山區(qū)橋梁設(shè)計中橋型選擇與施工工藝的結(jié)合

譚順坤

(四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610041)

1 山區(qū)橋梁常用施工工藝

1.1 固定支架法

該施工法的特點：施工支架由較小的構(gòu)件組成安裝重量輕，可重復(fù)使用，組拼方便，在其上施工難度相對較低。在山區(qū)旱橋(或河流較小)，橋高合適時可考慮使用。當(dāng)橋型為異形結(jié)構(gòu)時，可重點考慮。

1.2 移動支架法

該施工法的特點：移動支架法主要適用于跨徑在20～50 m的連續(xù)梁或多孔簡支梁橋施工。所建橋梁孔數(shù)愈多、橋愈長、模架周轉(zhuǎn)次數(shù)愈多，則經(jīng)濟(jì)效益就愈佳。在山區(qū)，當(dāng)橋梁為異形結(jié)構(gòu)、橋高又不適合采用固定支架施工時，可考慮采用移動支架法施工。

1.3 導(dǎo)梁安裝法

(1)聯(lián)合架橋機架梁

該施工法的特點：橋下可完全不設(shè)支架，不受洪水威脅，架設(shè)過程中不影響橋下通車、通航。預(yù)制梁的縱移、起吊、橫移、就位勻比較方便。但設(shè)備鋼材用量較多，較適用于多孔50 m以下的橋梁。

(2)閘門式架橋機架梁

此施工法的特點：采用化整為零、集零成整方法，減輕結(jié)構(gòu)安裝重量。通過預(yù)制場預(yù)制，可對構(gòu)件實現(xiàn)工廠化管理、提高構(gòu)件質(zhì)量；同時對于高橋、跨越公路鐵路等跨線構(gòu)造物具有很大的適應(yīng)性。是山區(qū)橋梁常用的施工方法。

1.4 纜索吊裝法

此施工法的特點：預(yù)制構(gòu)件工廠化生產(chǎn)，所用吊裝設(shè)備跨越能力大，水平和垂直運輸靈活，適應(yīng)性廣，施工方便、安全。對于山區(qū)大跨拱橋，預(yù)制懸拼連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)具有很大的適應(yīng)性。

1.5 懸臂澆筑(拼裝)法

(1)懸臂澆筑法

此施工法的特點：采用分段施工，減輕施工安裝重量。易于調(diào)整和控制梁段的位置，且整體性好。不需要大型機械設(shè)備。為大跨預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋常用施工方法。國外也有充分利用拱上結(jié)構(gòu)，采用懸臂澆注法施工大跨拱橋的實例。

(2)懸臂拼裝法

此施工法的特點：梁體塊件的預(yù)制和下部結(jié)構(gòu)的施工可同時進(jìn)行，拼裝成橋快可縮短工期；塊件集中預(yù)制，易于控制質(zhì)量。對有預(yù)制場地、構(gòu)件運輸條件而工期要求較短的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)、斜拉橋等橋型可考慮使用。

1.6 頂推施工法

頂推法的施工特點：梁段固定在橋臺或引孔上預(yù)制，便于施工管理，改善施工條件，模板和設(shè)備可多次周轉(zhuǎn)使用。對于橋位適合的中等跨度連續(xù)梁長橋，山區(qū)深谷、高墩橋梁，部分彎、坡橋梁可考慮采用。

1.7 轉(zhuǎn)體施工法

轉(zhuǎn)體施工的主要特點：可利用施工現(xiàn)場的地形安排預(yù)制場地；施工期不中斷通航，不影響橋下交通；施工設(shè)備少，裝置簡單易掌握；減少高空作業(yè)，工序簡單，施工迅速；轉(zhuǎn)體施工適合于單跨和三跨橋梁，既可在山區(qū)深谷中采用，同時也適應(yīng)在平原區(qū)以及用于城市跨線橋。

2 施工工藝對山區(qū)橋梁橋型選擇的影響

2.1 預(yù)制場預(yù)制導(dǎo)梁安裝工藝與預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁板橋的選用

