谈我国桥梁的发展及其施工新技术

闫晟

(山西省公路局太原分局，山西太原 030006)

1 我国桥梁发展史

公元35年东汉光武帝时，在今宜昌和宜都之间，出现了架设在长江上的第一座浮桥。西周和春秋时期是我国桥梁的创始时期，桥梁形式主要有梁桥和浮桥两种;秦和汉(包括战国和三国)是我国桥梁璀璨夺目的创建发展时期，梁桥、浮桥、索桥和拱桥在该时期基本已形成;唐和宋(包括两晋、南北朝、隋和五代)：这个阶段是我国桥梁发展的鼎盛时期，这个时期经济贸易迅速发展，科学技术十分发达，桥梁也随之有很大发展，如赵州桥、虹桥、万安桥和湘子桥等都是这个时期建造的桥梁，在桥梁方面辉煌的成就令世界瞩目;元、明和清是我国桥梁发展的饱和期，该时期并无太多的技术革新，主要是对原来的桥进行修缮，并将桥梁修建和施工的步骤和经验进行整理，为后人提供了大量的文字资料［1］。

新中国成立后，我国桥梁工程技术的发展基本上是在苏联专家的帮助下完成的。20世纪50年代，我国在全面学习研究苏联在钢桥疲劳、焊接、振动，以及桥梁上下结构设计、制造和施工等方面的科学技术的基础上建成了武汉长江大桥;60年代中期，有预应力混凝土T形刚构桥、连续梁桥、斜拉;在70年代，桥梁新的施工方法层出不穷，这期间在工程实践中得到了应用，如转体法、顶推法、逐孔施工法、横移及浮运法等新技术;在80年代之前，具有高技术含量的现代化桥梁还是凤毛麟角;90年代以后，我国的桥梁建设出现了一个崭新的时期，中国凭借其所建设的具有代表性的世界级桥梁再现了东方文明的辉煌。

2 桥梁施工新技术

2.1 澜沧江大桥

澜沧江大桥全长716 m，是国内首座钢—混凝土叠合梁悬索桥，是云南省第一座大跨径不对称T形连续刚构桥。施工中采用的先进技术主要是索塔张拉纠偏技术。

索塔张拉纠偏技术：主鞍施工采用通过调整边跨主缆索股来调整索塔偏心距的施工方法。针对中跨吊杆、加劲梁、桥面系等施工过程中引起的塔顶向主跨方向偏移的问题，在施工过程中采用多台千斤顶循环张拉索股连接杆代替常规索鞍预偏分阶段顶推索鞍，并使用专用设备全程监测索塔顶部位移，从而达到平衡中跨、边跨的不平衡力的目的，使得桥梁在建成后其内力与线型无限接近于设计理想状态(见图1)。

图1 张拉锚跨索股纠偏的上部结构施工流程图[4]

2.2 苏通长江公路大桥

苏通长江公路大桥是由中国建造的世界跨径最大的斜拉桥，该桥全长32.4 km，主桥采用主跨1 088 m双塔斜拉桥。该桥的建设主要运用了大型群桩基础施工成套技术和千米级斜拉桥设计成套等技术。

群桩基础施工流程：

插打专用钢管桩→搭设桩基施工平台→下沉钢护管→钻孔桩施工→施工平台拆除→吊箱下放就位→吊箱封底、抽水→承台混凝土浇筑［5］。

以上施工流程中关键在于搭设桩基施工平台和吊箱下放就位，其直接影响着桥梁基础和整座桥的耐久性和稳定性。苏通长江公路大桥超大群桩基础施工技术难点及创新主要是：

1)在我国国内，首次使用永久性钢护筒支承钻孔施工平台，有效地解决了主桥墩施工水域深(深度达35 m)、冲刷深度大(出水深度达28 m)、高流速(4.01 m/s)的施工困难，普通钢管桩平台很难实施的技术难题;

2)主塔墩钢吊箱平面呈哑铃形结构(如图2所示)，其面积为5 500 m2、重5 880 t，在施工同步使用了计算机控制技术和液压千斤顶同步下放技术，使40台250 t及350 t千斤顶联动技术取得了成功，在我国首次实现海上超大钢吊箱在复杂条件下的准确下放及安全使用;

