大跨度钢结构桥梁的施工技术分析

陈东方 林仕楠

摘  要：近年来，我国社会经济飞速发展，城市化发展进程不断加快，扩大了工程的建设规模。桥梁施工作为工程建设中的一项重要内容，其建设规模呈现出不断增大发展趋势。大跨度钢结构桥梁作为桥梁建设中的一项重要施工类型，由于桥梁工程的施工难度较大，为了提升工程的施工质量，确保施工的安全性，应加大对施工技术进行深度研究。文章对大跨度钢结构施工技术进行简要概述，分析大跨度钢结构桥梁的具体施工技术，以庞公桥施工为例对工程所取得的施工效果进行阐述。

关键词：大跨度钢结构桥梁;支架架设法;转体施工法;行走吊机架设法;悬臂架设施工法

中图分类号：U445.4        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）22-0151-02

Abstract： In recent years， with the rapid development of social econom

y and the acceleration of urbanization， the construction scale of the project has been expanded. As an important part of engineering construction， the scale of bridge construction is showing an increasing trend. Long-span steel structure bridge is an important construction type in bridge construction. In order to improve the construction quality and ensure the safety of construction， in-depth research on construction technology should be strengthened because of the difficulty of bridge construction. This paper briefly summarizes the construction technology of long-span steel structure， analyzes the specific construction technology of long-span steel structure bridge， and expounds the construction effect of the project by taking the construction of Panggong Bridge as an example.

Keywords： long-span steel structure bridge; bracket erection method; rotation construction method; walking crane erection method; cantilever erection construction method

1 大跨度鋼结构概述

桥梁在交通中尤为重要，其施工质量直接关系到人们的生命安全及财产完整，因此应合理选择施工材料。钢结构作为一种主要的建筑结构类型，本身具有自重轻、强度高及抗震性能好等优势，能够承受较大的重量，在桥梁及各大场地建设中取得了良好的应用效果。大跨度钢结构作为一种横向跨越长度>30m的建筑，该种建筑结构被广泛应用于网架结构、壳体结构、折板结构、充气结构、悬索结构中。进入到20世纪之后，钢筋混凝土被广泛应用于建筑工程施工中，出现了多种形式的大跨度结构建筑。现阶段，化学合成、高强轻质材料被广泛应用于大跨度建筑中，使建筑的自重大大减轻，创新了空间结构，在建筑中使用的覆盖面越来越大。大跨度钢结构在桥梁工程施工中，具有景观效应好、强度高、造型美观等优势，符合不同大型建筑的建设要求，是桥梁工程建筑中一种常见的应用类型。

2 大跨度钢结构桥梁施工案例

襄阳市庞公大桥位于汉江大桥下游约780m处，工程起于长征路大庆路路口，止于星光大道庞公路路口，包括主纵梁的过江桥梁工程、两岸的接线及疏解工程，路线全长2.6km。襄阳庞公大桥采用双向六车道，行车速度60km/h，跨江段考虑非机动车、行人通过，桥面总宽34.5m，匝道桥桥面总宽8.5m。主桥采用三塔两跨悬索桥方案，跨度布置为2*378m，主缆采用预制平行钢丝束股法（PPWS）形成，矢跨比1/9，每根主缆由127股索股组成， 每根索股由127丝直径为5. 2mm的锌-铝合金镀层高强钢丝组成，钢丝标准抗拉强度1860MPa。索股在工厂成单束预制成型，采用套筒式热铸锚。主缆锚固采用型钢锚固系统吊索纵向间距9m，横向间距35.5m，每吊点布置两根吊索，单根吊索由109根Φ5mm锌-铝合金镀层高强钢丝组成，钢丝标准强度1860Mpa，上下两端锚头采用热铸锚。主梁采用钢板结合梁，两跨简支结构体系，在中塔处梁端设横向活动支座约束竖向位移和纵向位移;在边塔处梁端多向活动支座，仅约束竖向位移;主梁与各主塔间设横向抗风支座。梁段组装与预拼装是模拟现场安装线形进行，总拼时主要完成主纵梁节段间组拼、主纵梁和横梁拼接板配钻、主纵梁顶板肋板螺栓孔配钻、主纵梁ZL2与ZL3/ZL4连接处配钻孔、主纵梁与横梁、横梁与小纵梁及连接板组装、工地测控点布置、杆件唯一标识码处理。主纵梁制造时已安装的吊点，在预拼装时，通过先前刻划的辅助定位点，复测检查定位坐标;标记、标识、检测点的勘划等。主桥梁本身的结构较为复杂，并且支架数量较多，刚度较大，若在实际的施工期间，未能对支架中的重力进行均匀分配，会引发严重安全事故的产生。

3 大跨度钢结构桥梁施工技术

3.1 软土基处理

需要将临时支架搭设在软土基处，在实际的施工期间，需要将吊装中的最大钢结构预制段重量控制在280t。对于一些土基较为软弱且持力性与吊装要求不相符的地区，应使用土基置换法对场地软土进行处理，将填土基的深度控制在3m，使用分层挖掘方式对软土基进行处理，并放入4%的砂石及生石灰，填筑方式采用层层填充法，并逐渐压实土基，当压实工作结束后，检测软土基，检测结果显示压实度为87%以上时则说明满足了相关的要求。应使用钢管桩对起重机履带的行走处进行加固处理，在每隔1.8m处的位置安装一根管桩，应保证钢板与钢管桩之间的中心线位置保持一致，最后将混凝土浇筑在场地上，当处理完软土基后，若土基于相关的吊装需求相符合，并且在实际的施工期间未出现沉降则说明本次软土基处理工作成功[1]。

