科技创新与应用Ｉ ２ｏ１５年第１４期 路桥科技 浅析大跨径连续桥梁施工技术 佟显涛 （中铁建大桥局乒团第四工程有限公司，黑龙江哈尔滨１５００２６） 摘要：众所周知，桥梁是道路项目的关键构成要素，它的施工品质会对项目整体品质产生很大影响。具体来讲，施工品质的高低 和施工工艺的优劣有很大关系，尤其是我国目前开展的桥梁项目，其品质和大跨径连续桥梁施工技术关系密切。当前，我国建设 了很多大跨径的桥梁工程，要想保证它们结构稳定、运行安全，就必须认真研究此类施工工艺。作者具体分析了大跨径连续桥梁 二 二～ 施工相关的内容，以期为相关工作的研究提供一定参考。 关键词：桥梁施工：大跨径连续桥梁施工技术：控制要点：应用 ■随着经济的不断发展，我国桥梁项目的类型也在不断增加，大 跨径连续桥梁作为一种全新的类型，开始被大量应用到建设工作之 中。此类桥梁非常坚固，它的主梁受力性较强，外形也很对称，加之 具有很强的适应性，在当前工程建设中备受青睐。经济的发展使得 各个区域之间的联系更加密切，桥梁的数量也在不断增加，为了确 保人们的出行便捷，强化区域之间的联系，必须使用合理的施工工 艺，这样才能切实提升项目品质，确保人们安全。作者具体分析了大 跨径连续桥梁施工工艺，提出通过使用该技术可以确保项目品质提 升，同时它的外在形象较好，安全系数较高，因此在现代桥梁施工中 得到了广泛的应用。 １大跨径连续桥梁施工技术特点 １．１深水承台 般来讲，项目承台的下方都位于较深的水体里，很显然它会 直承受水流以及压力的冲击，为了避免此类问题引发事故，必须 要合理设置孔桩之间的距离，但在开展建设工作时，因承台的规模 一一较大，这就在无形中增加了施工工作的难度。目前我国在开展承基 建设工作时，一般使用的是钢套箱以及钢吊箱，在开展吊箱建设工 作时，必须确保其安装的精７隹胜，对于那些处在深水中的大规模平 台，其承台下方的土较为松软，而且平台与河面的距离非常远，水流 速度又很快，此时就需要设置合理深度的平台，同时还需要在筒顶 处对顶板进行固定安装，以确保承台的稳定性。 １．２地下连续墙 当我们开展大跨径桥梁项目建设工作时，经常会使用到地下连 续墙，它是最为基础性的活动，涵盖的内容非常多，比如清理基底、 钻孔、浇筑等。在桥梁建筑项目中使用该工艺，能够发挥出较好的效 益，比如可以降低噪声以及振动现象的发生几率。而且它的防渗能 力非常强，同时，身为项目的基础部分，必须要控制好施工的品质。 在开展具体工作的时候，一定要按照工艺步骤开展，强化品质控制 力度，确保连续墙的优点能够被充分发挥出来，以此保证项目拥有 足够强大的防渗能力。 “＿４．２桩筏式ＣＦＧ桩复合地基承载特性分析 （１）桩身应力 一 ±１ ｌ。 ＿纠 ｌ＿ 由桩身应力的分布可得随着桩长的增加，桩侧摩阻力渐渐发挥 作用，分担了部分荷载，使得桩土成为一个整体来共同承担荷载；桩 身应力出现第二个拐点的原因是由于，当荷进一步加大时，桩间土 由于被压缩应经不能分担所有荷载，这时桩端坚硬持力层开始作 用，因其刚度较大，桩端处会产生应力集中，因此桩端附近的应力增 大；同时也显示桩端坚硬持力层的存在对沉降的控制有明显效果， 故建议在实际工作工程中桩端能坚硬持力层接触。 参考文献 【１］Ｋｅｍｐｔｏｎ Ｇ，Ｒｕｓｓｅｌｌ Ｄ，Ｐｉｅｒｐｏｉｎｔ Ｎ，Ｊｏｎｅｓ ＣＪＦＰ．Ｔｗｏ ａｎｄ ｔｈｒｅｅ— Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｐｉｌｅｄ 图７桩筏悬浮式复合地基 图８桩筏支撑式复合地 Ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔｓ．Ｉｎｔ．６ｔｈ．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｇｅｏｓｙｎｔｂｅｔｉｅｓ：７６７— ７７２． 