高铁大跨连续梁施工关键技术

张剑峰

【摘 要】近几年来，我国大力发展铁路交通事业，随着高铁修建技术的不断完善与改进，我国正在努力普及高铁全国覆盖。高铁作为一种高效便利的交通工具设施，其建设与施工也是相当复杂的。本文介绍了高铁大跨度连续桥梁施工的关键技术，并预测了未来高铁发展的趋势。

【关键词】高铁；大跨度连续桥梁；施工；关键技术

我国是拥有960万平方公里的世界第三大国，也是世界人口最多的国家。在经济不断发展的今天，人们的生活质量也在不断提高，对公共设施的需求也越来多，国家也越来越重视公共设施的建设。高速铁路是的当代社会发展的必然产物，也是人们出行的交通工具之一。现如今，人们越来越意识到时间的重要性，高铁的出现不仅为人们的旅途节省了时间，而且也拉近了人们的距离，舒服安全，因此高铁已成为人们生活中必不可少的出行工具。由于我国地形变化复杂，高铁建设过程中遇到低洼地、河流、居民区等特殊地区时，需要修建桥梁跨越这些特殊地带。这些桥梁跨度有长有短，短型的高铁桥梁基本可以等同于小型桥梁来建设，但是一些地形复杂的地区需要大跨度桥梁为高铁提供支撑，这些工程都是非常复杂的，在施工中要严把质量关，保证高铁桥梁的质量。

一、施工前准备工作

1.工程测量

在进行施工作业之前，必须要进行当地气候、水文、地质、土壤等条件的测量与评估，这次调查与评估主要是为工程的基础做好前提准备。高铁桥梁作为桥梁的一种，它的施工作业与一般性桥梁相同但又区别，高铁大跨度桥梁的建设比一般桥梁造价要高得多，而且安全指数也要求高。因此在进行施工作业前要充分测量工程地的各种条件，为后边的施工作业提供理论基础。

2.工程设计

工程设计方面需要注意的是要尽量避开大跨度桥梁区，避开居民区、国家森林保护区、地层断裂带等等特殊地区，使高铁的使用服务寿命可以延长，也为安全提供了可靠度。

3.材料把关

大家都知道，施工材料的质量直接关系到整个工程的质量，因此要对施工材料例如水泥、砂石料、钢筋等材料严格把关，必须采用预测试验中的参数标准筛选。

二、高铁大跨度联系桥梁施工技术特点

高铁大跨度连续桥梁施工复杂多变，其施工技术特点主要有以下几个：

1.基础工程

（1）深水承台

承台基础处于深水覆盖时因为受到水流、水压的影响会导致孔桩间距减小，承台尺寸过大会相应地增加施工的难度，目前承台基础施工的有效方法有钢套箱以及钢吊箱等。首先，在钢吊箱的施工之中，大型的钢吊箱通过整体吊装及水下封底来完成准确度高的安装；其次，在深水大型钻孔平台的建设之中，由于承台具有底土层相对较软以及水流较急的特点，并且钢吊箱平台与河床面之间的距离相对较大，因此钢护筒平台应直接将护筒置于足够深度的土下，并在筒顶处安装顶板来固定钻柱。

（2）地下连续墙

作为大跨径桥梁建设的基础，地下连续墙的施工主要包括清底、钻孔成槽、接头工程、钢筋笼施工以及混凝土浇筑等步骤。地下连续墙的优点是能够有效地减少施工过程之中的噪音及振动，同时它还具有优良的刚性与防渗性。

（3）大型沉井

沉井的基础施工中具有尺寸大、定位精度高等要求，主要采用钢混结合的方式，例如悬索桥的锚碇基础等。大型沉井的施工过程主要有钢壳沉井加工、基础处理、接高与下沉、安装于浇筑以及清基封顶等环节，并会运用相应的助沉措施进行定位及导向，从而制定合理的着床高度与时机。

2.索塔工程

（1）钢索塔

钢索塔的索塔施工需要依据施工内容来选择适宜负载能力的塔吊。钢索塔施工首先需要在加工厂中加工而成再分批运送到施工现场，进而完成吊装、分节接高以及高强螺栓连接等步骤。

（2）混凝土

混凝土索塔施工设备应具有电梯与塔吊，塔吊能为塔柱模板的爬升及逐段的施工提供相应的配合，再对主动支承进行设置，避免塔柱受力变形的同时还能够保证索塔的稳定安全性。此外混凝土索塔横梁的施工应利用落地钢管作为支承来进行分块、分层的浇筑，实现预应力的有效张拉。

