淺談橋梁上部施工技術(shù)

徐天雪

（中國(guó)路橋工程有限責(zé)任公司，北京 100011）

引言

在橋梁工程中，施工是非常重要的環(huán)節(jié)，它決定著工程的工期、質(zhì)量和整個(gè)工程的造價(jià)等問(wèn)題。因此，合理地選擇施工方法，正確地組織施工和科學(xué)管理，具有十分重要的意義。

橋粱上部結(jié)構(gòu)的形式是多種多樣的，其施工方法的種類也較多，但除一些比較特殊的施工方法之外，大致可分為整體施工法和節(jié)段施工法兩大類。本文根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)將常用一些施工方法進(jìn)行簡(jiǎn)述。

1 橋梁上部結(jié)構(gòu)施工的方法分類

一般來(lái)說(shuō)，橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工可以分為現(xiàn)場(chǎng)澆注和預(yù)制安裝兩類。

現(xiàn)場(chǎng)澆注的方法有很多，基本方法就是在橋梁某處搭建支架，并在此基礎(chǔ)上澆注混凝土。它既不需要大型的吊車和運(yùn)輸設(shè)備，也不需要預(yù)制的場(chǎng)地，只需在混凝土材料的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后拆掉支架和模板即可。這樣一來(lái)，梁體的主筋就具有了連續(xù)性，進(jìn)而提升整座橋梁的性能。但是該方法的施工周期較長(zhǎng)，施工質(zhì)量控制工作也難以開(kāi)展；由于混凝土的收縮和徐變而引起的應(yīng)力損失也比較大；施工過(guò)程中對(duì)于模板和支架的消耗量較高，迸一步增加了工程成本；所搭建的支架具有一定的危險(xiǎn)性，如果施工期間遭遇洪水或較大漂浮物的沖擊，就容易發(fā)生危險(xiǎn)。

預(yù)制安裝法主要就是先在預(yù)制工廠或者交通運(yùn)輸便利的地方建設(shè)預(yù)制場(chǎng)并進(jìn)行梁的預(yù)制工作，然后再根據(jù)工程所在地的實(shí)際情況選擇合理的架設(shè)方法進(jìn)行安裝。預(yù)制安裝法施工大多應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的建設(shè)和施工中，主要分預(yù)制、運(yùn)輸、安裝三步進(jìn)行。預(yù)制安裝施工法的優(yōu)點(diǎn)主要集中在五方面：(1)由于是工廠化生產(chǎn)，因此構(gòu)件的質(zhì)量較好，各項(xiàng)參數(shù)也更符合設(shè)計(jì)要求的精度。(2)實(shí)現(xiàn)了上下部結(jié)構(gòu)的平行作業(yè)，最大限度的縮短了施工工期。(3)減少了對(duì)人力的使用，在一定程度上降低了工程造價(jià)。(4)施工速度較快，適合于那些工期較緊的工程。(5)構(gòu)件的預(yù)制結(jié)束后往往要存放一定時(shí)間，因此在正式安裝的時(shí)候已經(jīng)存在了一定的齡期，因此可以有效減少混凝土的收縮、徐變所帶來(lái)的變形。

2 橋梁上部現(xiàn)澆法施工技術(shù)

2.1 固定支架法

這是在橋跨間設(shè)置支架、安裝模板、綁扎鋼筋、現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的施工方法，特別適用于旱地上的鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土中小跨徑連續(xù)梁橋的施工。支架按其構(gòu)造的不同可分為滿布式、柱式，梁式和梁柱式幾種類型，所用材料有門(mén)式支架、扣件式支架、碗扣式支架、貝雷桁片、萬(wàn)能桿件及各種型鋼組合構(gòu)件等。在這種施工法中，支架雖為臨時(shí)結(jié)構(gòu)，但施工中需承受梁體的大部分恒重，因此必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)支架的地基要可靠，必要時(shí)需對(duì)地基進(jìn)行加固處理。固定支架法施工的特點(diǎn)是：梁的整體性好，施工平穩(wěn)、可靠，不需大型起重設(shè)備；施工中無(wú)體系轉(zhuǎn)換的問(wèn)題；需要大量施工支架，并需要有較大的施工場(chǎng)地。

2.2 懸臂澆筑法

這種方法最常用的是采用掛籃懸臂澆筑施工，在橋墩兩側(cè)對(duì)稱逐段就地澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力筋，移動(dòng)掛籃繼續(xù)進(jìn)行施工，使懸臂不斷按長(zhǎng)，直至合龍。掛籃懸臂澆筑施工是1959年首先由德國(guó)迪維達(dá)克創(chuàng)造和使用的，因此又稱迪維達(dá)克施工法。掛籃的構(gòu)造形式很多，通常同承重梁、懸吊模板、錨固裝置、行走系統(tǒng)和工作平臺(tái)幾部分組成。掛籃的功能是：支承梁段模板、調(diào)整位置、吊運(yùn)材料機(jī)具、澆筑混凝土、拆模和在掛籃上進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉工作。掛籃除強(qiáng)度應(yīng)保證安全可靠外，還要求造價(jià)低、節(jié)省材料、操作使用方便、變形小、穩(wěn)定性好、裝拆移動(dòng)靈活和施工速度快等。懸臂澆筑施工不需在跨間設(shè)置支架，使用少量施工機(jī)具設(shè)備，便可以很方便地跨越深谷和河流，適用于大跨徑連續(xù)梁橋的施工。同時(shí)根據(jù)施工受力特點(diǎn)，懸臂施工一般宜在變截面梁中使用。

