對大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工技術的分析

徐賀

（中交世通（重慶）重工有限公司，重慶 402100）

1 引言

大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁具備較強的剛度和承載能力，外形美觀，維護簡單，而且抗震能力較強，在公路橋梁工程建設中得到了廣泛應用。新的發(fā)展環(huán)境下，大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程數(shù)量不斷增加，相應的施工技術也在快速發(fā)展，而考慮到大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工難度較大，為保障橋梁工程整體施工質(zhì)量和施工安全，需要加強對其施工技術的深入研究。

2 大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁的特點

大跨度鋼結(jié)構(gòu)是指橫向跨越超過60 m 的鋼結(jié)構(gòu)或跨度在18 m 以上的框架結(jié)構(gòu)，包括網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)，對比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，大跨度鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、強度高、抗震能力強的優(yōu)點，可以承受較大的重量，因此，被廣泛應用于橋梁工程建設中。

大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁具備以下4 個顯著特征：

1）橋梁具備固定墩梁連續(xù)結(jié)構(gòu)形式，不需要設置固定支座，也不需要進行煩瑣的體系轉(zhuǎn)化，能夠極大地簡化施工流程。

2）結(jié)構(gòu)剛度和承載能力強，豎向抗彎強度和橫向抗扭強度大，可以很好地滿足大跨度橋梁的受力需求，將鋼材本身的高強特性充分發(fā)揮出來。借助柔性墩或雙臂墩的布設，橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能可以得到強化，以更加靈活的墩柱結(jié)構(gòu)形式來適應混凝土徐變、收縮等引發(fā)的位移，盡量降低墩頂負彎矩峰值。

3）當橋梁的跨度達到200～300 m 時，對比同等跨度的斜拉橋或拱橋，大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁的施工周期更短，優(yōu)勢也更加明顯。

4）大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁造型美觀，下方空間巨大，如果是橫跨河流，可以為通航提供便利，且橋面上視野開闊，景觀效應良好[1]。

3 大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工技術

3.1 浮吊架設技術

浮吊架設技術是大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工中常用的技術之一，要求作業(yè)人員在橋梁上方設置門吊，將預先安裝好的主梁吊起并放置在橋臺和橋墩之間，對橋面系和平縱聯(lián)進行依次安裝。對比傳統(tǒng)的作業(yè)方法，浮吊架設技術能夠減少高空作業(yè)次數(shù)，保證施工安全。但是，隨著橋梁跨度的增大，浮吊架設技術對運輸設備和起重設備的要求會不斷提高，施工作業(yè)難度也會隨之增大。同時，應用浮吊架設技術進行大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工的過程中，必須充分考慮天氣狀況和地形要求，為各項工作的順利實施提供便利。結(jié)合實際情況的分析，應用浮吊架設技術時，必須將臨時支墩的間距控制在85 m，采用分段浮運吊裝方式，條件允許的情況下，可以配合大型浮吊船進行作業(yè)[2]。

3.2 滿堂支架技術

滿堂支架技術在普通橋梁施工中十分常見，其能夠為橋梁的施工作業(yè)提供相應的平臺和支撐點，減少大型設備的使用。將滿堂支架技術應用到橋墩或鋼混疊合梁施工中，能夠突破橋梁跨度的限制。從目前來看，滿堂支架技術通常被用于鋼桁架拱橋的建設，通過合理設置支架來保障結(jié)構(gòu)均衡受力，提升施工作業(yè)的安全性，降低施工難度。需要注意的是，滿堂支架技術在應用中會受到環(huán)境因素的限制，只適用于在陸地上或水深相對較淺的河流中的橋梁施工[3]。

