杆件依次悬拼至另一墩（台）上。其特点是不受桥渡水文条件、通航、流水、墩高和季节的限制，而且其专用辅助结构和辅助设备费用较少。对于多跨的连续桁架刚性拱桥而言，该安装方法使结构受力简单明确、施工工期大大缩短，缅甸曼德勒桥就采用这种方法。

（五）缆索吊装架设法

缆索吊装施工方法的特点是吊机安装、拆卸比较方便，适用于多种拼装方式，且对拱和梁的运输方式和地点限制少。缆索吊机主塔多数情况下同时也作为临时扣索索塔，不仅造成主塔的受力复杂，吊机起吊时主塔产生的变形还将通过临时扣索影响到主体结构的变形，这对全桥的施工线形和内力的控制是很不利的。

（六）斜拉扣挂架设法

对于单孔的大跨度钢桁架拱桥，斜拉扣挂施工方法是经常被采用的。如在广西邕宁邕江大桥（312m）施工中开发研究了千斤顶钢绞线斜拉扣挂法，由于该技术采用了高强度、低松弛、张拉行程控制准确的预应力钢绞线作为拱肋悬臂拼装的扣索，使得拱肋的线形控制相对容易。