桩体深度一桩身应力 基桩体深度一桩身应力 由图７可得，桩筏式复合地基的桩端应力均大于桩帽悬浮式复 合地基的桩端应力，且变化趋势大体一致；同样可得图８，其分布规 律与桩帽支撑式复合地基类似，即桩身应力会出现两个拐点，且最 终端应力接近桩顶应力。 （２）桩顶沉降 【２］Ｐｏｏｒｏｏｓｈａｓｂ Ｈ Ｂ，Ａｌａｍｇｉｒ Ｍ，Ｍｉｕｒａ Ｎ．Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｓｋｉｎ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｏｎ ｒｉｇｉｄ ａｎｄ ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ Ｐｉｌｅｓ，Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ ａｎｄ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃｓ．１９９６，１８（２）： 】０９－ｌ】２． ［３］Ｇｉｒｏｕｄ，Ｊ．Ｐ．，Ｈａｎ，Ｊ．Ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｇｅｏｇｒｉｄ—ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｕｎｐａｖｅｄ ｒｏａｄｓ—Ｐａｒｔ Ｉ：ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ１．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｇｅｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡＳＣＥ，２００４，１３０（０８）：７７６—７８６． ［４］Ｇｉｒｏｕｄｄ．Ｐ．，Ｈａｎ，Ｊ．Ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｇｅｏｇｒｉｄ—ｒｅｉｎｆｏｒｅｅｄ ｕｎｐａｖｅｄ ｒｏａｄｓ—ＰａｒｔｌＩ：ｅａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｖｅｒｉｉｆｅａｔｉｏｎ『Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｅｏｔｅｅｈｎｉｅａｌ ａｎｄ Ｇｅｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡＳＣＥ，２００４，１３０（８）：７８７—７９７． ｆ５１陈仁朋，许峰，陈云敏。等．软土地基上刚性桩一路堤共同作用分析 ＩＪ１．中国公路学报，２００５，１８（３）：７—１３． ｆ６１肖伟，王建西．海城西站ＣＦＧ桩帽复合地基数值分析ｆＪ１．铁道建筑， （２０１２）． ［７］蔡德钩，叶阳升，等．桩网支承路基力学性能数值分析『ＪＪ＿中国铁道 科学，２０１０，３１（３）：１—７． 中性线距离（桩筏悬浮式） 中性线距离（桩筏支撑式） ［８］马建林，刘俊飞，朱明，等．高速铁路ＣＦＧ桩网复合地基桩土承载特 由图９得出，路堤中心处位移与路堤中心１０ｍ处的位移差不 性试验研究『Ｊ１＿铁道建筑，２００９（７）：５６—５８． 大，变化趋势一致且较平缓，这表明筏板的存在能使路基整体沉降 【９】赵国堂，马建林，彭声应，等．高速铁路ＣＦＧ桩不同结构形式下地基 比较均匀。由图１Ｏ得出，路堤填土结束后，路堤中心线周围桩顶最 沉降一时间发展的试验研究与预测［Ｊ】＿铁道建筑，２００９（７）：６２－６５． 大位移值是９ｍｍ，相对桩筏悬浮式复合地基沉降减少了约３５％，该 ［１Ｏ］马建林，孔文亚，朱明，等．高速铁路深厚松软土层ＣＦＧ桩复合地 数据是桩端坚硬持力层作用的结果。 基现场测试技术综述【Ｊ１．