(1)山區(qū)橋梁地基條件相對較好，經(jīng)濟(jì)跨徑以中小跨徑相對合理。

(2)山區(qū)橋梁橋墩相對較高，采用有支架施工相對困難。

(3)高速公路橋梁設(shè)計要求同一路段內(nèi)橋型及孔徑宜標(biāo)準(zhǔn)化，能采用工廠化、裝配化施工，實現(xiàn)全路段橋梁總體最優(yōu)。

(4)山區(qū)高速公路受地形條件限制，彎坡斜橋較多。采用化整為零、集零成整的預(yù)制安裝方案對縱、橫坡的調(diào)整較為有利。

基于以上特點，山區(qū)高速公路橋梁設(shè)計經(jīng)方案優(yōu)化比選后。從經(jīng)濟(jì)、施工工藝(施工可能、施工方便)考慮，多采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁板預(yù)制場預(yù)制、導(dǎo)梁安裝方案。

2.2 三種施工工藝在羌江大橋設(shè)計中的綜合運用

羌江大橋是成雅高速公路上一座大橋，全長620 m。橋梁跨越雅安羌江和雅安城區(qū)道路。由于本橋為一階段施工圖設(shè)計，在正式開放設(shè)計前，曾作過主橋70 m鋼筋混凝土箱形拱、60 m鋼筋混凝土系桿拱、100 m預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)連續(xù)組合梁的方案比較。前兩方案均為纜索吊裝施工，因橋位處鐵塔及高壓線的影響，施工場地受限制，吊裝體系布置困難而無優(yōu)勢。而推薦采用第3方案：50+65+100+65+50 m剛構(gòu)-連續(xù)組合梁主橋+9×30 m預(yù)應(yīng)力簡支T梁引橋，結(jié)合主引橋不同的地形條件分別采用掛籃懸臂澆注施工法、有支架施工法、預(yù)制導(dǎo)梁安裝法。

2.3 從斜陽溪大橋設(shè)計看施工工藝對橋型的影響

在初步設(shè)計階段，我們在橋位上作了三種橋型4個布孔方案。橋型方案及工程量比較見表1。

表1 橋型方案及工程量比較

通過分析論證，綜合結(jié)構(gòu)動力特性、穩(wěn)定性、與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性、工程造價、施工設(shè)備等因素，推薦拱橋方案。又因本橋多跨、大跨、高墩特點而推薦整體性較強的方案2—箱形板拱橋。

以上拱橋纜索吊裝方案成為推薦方案的前提條件是纜索吊裝設(shè)備按一套計算；橋墩按成橋階段控制，只能承受單片拱箱推力。而拱肋在吊裝過程中單肋合攏穩(wěn)定不能滿足要求，如按雙肋設(shè)計不但增加吊裝費用，還將造成下部結(jié)構(gòu)的較大浪費，纜索吊裝箱形拱方案不能成為推薦方案。經(jīng)對纜索吊裝工藝的詳細(xì)研究，充分利用本橋橫向為相互分離的2座獨立橋。采用先吊裝左右幅橋靠中線側(cè)的兩肋拱片，兩拱肋間用臨時型鋼橫撐相連，形成一個格構(gòu)體系，并輔以橫向浪風(fēng)解決拱肋吊裝階段的穩(wěn)定問題。而對于橋墩因為左右幅橋分離，巧妙地解決了橋墩單向分離的問題。

從斜陽溪大橋的實踐表明，在橋梁設(shè)計中應(yīng)重視施工工藝對橋型方案的影響，對于一些特殊橋型這種影響有時甚至是決定性的。

3 結(jié)束語

(1)高速公路橋梁設(shè)計的指導(dǎo)思想是立足于一條路橋梁設(shè)計最優(yōu)，而不是只重視每一座橋梁的最優(yōu)設(shè)計問題。這就要求橋型選擇時必須考慮橋梁孔徑及型式的標(biāo)準(zhǔn)化，以實現(xiàn)工廠化、裝配化生產(chǎn)，取得總體經(jīng)濟(jì)效益。

(2)橋梁設(shè)計中，必須熟悉各種橋型對應(yīng)的施工工藝，重視施工工藝對橋梁方案比選的影響。

(3)結(jié)合橋位地形地貌，因地制宜地選用多種施工工藝進(jìn)行綜合運用，能加快工程進(jìn)度，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。