桥梁施工的平衡提升技术探析

高伟民

【摘 要】在桥梁施工过程中平衡提升技术发挥着非常重要的作用，在对平衡提升技术进行具体应用的过程中发现其既可以简化施工方法，还能在一定程度上缩短施工周期，保证桥梁整体质量的基础上有效的控制施工成本。因此本文研究桥梁施工的平衡提升技术，首先介绍了压杆平衡提升和拉杆平衡提升两种平衡提升技术。然后分别进行了两项现场试验。本文的研究可以作为研究桥梁施工的平衡提升技术过程中的参考。

【关键词】桥梁施工；拉杆平衡；压杆平衡

0.前言

在20世纪50年代就开始应用桥梁施工的平衡提升技术，并取得了良好的效果，通过平衡提升技术的应用能够使结构更加贴合与实际，明确的受力具有较好的力学性能。然后平衡提升技术在简化施工工艺的过程中减少了对各种传统设备的应用，可以简单安全的进行施工建设。最后平衡提升技术能够使大跨度桥梁、水流湍急和高山峡谷等特殊地段桥梁的施工更加方便安全。因此下面对于桥梁施工的平衡提升技术进行详细的研究。

1.桥梁施工的平衡提升技术研究

本文首先在在竖向制作混凝土拱肋，然后将拱肋竖转至其最终位置，在这个基础上研究桥梁施工的平衡提升技术，能够旋转主梁到平衡的水平位置，附加构件在旋转的过程中能够承担足够的拉力和压力。下面介绍几种平衡施工技术。

1.1压杆平衡提升

通过几何的表示形式能够表示桥梁的桥墩、主梁与压杆，主梁在压杆的A点从下至上移动的过程中能够打开到与水平面平行，在逐渐提升的过程中三角形ABC发生了形状上的变化，其中角度分别改变了60度和150度，压杆的平衡得到了提升，如图1所示。

2.现场试验

为了证明新的桥梁施工方法是可行的，进行现场试验，分别进行两项试验，一项为压杆提升法，一项为拉杆提升法。其中桥墩、主梁和压杆均选择钢筋混凝土作为材料。在压杆提升试验中采用150米的桥梁主跨，在拉杆提升试验中采用170米的桥梁主跨，在进行现场试验的过程中按照一比十的比例进行缩小。

在压杆桥试验方面，图4为压杆桥的结构示意图，其中悬臂主梁每侧长度为6.96米，实体截面是主梁的主要截面形式，高和宽分别为0.4米和0.64米，44.5KN的额定重量、压杆的长度为4.45米。实体截面的长和宽均为0.3米。通过在桥墩在下部设置开口截面来加快提升进程，在上部安装4根外径为75毫米的管道，在安放提升设备的时候可以应用这些管道。

在提升过程中施工的关键是节点处的转轴。在试验的过程中按照一定的比例来缩小节点A和B的尺寸，采用眼孔螺栓来使节点C承受拉力，如果按照实际的比例确定曲面半径就不能有效的满足试验的需求。

在试验的过程中压杆顶端A点有60度的转角，同时压杆的另一端也随之旋转，与柱形截面相连的主梁节点上滚动了90度，需要调整节点B各接触面的曲率半径，这样能够方便进行匹配。用一定厚度的曲面钢板包裹端头以保证滚动面具有精确的几何尺寸。在制作曲面钢板的过程中应当特别注意与混凝土的结合处。利用吊机装配桥墩、压杆和主梁，在墩顶设置四个液压千斤顶，通过螺纹钢筋将千斤顶和压杆下端点连接起来。在压杆的设计过程中要充分考虑梁体的全部重量。

在拉杆桥试验方面，对于在第一项试验中采用的桥墩在第二项试验中可以继续使用，图6为拉杆桥最终成桥状态。首先将两侧的主梁组合起来，每测的量长度定义为8.5米、然后安装外径为30毫米的拉杆，将主梁由竖直位置旋转到水平位置，在整个过程中将主梁转动90度，在一定曲率半径的圆柱面上进行滚动，滚动过程中没有摩擦。为了保证梁自重的一小部分升达到最终位置后能够由液压千斤顶提升应当逐渐减小梁断面的高度。

经过分析和研究发现，在简化施工工艺和缩短施工周期方面平衡提升法发挥着非常重要的作用，该方法首先在竖直方向上修建好主梁，然后利用用压杆或者拉杆构件将其旋转到目标位置。由于很多桥梁施工过程中的桥墩主要采用自爬升模板施工方式進行建设，通过采用平衡提升技术能够简化施工过程，另外一方面，除了在压杆和拉杆应用平衡提升技术，在作为中间的支点辅助以及主梁的施工过程中也可以应用这种技术，相比于悬臂法，这种方法能够在减少主梁断面尺寸的基础上减少钢筋和预应力钢束的使用数量，进而有效的节约施工成本。通常情况下，在主跨跨度大及桥墩较高的桥梁建设工程比较适用平衡提升技术，在平衡提升技术不断发展和完善的过程中该技术在各种桥梁施工中必将得到广泛的应用，同时能够在简化施工工艺的过程中缩短桥梁工程的施工周期，既能节约成本，还能有效的保证桥梁的质量。

3.总结

总而言之，与其他桥梁施工方法不同的是平衡提升法能够将建成后的主梁旋转到水平位置。桥墩的施工可以与主梁的施工相同，可以采用自爬升模板来加快工程进度。在现代科学技术不断发展的过程中桥梁事业也得到了飞速的发展。在建设悬索桥、斜拉桥、钢管拱桥等现代化桥梁的过程中需要应用现代科学技术。平衡提升法在简化工艺的过程中加快了施工速度，在现代科学技术不断发展的过程中具有更大的优势。因此后续还应当对桥梁施工中的平衡提升技术进行更加深入的研究。 [科]

【参考文献】

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