图2 钢吊箱整体结构示意图及苏通长江大桥南主塔墩群桩基础效果示意图[5]

3)钢吊箱底板直径为2.8 m的钢护筒孔洞共计135个，同时在底板上装置有防撞桁架以及众多吊杆等复杂结构，且取得了混凝土浇筑封底的一次性成功;

4)配筋量达400 kg/m3的高配筋承台底层和顶层斜坡面，主要是使用了计算机实时温度跟踪控制的先进技术，有效解决了高配筋、大体积承台施工质量控制的难题［6］。

2.3 杭州湾大桥

杭州湾跨海大桥是一座横跨宽阔杭州湾海域的跨海大桥，总长度36 km，是目前为止世界上最长的跨海大桥。该桥施工过程中采用的先进技术有：

1)桩长89 m且桩径为1.5 m和1.6 m的大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和施工技术。

a.钢管桩卷制：采用内外螺旋焊接方式。开平→整板→切头→对接→刨边→内焊→外焊→切管→成桩。

b.三层熔融环氧粉末涂装：喷丸除锈→预热→第一组静电喷枪喷涂底层粉末→第二组静电喷枪喷涂底层粉末→第三组静电喷枪喷涂底层粉末→涂层充分固化后用水冷却。

c.钢管桩运输：制钢管桩厂建有突堤式出运码头，码头配有3组6台龙门吊车，吊车与制管车间和防腐车间连通，钢管桩完成防腐处理后由2台龙门吊车送到码头直接装船(见图3)［7］。

2)该大桥海中除南北航道外，其余全部采用70 m预应力混凝土箱梁整体预制、海上运输与架设的方案。

在大吨位70 m预应力箱梁整体预制过程中对耐久性混凝土配合比进行深入研究并采用了真空辅助压浆技术，在强潮海域海上运输过程中自主研发并制造了世界一流水平的大吨位液压悬挂轮轨式70 m箱梁纵移台车(如图4所示)。

图3 大直径超长钢管桩施工图

图4 箱梁预制及海上运输架设过程

3)海洋环境下混凝土结构耐久性研究。

混凝土的耐久性主要是指结构抗冻融、碳化、高温和硫酸盐侵蚀的能力，近几年来人们发现海洋环境对混凝土构件的腐蚀，特别是钢筋的锈蚀造成结构早期破坏已经成为影响混凝土结构耐久性不可忽视的因素，杭州湾地区水域宽广、浪高风急且周围无任何掩护，腐蚀环境较恶劣。杭州湾大桥在建造过程中针对钢筋锈蚀采用的新技术又建立了可靠的钢筋锈蚀电学参数并首次使用了混凝土结构耐久性长期原体观测系统，为了确保钢管桩在海洋环境下的耐久性，该桩采用了高性能复合涂层与牺牲阳极阴极保护联合防腐方案。

3 结语

根据专家预测，未来的桥梁发展趋势是向着更长、更大、更柔的方向发展，更加重视桥梁美学以及环境保护，并且到目前为止世界上已经出现了草桥、塑料桥、玻璃桥、充气桥、智能结构桥等等。经过最近几年的发展，我国公路桥梁建设步入了伟大的复兴时代，桥梁设计将会再次吸引世界的目光，并极大地丰富世界桥梁宝库。

［1］ 桥梁的发展史，http：//wenku.baidu.com/view/040d4050f 01 dc281e53af 0d3.html.

［2］ 中国公路学会桥梁和结构工程分会.面向创新的中国现代桥梁［M］.北京：人民交通出版社，2009.

［3］ 中国桥梁工程五十年回眸，2006年3月20日.http：//wenku.baidu.com/view/06eb841ffc4ffe473368ab85.html.

［4］ 徐永煌.索鞍无预偏悬索桥索塔纠偏施工控制技术［J］.城市道桥与防洪，2007，10(10)：63-64.

［5］ 郭征红，徐 伟.深水群桩基础的关键施工技术研究［J］.结构工程师，2007，23(6)：91-92.

［6］ 苏通长江公路大桥建设风貌，江苏交通，http：//www.jscd.gov.cn/art/2008/4/18/art_4030_165546.html.

［7］ 黄增财，彭立志，吴 健.海上超长大直径钢管桩基础施工技术［J］.施工技术，2005(sup)：86-87.