大跨度混合梁斜拉桥施工控制关键技术

大跨度混合梁斜拉桥施工控制关键技术

崔彬文，北京铁城建设监理有限责任公司100855 北京海

淀区

摘要：随着科学技术的迅速发展，新技术、新材料的不断研发应用，计算机辅助设计在大跨度桥梁的设计中被广泛的应用，再利用遥控技术和GPS控制桥梁的施工，使得大跨度桥梁向着大跨度、新型、轻质和美观方向发展。但是大跨度桥梁比普通桥梁在施工时，投资大，成本高，施工更为复杂。本文主要探讨大跨度桥梁在施工过程中的关键技术。

【关键词】大跨度桥梁施工技术

一、前言

自从改革开放以来，我国大跨度桥梁施工的发展进入了一个高速的发展时期，主要表现在近几年来大幅度增加的桥梁建筑总数量，多样化体系的桥梁结构，桥梁结构的跨度也日益变大，建筑桥梁施工的工程环境也越来越复杂化，因此对大跨度建筑桥梁施工的技术有了更高程度的要求。施工是桥梁建筑工程中很重要的一个环节，合理正确的施工措施能使得施工管理与组织的水平得到有效提升。

二、大跨度桥梁施工施工前期的准备工作

2.1合理选取桥梁结构：一般情况下，普通的桥梁常采用T 型或槽型（U型）的桥梁截面，而大跨度预应力混凝土桥梁在截面形状的选择上与此有很大差别，其截面形状采用的是变截面箱型的结构，与一般形状相比，这种截面形状的承载能力更强，且自重较轻。另外，对桥梁截面形状的选择，受到桥梁自身跨度的弯矩以及分布不均等因素的影响，综合各种因素，变截面箱型的结构形状是桥梁截面形状的最佳选择。

2.2科学合理的运用线性控制技术：对于大跨度预应力混凝土桥梁的建设施工技术而言，线性控制技术在桥梁工程中的运用是较为普遍的，通过分析桥梁整体结构，进行科学设计，并对施工过程进行有效控制。

三、大跨度桥梁基础施工关键技术

3.1桥梁基础施工

（1）大型深水群桩基础施工

钻孔平台搭设：对大型深水桩基础结构进行施工时，近年来发展出了不少具有代表性的新技术和新工艺，如钢护筒平台和钢吊箱平台技术，这两种新工艺较之传统施工工艺在技术上更具有先进性。钢吊箱围堰工程是通过精确定位的钢吊箱加装钢护筒，以形成钻孔平台，当承台地面与河床基层较高时，或承台高程以下土层结构较为松软时，可采用此种方法进行施工。而钢护筒平台结构则是完全以钢护筒作为竖向承重荷载的支撑结构，通过打桩船和打桩机具的精确施工技术，可将钢护筒准确打入足够深度的土层，并在钢护筒顶部安装支撑、布置平台板和安装相应钻孔施工机械进行作业。

大型钢吊箱施工：大型钢吊箱近年来较为先进的是整体吊装和现场整体同步控制下放两种工艺。大型钢吊箱水上浮运、现场整体吊装工艺。岸上基层使用整体钢吊箱技术，通过滑道、预制管道或水上浮运等措施将钢吊箱运至施工现场，并在已完成的桩基础施工现场使用吊装、定位和水下封孔等措施进行施工。采用此种施工技术具有施工进度快、作业精度高、施工安全性好、结构稳定等优点；计算机控制整体同步下方技术。钢吊箱在施工中采用了计算机控制的整体同步下放技术，改善了以往钢吊箱下放施工受到结构质量和规模的制约，此种技术的应用对大跨度桥梁施工的发展具有十分广阔的发展前景。

3.2沉井基础施工

沉井基础大量应用与大跨度桥梁的基础，如主塔基础及悬索桥的锚钉基础等。沉井基础施工主要包括沉井基础处理、钢壳沉井的加工、安装及混凝土浇筑、混凝土沉井的接高及下沉、清基及封底等步骤。其

中大部分沉井下沉均采用部分降排水施工。

3.3地下连续墙施工

地下连续墙具有场地适应能力强、施工噪声小、对底层结构破坏小和防渗性能好、刚度大等优点，已成为当前国内外地下连续墙施工的主要技术，我国的地下连续墙施工在大跨度桥梁基础的施工应用中也得到了快速发展。地下连续墙工程主要由基层处理、钻孔成槽、底部清理、接头工程和混凝土的浇筑与养护施工等。