铁道建筑，２００９（７）：７６—８０． ４－３桩帽、桩筏式ＣＦＧ桩复合地基承载特性对比 就桩身应力而言，随着四个阶段填筑施工的完成，桩身应力均 图９桩顶沉降一距路堤 图１Ｏ桩顶沉降一距路堤 是增大趋势，且两中支撑方式的变化趋势大体一致，但桩筏在整体 上大于桩帽的；而桩顶位移是桩筏的比桩帽的更为均匀。 ５结束语 一２１２一 路桥科技 １．３大型沉井 ２０１５年第ｌ４期ｌ科技创新与应用 段结构构件的局部或者整体的稳定性进行控制。目前我国桥梁的跨 径越来越大，对可能由于荷载引起的桥梁失稳问题或者突发情况， 还没有形成一定的快速反应机制，主要还是以计算分析为主对桥梁 的结构内力和变形进行综合评价以及稳定性控制。 ２．４安全控制 大跨径连续桥梁施工时，施工的安全具有极为重要的意义，安 全施工是确保施工得以顺利进行的基础，但施工安全控制的实施则 需要建立在其他安全控制的基础上才能顺利进行，特别是对于大跨 径桥梁施工来讲，其结构形式与施工安全参数存在较大差异，这就 需要根据桥梁的具体情况对施工进行安全控制。 ３大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的运用 ３．１斜拉桥中的应用 在进行斜拉桥桥梁施工时，重点部分是混凝土主梁、索塔、长拉 索、钢主梁、合龙梁段以及大跨径主梁等环节的施工。首先用挂篮悬 浇的方式对混凝土主梁进行施工时，要求定期对挂篮进行检测。其 次要注意的是应该对温度和支承进行施工控制。索塔则主要使用劲 在开展沉井建设工作过程中，为保证其工作品质，我们必须要 控制好它的规模，而且要保证其精确性。因为此类工作使用的是钢 混体系，在工作中牵扯到的步骤非常多，比如钢壳沉井加工、基础处 理、接高与下沉、安装、浇筑以及清基封顶等环节。对于那些规模较 大的沉井，在开展建设工作的时候，必须要借助于专门的辅助设备 来做好定位活动，而且要确保方位正确，保证其着床尺寸精准无误， 并掌控好时机。 １．４钢索塔 在开展钢索塔建设工作时，必须要认真分析塔吊安装项目。具 体来说，在安装塔吊时，不仅要结合项目的具体建设规定，于此同时 还要保证它的负载水平达标。在开展建设工作之前，必须在生产单 位做好制作活动，按其批次向场地输送，以便开展之后的吊装等一 系列活动。 １．５混凝土 在开展混凝土塔索建设工作时，会应用到许多建设机械，比如 电梯以及塔吊就是其中最常见的。在具体开展工作的时候，塔吊把 模板升高到规定的高度，目的是为了配合后续的活动，同时对于支 承设置也发挥着非常重要的作用。该过程利用支撑作用对塔柱受力 变形起到了有效的防范作用，这样能够保证索塔牢固，提高其安全 系数。在开展横梁建设工作过程中，其支承项目使用的是落地钢管， 在浇筑的时候按照层次依次开展，这样就保证其预应力有良好的张 拉性。 １．６梁段 悬臂施工法、就地浇筑法、顶推施工法以及逐孔施工法等都是 桥梁施工浇筑的主要方式，而进行大跨径桥梁梁段结构施工时主要 使用的是混凝土箱梁再加以钢管支架法的辅助，对于ＰＫ断面的箱 梁需要运用分块浇筑的方式来避免裂纹的产生，而整体式的箱梁则 可以采用整体箱梁浇筑的方式进行。 １．７斜拉桥斜拉索施工技术 对于斜拉桥来讲，其斜拉锁的主要作用就是承担力的部分。通 常来讲，我们用梁段牵引和张拉法施工，有利于提高其施工效果。采 用桥面吊机与梁端牵引导向装置一体化设计法，此时悬臂前方的力 就会降低，便于施工工作顺利开展，保证拉索的半径符合规定。总的 来说，这个工艺的使用能够保证斜拉锁具有较强的稳定能力，保证 索长合理，就可以确保工作顺利开展。 ２桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术控制要点 ２．１线形控制 我国当前的桥梁项目多会遇到一个问题，即绕曲变形。通过深 入分析可知，导致这种问题的因素较多，一旦出现变形现象，就会使 其结构与之前的方位发生严重偏离，最终使得桥梁无法合拢，就算 是桥梁能够建成，它的线性指标也不符合规定。