大跨度桥梁施工技术与施工风险发生机理研究

余银山

（宁夏煤炭基本建设公司机械化工程公司 宁夏 银川 750411）

0 引言

改革开放以来，我国桥梁工程的发展进入了一个高速的发展时期，主要体现在桥梁总体数量大幅度增加，桥梁的结构体系多样化，桥梁的跨度也越来越大，而桥梁的施工环境却越来越复杂，所以对大跨度桥梁的施工方法有了更高的要求。在桥梁工程中，施工是非常重要的一个环节，合理的施工方法，能有效的提高施工组织和管理的水平。施工方法的选择要根据工程结构的跨度、孔数、桥梁总长、截面形式和尺寸、地形条件、设备能力、气候条件、运输条件、设备的周转使用等多方面条件。

1 大跨度桥梁施工方法

1.1 就地浇筑施工法

它是一种现场浇注的传统施工方法，在支架上安装模板，绑扎及安装钢筋骨架，现浇混凝土的一种施工方法。施工特点:整体性好，施工平稳、可靠，不需要大型起重设备；施工中无体系转换；预应力混凝土连续梁桥可以采用强大预应力体系，使结构构造简单，方便施工；需要大量施工支架，跨河桥梁搭设支架影响河道的通航与排洪，施工期间支架可能受到洪水和漂流物的威胁；施工工期长，费用高，需要较大的施工场地，管理复杂，不太适合大跨度桥梁。

1.2 悬臂施工法

它是在建成桥墩上沿桥梁跨径方向逐段施工的方法。在施工过程中，要保证墩梁固结，能够充分利用材料的力学性能，提高桥梁的跨越能力。悬臂施工通常分为悬臂浇筑和悬臂拼装两种。悬臂浇筑法:在桥墩两侧依次对称安装节段，张拉预应力筋，使悬臂不断接长，直至合拢。施工特点:无须建立落地支架，无须大型起重与运输机具，主要设备是一对能行走的挂篮。挂篮可在己经张拉锚固并与墩身连成整体的梁段上移动，绑扎钢筋、立模、浇筑混凝土、预施应力都在挂篮上进行。完成本段施工后，挂篮对称向前各移动一节段，进行下一节段施工，如此循序前进，直至悬臂梁段浇筑完成。悬浇施工方法特别适合于宽深河流和山谷，施工期水位变化频繁不宜水上作业的河流，以及通航频繁且施工时需留有较大净空等河流上桥梁的施工。但悬臂浇筑法在施工中也有不足:梁体部分不能与墩柱平行施工，施工周期较长，而且悬臂浇筑的混凝土加载龄期短，混凝土收缩和徐变影响较大。

1.3 逐孔施工方法

它是在城市高架桥广泛应用的方法，该方法从桥梁一端开始，采用一套施工设备或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循环，直到完成。施工特点:移动模架不需要设置地面支架，不影响通航，施工安全性大，可靠；有良好的施工环境，保证施工质量，一套支架可多次周转使用，具有可在类似预制场生产的优点；机械化、自动化程度高，节省劳力，降低劳动强度，缩短工期；通常每一施工梁段的长度取用一跨的跨长，接头的位置一般选在桥梁受力较小的地方；移动模架设备投资大，施工准备和操作都比较复杂。此法宜在桥梁跨径小于50m的桥上使用。

1.4 顶推施工法

它是沿桥纵轴方向的台后设置预制场地，分节段预制梁，并用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体，然后通过水平千斤顶施工，将梁体向前顶推出预制场地，然后继续在预制场进行下一节梁段的预制，直至施工完成。施工特点:顶推法可以使用简单的设备建造长、大桥梁，施工费用较低，施工平稳、无噪声，可在深水、山谷和高桥墩上采用。