2.3 頂推法

頂推施工是在橋臺(tái)的后方設(shè)置施工場(chǎng)地，分節(jié)段澆筑梁體，并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將澆筑節(jié)段與已完成的梁體聯(lián)成整體，在梁體前端安裝長(zhǎng)度為頂推跨徑0.7倍左右的鋼導(dǎo)粱，然后通過(guò)千斤頂施力，將粱體向前方頂推出施工場(chǎng)地，重復(fù)這些工序即可完成全部梁體的施工頂推法最早在l959年奧地利的阿格爾橋上使用的，其特點(diǎn)是：由于作業(yè)場(chǎng)所限定在一定范圍內(nèi)，可設(shè)置制作頂棚而使施工不受天氣影響，可以全天候施工。連續(xù)梁的頂推跨徑以30～50m最為經(jīng)濟(jì)有利，若竣工跨徑大于此值，則需采用臨時(shí)墩等輔助手段。逐段頂推施工宜在等截面的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)粱橋中使用，也可在結(jié)合梁和斜拉橋的主梁上使用。用頂推法施工，設(shè)備簡(jiǎn)單、施工平穩(wěn)、噪聲低、施工質(zhì)量好，可在深谷和寬深河道上的橋梁、架橋以及等曲率曲線橋、帶有豎斜線的橋和坡橋上采用。

3 橋梁上部預(yù)制安裝法施工技術(shù)

3.1 自行式吊車吊裝法

采用汽車吊、履帶吊和輪胎吊等機(jī)械，有單吊和雙吊之分。此法一般適用于跨徑在30m以內(nèi)的筒支梁板的安裝作業(yè)。在現(xiàn)場(chǎng)吊裝孔跨內(nèi)或引道上應(yīng)有足夠設(shè)置吊車的場(chǎng)地，同時(shí)應(yīng)確保運(yùn)梁道路的暢通，吊車的選定應(yīng)充分考慮梁體的重量和作業(yè)半徑后方可決定。

3.2 架橋機(jī)安裝法

這是預(yù)制梁的典型架設(shè)安裝方法。在孔跨內(nèi)設(shè)置安裝導(dǎo)梁，以此作為支承梁來(lái)架設(shè)梁體，這種作為支承梁的安裝梁結(jié)構(gòu)稱為架橋機(jī)。目前架橋機(jī)的種類甚多，有專用的架橋機(jī)設(shè)備，也有施工者應(yīng)用常備構(gòu)件自行拼裝而成的。按形式的不同，架橋機(jī)又可分為單導(dǎo)梁、雙導(dǎo)梁、斜拉式和懸吊式等。懸臂拼裝和逐跨拼裝的節(jié)段式橋梁也經(jīng)常采用專用的架橋機(jī)設(shè)備進(jìn)行施工。

3.3 逐孔拼裝法

逐孔拼裝法一般適用于節(jié)段式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的施工。在施工的孔跨內(nèi)搭設(shè)落地式支架或采用懸吊式支架，將節(jié)段預(yù)制塊件按順序吊放在支架上，然后在預(yù)留孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)梁施加預(yù)應(yīng)力使其成為整體，這種方法形象的通俗名稱為“穿糖葫蘆”。

3.4 懸臂拼裝法

懸臂拼裝法現(xiàn)多用于預(yù)應(yīng)力混凝士梁體的施工，其他類型的橋梁亦可選用。這是一種將梁體分節(jié)段預(yù)制，墩頂附近的塊件用其他架設(shè)機(jī)械安裝或現(xiàn)澆，然后以橋墩為對(duì)稱點(diǎn)，將預(yù)制塊件沿橋跨方向?qū)ΨQ起吊、安裝就位后，張拉預(yù)應(yīng)力筋，使懸臂不斷接長(zhǎng)，直至合龍的施工方法。懸臂拼裝法施工速度快，橋梁上、下部結(jié)構(gòu)可平行作業(yè)，預(yù)制塊件的施工質(zhì)量易控制，但預(yù)制節(jié)段所需的場(chǎng)地大，且拼裝精度在大跨徑橋梁的施工中要求較高，因此此法可在跨徑l00～200m的大橋中選用。這種施工方法可不用或少用支架，施工時(shí)不影響通航或橋下交通，宜在跨深水、山谷和海上進(jìn)行施工，并適用于變截面預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋。懸臂拼裝可用的機(jī)具設(shè)備較多，有移動(dòng)式吊車、移動(dòng)桁式吊、纜索吊、汽車吊和浮吊等，可根據(jù)不同的橋梁結(jié)構(gòu)和地形條件進(jìn)行選擇。頂推施工的方法依頂推施力的方法可分為單點(diǎn)頂推和多點(diǎn)頂推兩種。

3.5 跨墩龍門(mén)安裝法

在墩臺(tái)兩側(cè)順橋向設(shè)置軌道，在其上安置跨墩的龍門(mén)吊，將梁體在吊起狀態(tài)下運(yùn)至架設(shè)地點(diǎn)而安裝在預(yù)定位置。此法一般可將梁的預(yù)制場(chǎng)地安排在橋頭引道，以縮短運(yùn)梁距離。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，橋梁上部結(jié)構(gòu)施工直接影響著橋梁工程的美觀性、安全性和使用性能，是橋梁工程中的重要環(huán)節(jié)。橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工方法較多，文中所列舉的只是其中的一小部分，工程技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際情況對(duì)施工方法進(jìn)行合理的選擇和組合，以便充分發(fā)揮其自身優(yōu)勢(shì)，為橋梁工程質(zhì)量的提升和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增加做出更大貢獻(xiàn)。

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