因此为了避免这种 现象的产生，在开展项目建设工作的时候就必须要控制好施工工 艺。 ２．２应力控制 所谓的应力控制，具体来讲就是处理好项目在建设过程中和完 工之后的受力情况，确保它符合设计规定。该项活动是当前品质管 控工作的关键内容，通常来讲，我们要通过控制截面来控制应力。在 开展工作之前要借助专门的测试设备分析结构的应力，这样做的目 的是便于我们了解结构的具体应力情况。如果发现具体的应力情况 和规定的数值之间出现较大差异，就应立刻分析，找出问题所在并 加以合理调整，确保误差能够控制在合理的范围内。在众多的应力 控制中，结构应力开展较难，它的难度要超过对变形的控制，其根本 原因是该问题不容易及时发现，可一旦出现该问题，项目的结构必 然会受到非常严重的影响，轻则影响其结构受力情况，严重的话就 会导致结构不稳产生裂缝，以致其不具有受力能力。因此，它的控制 难度要比其他的控制工作大一些，其意义也更加重大。目前我国相 关机构还没有出台针对此类工程的相关条例，因此在实际工作中只 能结合具体状况分析，作出相应调整。针对结构在自重下的应力；结 构在施工荷载下的应力；结构预加应力；温度应力；混凝土徐变、收 缩应力；其它应力，如基础变位、风荷载等引起的结构应力情况进行 实际控制。而在这一过程中，应该把桥梁结构形成与施工技术条件 等作为主要的调整项，对大跨径连续桥梁的受力状况会产生非常显 著的影响。 ２－３稳定控制 对于桥梁结构来说，稳定性是关乎桥梁安全的关键因素，它与 桥梁的刚度有着同等重要的地位。所以在进行桥梁施工时，不仅要 对桥梁结构的内力和变形加以严格控制，同时还要注意对施工各阶 性骨架挂模提升法、爬模法等施工方法进行，要注意的是应该根据 索塔的材料、结构对施工设备和方法进行选择。在进行长拉索施工 时应该考虑抗风与抗振影响，用固定一方的方法进行振动校验。 ３．２悬索桥中的应用 锚道面架设、索力调整、吊装及锚锭大体积混凝土施工等问题 是悬索桥桥梁施工中必须注意的。锚道面架设必须做好对监测塔偏 移量和承重索的垂度观测，索力必须依照设计参数进行调整，而且 是以现场施工的实际数据作为辅助数据。而吊装则应该根据具体设 计要求来进行合理的排序安装，在修正合拢段长度与节段时间的预 留间隙必须重点注意。 ３．３拱桥中的应用 在我国城市大跨径桥梁类型建设中，拱桥依然是主流桥型之 一。拱桥一般分为上承式、中承式及下承式，根据具体的结构又被分 为石拱桥、混凝土拱桥等。拱桥主要是熟知荷载作用力下承担结构 拱肋压力的拱式桥梁，它的支座在承受来自竖直方向的力度时还能 够承载水平方向的力，所以与普通的桥梁相比，拱桥对于地基有非 常高的要求。 ４结束语 近几年，随着我国的经济、科技等方面的迅速发展，桥梁项目的 建设也在不断创新，很多先进的工艺开始被大量应用到桥梁建设工 作中，其中大跨径连续桥梁建设就是非常显著的案例。此类建设工 艺的出现，为我国的桥梁建设工作创造了较高的利润，可以说它在 很大程度上引领了行业的发展。通过文章的分析，我们得知，在桥梁 项目建设的过程中，使用大跨径连续桥工艺，不但能够保证项目的 外在形象完美，还能保证其性能良好，品质较高，对于带动项目工作 的顺利开展，提升项目的施工品质有着很强的推动意义。所以，在开 展桥梁建设工作时，我们必须要结合项目的具体状况，确定建设任 务，掌握工艺步骤，强化每个步骤的品质控制力度。除此之外，还要 做好场地的管控工作，积极地巡查管理，努力提升工作人员的素质。 只有切实完成上述要求，才可以更好的开展项目建设工作，进而保 证其品质。 参考文献 ［１】王书涛．大跨径连续梁桥施工监控技术研究［Ｊ］．公路，２０１３（８）：９９— １０１． 【２］Ｒ４利民．大跨径混凝土连续梁桥施工精细控制方法ｌＪ１．建材世界， ２０１４（３）：５５—５９． 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