3.上部结构

（1）梁段

桥梁施工的浇筑方式主要有悬臂施工法、就地浇筑法、顶推施工法以及逐孔施工法等。大跨径桥梁的梁段结构的施工主要运用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，而整体式的箱梁可以采用整体箱梁浇筑的方式。中跨合龙运用頂推辅助合龙的施工工艺，在满足了理论设计线形与受力的同时还保持了桥梁的几何尺寸大小。

（2）斜拉桥斜拉索

斜拉桥斜拉锁承受较大的牵引力，因此需要采用梁段牵引或张拉的施工工艺，在施工过程中可采用桥面吊机与梁端牵引导向装置一体化的设计来减少悬臂前端的载荷大小，进而保证斜拉索弯曲的半径。与此同时，只有保持斜拉索钢丝稳定性才能有效地保证其受力及索长的要求。

三、总施工方法

在对工程涉及地区进行消息调查与测量后，依据调查报告与设计规划确定总施工方案。有的高铁毗邻高速公路或者普通铁路，为了保证其他交通的正常运营，对于大跨度连续梁高铁修建，应当分段进行，各个段的钢结构采用工厂分段加工制造，分别在道路两侧搭设支架，分为对称的两部分现场拼接、焊接成型，再用平面转体技术进行合龙。在转体合龙过程中，为了保证结构的安全，其中跨合龙的标高应当满足设计需要，可以再主纵梁上设置一个索塔，前后两端牵制，形成一个自锚结构，保证稳定性。

四、施工工序

依据高铁质量要求和工程特点，确定施工工序。一般来说大跨度连续桥梁施工步骤为：①基础开挖，主墩桩基础和边墩钻孔桩施工，边墩承台、主墩承台及千斤顶反力座、牵引反力座施工，安装转体滑道和中心限位装置。②沿施工方向在支架上拼装钢箱拱肋、支墩、纵横梁、横撑、维修养护道路等钢构件，灌注钢拱座内混凝土，顶升边拱肋顶升段混凝土，最后灌注边拱肋端部混凝土，临时固结钢拱座和上转盘，安装高铁铁路支撑面板永久钢底模、扣索、塔架及平衡等。③按照施工顺序第一次张拉扣索，安装两根较长吊杆并施加预拉力，然后安装中间吊杆并施加预拉力，最后再安装两根较短吊杆并施加预拉力，全部脱架完成整个转体系统施工。

五、钢桁梁架施工

对于大跨度连续桥梁施工时，宜先进性钢梁架所需的各项大型临时设施的建设，包括临时支墩、跨墩门吊灯。在主墩周围安装临时性支座，利用已建好的跨门线吊架边跨的节间钢梁，安装拼接架梁爬行吊机，然后利用吊机半伸臂拼装其余额度边跨钢梁直至主墩墩顶。可以再支座上安装抄垫保证支座能够均匀受力。

六、钢梁调整与合龙

钢梁钢梁在悬臂安装到达前方桥墩后，如前支点横向偏移较大时，可在起顶前横移调整到位。钢梁纵移可利用顶落梁的高差或温差进行。钢梁横移调整偏位前，下平联和上平联节点螺栓必须终拧完毕，以防钢梁轴线受横向水平力的影响而发生曲折。

合龙时要注意跨中悬臂跨度的长度，合龙端挠度、转角等影响合龙的因素。大跨度连续桥梁的合龙点多，其空间坐标变化因素多，受温度、钢梁制造、安装偏差、索力。安装荷载、索力偏差等的影响，因此在合龙时要严格准确掌握合龙的坐标位置，保证质量。合龙节点栓孔宜用冲钉一次性成孔，不能扩孔。合龙前与气象部门取得密切联系，准确掌握合龙前后的气象资料。选择良好的天气，合龙时钢梁梁体温差最小或无温差。合龙工作开始后，不间断地尽快完成；合龙前进行准确的测量，凡测量值不符合者均应调整；调整工作包括间距（纵向）、中线（横向）、高程（竖向）三部分。先调整横向，再调整纵向，最后调整竖向。

结语

高铁建设中，大跨度连续桥梁已经被广泛应用到多段高铁施工当中去。然而这种工程量不仅大，而且施工工序和方法非常复杂，在施工中注意的问题还有很多，未来的高铁大跨度桥梁技术会随着自动化、电子化的发展逐渐完善与成熟，其发展空间还是很大的。我们需要做的就是严格按照标准设计施工，保证高铁施工的质量，为广大人民群众提供更安全、更舒适、更便捷的交通。

参考文献：

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[3]记者尹登明 通讯员张国杰.二十一局集团三公司兰新铁路第三项目部建国内首例高铁大跨度钢桁连续梁[N].中国铁道建筑报，2011-08-30001.