3.3 轉(zhuǎn)體施工技術

在大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁的建設過程中，轉(zhuǎn)體施工技術具有一定的代表性，應用頻率較高，能夠?qū)蛄旱纳喜拷Y(jié)構(gòu)分成2 個1/2 跨分別進行施工，然后借助轉(zhuǎn)體合龍的方式完成相應的施工目標。轉(zhuǎn)體施工技術可以結(jié)合施工現(xiàn)場的地形狀況進行支架的搭設以及拼裝作業(yè)，而跨橋轉(zhuǎn)體施工過程中，要求施工人員能夠合理確定軸線位置，做好精準定位，以保證轉(zhuǎn)體系統(tǒng)封固作業(yè)的效果。轉(zhuǎn)體施工技術有3 種不同的轉(zhuǎn)體形式：（1）豎向轉(zhuǎn)體，常用于深山峽谷和平原跨越橋梁工程的建設；（2）水平轉(zhuǎn)體，適用于梁式橋梁的建設；（3）聯(lián)合轉(zhuǎn)體，融合了豎向轉(zhuǎn)體和水平轉(zhuǎn)體的優(yōu)勢，適用性更強。應用轉(zhuǎn)體施工技術進行橋梁施工的過程中，可以在保障操作便利的同時，提升施工安全性，也能夠縮短工期，降低成本。

3.4 懸臂架設技術

懸臂架設技術主要是借助專業(yè)的起重設備一邊拼裝一邊推進，在應用該技術進行大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工的過程中，不需要進行支架搭設，只要在橋墩上懸掛拼接鋼構(gòu)件即可。對比其他施工技術，懸臂架設技術的優(yōu)勢在于不會受到季節(jié)、水文以及河道等因素的影響，在橋梁施工過程中，河道依然可以正常通行，同時，懸臂架設技術對于輔助設備的需求量較小，施工作業(yè)簡單，設備成本支出較少，將其應用到多跨連續(xù)桁架剛性拱橋施工中，可以縮短工期[4]。

3.5 架橋機施工技術

在大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工中，架橋機施工技術占據(jù)了相當重要的位置，雖然其可以歸屬于起重機施工范圍，但與傳統(tǒng)的起重機施工作業(yè)存在著明顯的區(qū)別。專業(yè)的架橋機能夠在梁片上縱向移動來完成預制鋼梁的拼裝作業(yè)，也能夠?qū)φ諛蛄褐鹘Y(jié)構(gòu)的具體情況，在施工中順橋向移動起吊行車，需要選擇起重小車，并且可在小車上安裝可以自由轉(zhuǎn)向的吊具，以方便調(diào)整橋梁轉(zhuǎn)向。架橋機施工技術一般被用于山區(qū)鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工中。

3.6 累積連續(xù)步進式移送技術

累積連續(xù)步進式移送技術是我國自主研發(fā)的大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工技術，其基本原理是在橋址兩側(cè)設置相應的拼裝平臺，于平臺上進行鋼箱梁的連續(xù)拼裝作業(yè)，在2 個拼裝平臺之間設置臨時支墩，將頂推設備布置在臨時支墩上，借助液壓控制系統(tǒng)控制多組設備交替實施“頂、推、落、回”工序。先是通過頂升的方式將整個梁體托起，之后將其向前方推進1 個行程，將梁段放置在臨時支墩上，再將油缸平移到初始位置，完成1 個行程的循環(huán)。通過往復步進式循環(huán)，可以將所有的梁體送到指定位置。在應用該技術的過程中，需要做好頂推設備的選擇，通過在橋梁橫向、豎向和順向3 個維度上設置驅(qū)動調(diào)節(jié)裝置，以及在橋梁兩側(cè)設置推移裝置的方式，實現(xiàn)對鋼箱梁頂推過程中的標高、軸線等參數(shù)的精準控制。累積連續(xù)步進式移送技術在實際應用中具有安全可靠、成本低廉、自動化程度高等優(yōu)點，尤其適用于大跨度鋼結(jié)構(gòu)斜拉橋的建設[5]。

4 結(jié)語

大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁有著較高的承載力和良好的抗震性能，在公路橋梁建設中得到了廣泛應用。從橋梁施工的角度，要求施工單位必須結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況選擇恰當?shù)氖┕ぜ夹g，可以單獨采用一種施工技術，也可以將多種施工技術聯(lián)合使用，最大限度地提高大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程的施工水平和質(zhì)量，推動我國公路橋梁事業(yè)健康發(fā)展。