四、大跨度桥梁中索塔工程施工的关键技术

在大跨度的桥梁工程中，索塔工程多为钢结构或钢筋混凝土结构，包括钢筋、混凝土、模板、劲性骨架的塔柱施工，以及钢筋、混凝土、模板、预应力张拉的横梁施工，还有其他附属设施几个部分的施工。下面就具体分析塔柱及横梁的施工技术。

4.1塔柱施工

施工人员在对塔柱进行施工时，主要应当采取抗倾斜的措施，对具体的工程进行辅助，以避免塔柱出现倾斜。具体来讲，大悬臂施工状态下，塔柱必会受到自重及其他外部的影响，出现倾斜问题，进而在过大的倾斜拉应力影响下，造成开裂问题，所以，施工人员必须采用约束结构或水平支撑等措施，对其倾斜问题加以全面控制，以尽可能地推动其倾斜柱在受力与变形方面的稳定性。目前，施工人员可以使用的抗倾斜技术主要为主动支撑的逐段设置技术，在施工完成之后，将主动支撑拆除，若塔身出现向外倾斜的问题，还应当根据其具体的高度，设置受压支架或受拉拉杆。同时，施工人员还可以追踪棱镜的技术，对索塔的中心位置进行修正，并以测量机器人以及自动检测软件，对索塔进行线形测量与监控。

4.2横梁施工

索塔横梁部位的施工主要应用到塔吊以及电梯两项设备，其施工可以为柱、梁的同步或异步进行，以钢管落地的支架法组织开展施工工作，且要以其横梁的具体尺寸为依据，对混凝土的浇筑工作进行分层、分段的浇筑，并一次性地完成预应力张拉的施工。若横梁高度在5 m 以下，可以将混凝土的浇筑也定位为一次性实施。同时，施工人员还要在钢结构加工制作完成之后，使用驳船对桥梁钢索塔进行分解运输，待到达施工现场之后，再以塔吊或其他设备进行分节吊装与接高施工，以最终完成索塔施工。

五、大跨度桥梁的上部结构施工的关键技术

大跨度桥梁的上部结构工程主要分为斜拉桥、悬索桥、桁架拱等几种形式，各种形式均有其自身的施工技术与注意事项，需要在施工中加以妥善处理，以下就具体对斜拉桥的施工技术加以分析。

5.1 基础施工

大跨度的斜拉桥具有较长的长度与宽度，且主梁为钢箱梁，具有较大的节段重量，其悬索安装还需要具有足够的抗风稳定性。因此，在进行安装时，要努力做好对于梁体集中跨合龙施工的控制。具体来讲，梁体的施工人员主要应当做好对于支点反力的控制，降低各梁段之间的变形幅度，并使用高速的起吊系统，保证梁段的高速提升。而中跨合龙施工则应当采取顶推装置与临时固接体系进行辅助，以保证结构受力和线性理论之间的一致性。同时，施工人员需要严格做好对于0 号块箱梁的施工控制，并采用合适的机械对钢箱梁进行悬吊拼接，然后做好支架安装及混凝土浇筑施工控制，进而奠定斜拉索施工的基础。

5.2斜拉施工

对于超长的斜拉索施工来讲，由于此类桥结构具有较长的斜拉索、极大的牵引力、较重的斜拉索，所以，应采用合适的张拉工艺进行施工。比如，为塔柱附近的短索选择塔吊进行提升，并以梁内手扳葫芦进行牵拉，以做好张拉施工工作。而长斜拉索则要以桥面吊索桁车，对索盘进行起吊与展索，并以连续千斤顶、桥面卷扬机作为牵引设备实施牵引施工。在进行长索牵引锚固时，还应当根据以下公式，做好对于牵引力的计算，以保证锚头和锚垫板二者之间距离的合理性。同时，施工人员还要根据计算出的数据，对牵引工作的方式与设备进行协调搭配，并选择合理的张拉杆、撑脚以及连接套。而且，设计人员还要对梁端空间、塔端空间进行合理设计，为长索张拉施工创造充足的空间。ΔL = L - L + - 。其中，L 为斜拉索长度；Lx为水平投影的长度；E 为垂直索弹性模量；w 为单位长度钢索的重量；A 为钢丝截面积。

六、结束语