2 大跨度桥梁施工风险发生机理

事故致因理论经过多年的发展，形成五种主要的经典理论:因果事故论、管理失误论、能量转移论、轨迹交叉论以及综合事故论。但在大跨度桥梁工程施工事故中，尚未形成一个同样的普遍规律，但对工程中致险的原因有一个共同的认识:孕险环境、致险因子、承载体、风险事故和风险损失。结合事故致因理论，建立风险发生一般形。该一般形式体现了风险随时间逐步形成的过程，以及风险发生所造成的施工事故和风险事故发生所造成的影响，它体现了风险事故发生的一般过程。

2.1 孕险环境

孕险环境是指孕育致险因子的区域和环境，风险发生的环境基础，包括:社会环境、经济环境、自然环境、管理环境等构成了大跨度桥梁施工风险的孕险环境。工程事故与孕险环境有着密切的关系，各种环境相互叠加、共同作用，导致灾害的空间分布规律、灾情程度发生一定的变化，从而引起灾害的临界值域的改变和时空分布模式的重建。由此可以看出，孕险环境是风险事故发生的一个根本原因，是风险转变成事故的客观基础，是事故发生的内在因素，因此，在施工前期，对风险进行调研，对施工图纸的审查，都是为了尽量地控制孕险环境。

2.2 致险因子

致险因子是风险事故产生的直接原因，当致险因子对承载体作用时，事故就形成了。没有致险因子，就不会引发事故。如果说孕险环境是事故发生的基础，那么致险因子就是大跨度桥梁施工风险事故发生的外因。大跨度桥梁施工期的致险因子包括施工技术不熟练、材料性能不合格等众多影响因素。由于这些风险因素在评估中的作用程度不同，加上各个因素间存在一定的相关性，所以需要对风险因素进行综合分析，以便更好的对风险进行评估。

2.3 承载体

承载体就是指风险事故发生的对象，也是各个致险因子作用对象，如桥梁结构、施工机械、社会群体、生态环境等。大跨度桥梁的施工过程就构成风险承载体系统。

2.4 风险事故

大跨度桥梁施工风险事故是指在桥梁的施工过程中，在孕险环境下，致险因子作用在承载体上，造成损失的风险事件。风险事件是造成损失的直接原因。

风险事故的发生，就意味着风险事件转化为现实。大跨度桥梁施工风险事故表现形式有:桥梁垮塌、高空坠落、起重伤害、物体打击、淹没事故、机械伤害和爆炸等其他伤害。

2.5 风险损失

风险损失是由风险事故造成的，包括多方面类型。按损失承担者看，可分为业主损失、社会损失、施工方损失等；从损失发生时间看，可分为施工阶段损失、使用阶段损失等；从损失量测单位看，可分为货币损失、人员伤亡和时间损失等；从损失与风险事态的时效关系看，可分为直接损失和间接损失；大跨度桥梁的施工风险损失就是大跨度桥梁在风险事故中遭受的结构损伤、人员伤亡、服务水平下降等直接影响，以及交通受阻、声誉受损等间接影响，而形成的各种价值的缺损。大跨度桥梁施工风险损失是风险机理的最直观的表现，也是风险事故危害的直观表现。

3 结束语

总之，随着桥梁的发展和跨径的不断增大，桥梁的结构刚度、结构的几何非线性效应越来越高，影响桥梁安全的因素越来越多。目前，国内外学者己对结构中的确定性问题进行了大量的研究，但是，对于影响结构安全的各种不确定性问题研究依然较少。而事实上，和其它结构物一样，大跨度桥梁结构中也存在着大量的不确定性。同时，由于大跨度桥梁结构体系复杂，施工难度大，施工工序多，施工工艺复杂，施工周期又短，各种不利因素进一步增加了大跨度桥梁在施工中的不确定性。

［1］刘利英.高顿大跨径桥梁安全施工控制要点[J].山西:山西省交通科技，2010，207(6).

［2］阮欣.桥梁工程风险评估体系及关健技术研究[D].上海:同济大学，2006.