3.2 支架架设法

一般在一些跨径较小的钢桁架拱桥建设中主要是采用支架架设法，有助于确保钢结构受力的明确性，降低桥梁施工难度。需要将支架架设法应用于陆地、水深较浅、对航运要求不高的桥梁施工中，桥梁施工方式主要是采用满堂临时支架施工法，如，贵港大桥主要是使用该种施工方法，需要将支架现浇施工工艺应用于桥梁建设中的塔柱及墩身施工中，在桥面以上塔柱施工中主要是采用爬模工艺施工方法。支架现浇工艺一般应用于下横梁施工中，分块吊装应用于塔顶鞍座施工中。在实际的施工过程中，以桥面挂锁及线型控制、加劲梁自身的跨越能力为出发点，将临时支墩之间的距离控制在85m。在架梁施工中，由主桥永久墩和8个临时墩构成，一般将钢管柱应用到临时墩中，需要将直径为1.2m的4个钢管柱设置在墩上下游中，采用水平连接法对钢筋进行连接，以此来提升墩的稳定性。需要将钢箱梁牵引设备、钢支承、调节装置及滑道系统应用于墩顶布置中[2]。

3.3 转体施工法

转体施工法主要是指将整个上部结构及拱圈分成两个半跨，分别将其放在河的两岸，在将其装配成半拱时应借助支架灌注、地形及与之装配来实现。在动力装置下，将半拱转动至桥轴线部位处，以此来形成拱。在半拱转体期间，要求相关的技术人员应加大对扣缩拉力的应用，以此来提升拱片水平推力量。

3.4 行走吊机架设法

行走吊机架设法作为桥梁工程施工中的一种有效施工方法，包括步履式及移动式两种形式。其牵引行走需要在卷扬机及千斤顶的协助下进行，通过使用后平衡装置以此来维持平衡，外伸应逐节段进行安装。在开展起吊安装工作时，应做好主体结构及吊机的安装工作，以促进结构整体更具稳定性，确保构建定位的准确性，为安装工作提供更多的便利[3]。

3.5 悬臂架设施工法

悬臂架设施工法是大跨度钢结构桥梁中的一种有效施工技术，在实际的应用过程中，使用移动式刚腿转臀起重机，在拼装过程中不断向前推进。该种施工方法在实际的应用过程中，不受季节、流水季节通航等因素影响，被广泛应用于辅助设备及辅助结构中，花费的费用较少。在多跨连续桁架刚性拱桥施工中应用悬臂架设施工法，使桥梁结构受力更加明确，工程的施工工期明显缩短，工程建设成本明显降低。

3.6 浮吊架設法

在大跨度钢结构桥梁施工中使用浮吊架设法，要求相关的施工人员需要将门吊设置在桥梁的上方位置处，将已经安装好及待安装的主梁逐个吊起来，在桥台及桥墩之间放置主梁，并对桥面系及平纵联进行依次安装。浮吊架设法在大跨度钢结构桥梁施工中应用，在对刚桁架进行拼接时应在岸上进行安装，使高空作业次数明显减少。随着钢桁架拱桥跨度的不断增加，对运输设备及起重设备的质量提出了较高的要求，进而导致操作难度也随之而增加。另外，还应加大对浮吊架设法进行应用，应保证能够满足天气及地形要求，为桥面挂锁、加劲梁跨越能力及线型控制工作的实施及开展提供较大的便利。一般需要将临时支墩之间的距离控制在85m，应使用分段浮运吊装方法，充分利用大型浮吊船[4]。

3.7 缆索吊装架设法

在大跨度钢结构施工中应用缆索吊装架设法，为吊机拆卸及安装工作提供了较大的便利，在实际的应用过程中建议使用多种拼装方法，对于梁桥的运输地点及运输方式无硬性要求。缆索吊装架设法在实际的施工过程中，主要是由桥两端向中间对称进行施工，使用缆索吊机垂直起吊拱圈节段构件，当一段的拱圈悬挂起来后，需要调整各连接节点的位置，放松节点，拱圈自行来承受力量，将带扣缆索取出来。

4 结束语

大跨度钢结构桥梁本身具有较高的施工难度，在实际的施工过程中，应不断改进施工方法及施工工艺，考虑施工地周围的环境对钢结构施工所造成的影响。由于大跨度钢结构桥梁构件本身的体积和重量较大，进而增加了施工难度，导致施工风险较高。因此，为了提升大跨度钢结构桥梁施工质量，在施工前，要求相关的技术人员需要对施工地进行勘察和分析，找出影响施工问题产生的因素，并采取合理化的应对措施，以确保工程施工能够按质及按期完成。

参考文献：

[1]刘雷.大跨度钢结构桥梁的施工技术分析[J].科技创新与应用，2020（07）：148-149.

[2]黄永旺.关于大跨度钢结构桥梁的施工技术探究[J].企业科技与发展，2018（05）：145-146.

[3]丁君明.浅谈大跨度钢结构桥梁的施工技术[J].四川建材，

2017，43（10）：165+167.

[4]江浩.浅谈大跨度钢结构桥梁的施工技术[J].智能城市，2016，2（12）：188.