对大跨度钢结构桥梁施工技术的分析

徐贺

（中交世通（重庆）重工有限公司，重庆 402100）

1 引言

大跨度钢结构桥梁具备较强的刚度和承载能力，外形美观，维护简单，而且抗震能力较强，在公路桥梁工程建设中得到了广泛应用。新的发展环境下，大跨度钢结构桥梁工程数量不断增加，相应的施工技术也在快速发展，而考虑到大跨度钢结构施工难度较大，为保障桥梁工程整体施工质量和施工安全，需要加强对其施工技术的深入研究。

2 大跨度钢结构桥梁的特点

大跨度钢结构是指横向跨越超过60 m 的钢结构或跨度在18 m 以上的框架结构，包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构和薄壳结构，对比传统结构，大跨度钢结构具有自重轻、强度高、抗震能力强的优点，可以承受较大的重量，因此，被广泛应用于桥梁工程建设中。

大跨度钢结构桥梁具备以下4 个显著特征：

1）桥梁具备固定墩梁连续结构形式，不需要设置固定支座，也不需要进行烦琐的体系转化，能够极大地简化施工流程。

2）结构刚度和承载能力强，竖向抗弯强度和横向抗扭强度大，可以很好地满足大跨度桥梁的受力需求，将钢材本身的高强特性充分发挥出来。借助柔性墩或双臂墩的布设，桥梁结构的抗震性能可以得到强化，以更加灵活的墩柱结构形式来适应混凝土徐变、收缩等引发的位移，尽量降低墩顶负弯矩峰值。

3）当桥梁的跨度达到200～300 m 时，对比同等跨度的斜拉桥或拱桥，大跨度钢结构桥梁的施工周期更短，优势也更加明显。

4）大跨度钢结构桥梁造型美观，下方空间巨大，如果是横跨河流，可以为通航提供便利，且桥面上视野开阔，景观效应良好[1]。

3 大跨度钢结构桥梁施工技术

3.1 浮吊架设技术

浮吊架设技术是大跨度钢结构桥梁施工中常用的技术之一，要求作业人员在桥梁上方设置门吊，将预先安装好的主梁吊起并放置在桥台和桥墩之间，对桥面系和平纵联进行依次安装。对比传统的作业方法，浮吊架设技术能够减少高空作业次数，保证施工安全。但是，随着桥梁跨度的增大，浮吊架设技术对运输设备和起重设备的要求会不断提高，施工作业难度也会随之增大。同时，应用浮吊架设技术进行大跨度钢结构桥梁施工的过程中，必须充分考虑天气状况和地形要求，为各项工作的顺利实施提供便利。结合实际情况的分析，应用浮吊架设技术时，必须将临时支墩的间距控制在85 m，采用分段浮运吊装方式，条件允许的情况下，可以配合大型浮吊船进行作业[2]。

3.2 满堂支架技术

满堂支架技术在普通桥梁施工中十分常见，其能够为桥梁的施工作业提供相应的平台和支撑点，减少大型设备的使用。将满堂支架技术应用到桥墩或钢混叠合梁施工中，能够突破桥梁跨度的限制。从目前来看，满堂支架技术通常被用于钢桁架拱桥的建设，通过合理设置支架来保障结构均衡受力，提升施工作业的安全性，降低施工难度。需要注意的是，满堂支架技术在应用中会受到环境因素的限制，只适用于在陆地上或水深相对较浅的河流中的桥梁施工[3]。

3.3 转体施工技术

在大跨度钢结构桥梁的建设过程中，转体施工技术具有一定的代表性，应用频率较高，能够将桥梁的上部结构分成2 个1/2 跨分别进行施工，然后借助转体合龙的方式完成相应的施工目标。转体施工技术可以结合施工现场的地形状况进行支架的搭设以及拼装作业，而跨桥转体施工过程中，要求施工人员能够合理确定轴线位置，做好精准定位，以保证转体系统封固作业的效果。转体施工技术有3 种不同的转体形式：（1）竖向转体，常用于深山峡谷和平原跨越桥梁工程的建设；（2）水平转体，适用于梁式桥梁的建设；（3）联合转体，融合了竖向转体和水平转体的优势，适用性更强。应用转体施工技术进行桥梁施工的过程中，可以在保障操作便利的同时，提升施工安全性，也能够缩短工期，降低成本。

3.4 悬臂架设技术

悬臂架设技术主要是借助专业的起重设备一边拼装一边推进，在应用该技术进行大跨度钢结构桥梁施工的过程中，不需要进行支架搭设，只要在桥墩上悬挂拼接钢构件即可。对比其他施工技术，悬臂架设技术的优势在于不会受到季节、水文以及河道等因素的影响，在桥梁施工过程中，河道依然可以正常通行，同时，悬臂架设技术对于辅助设备的需求量较小，施工作业简单，设备成本支出较少，将其应用到多跨连续桁架刚性拱桥施工中，可以缩短工期[4]。

3.5 架桥机施工技术

在大跨度钢结构桥梁施工中，架桥机施工技术占据了相当重要的位置，虽然其可以归属于起重机施工范围，但与传统的起重机施工作业存在着明显的区别。专业的架桥机能够在梁片上纵向移动来完成预制钢梁的拼装作业，也能够对照桥梁主结构的具体情况，在施工中顺桥向移动起吊行车，需要选择起重小车，并且可在小车上安装可以自由转向的吊具，以方便调整桥梁转向。架桥机施工技术一般被用于山区钢结构桥梁施工中。

3.6 累积连续步进式移送技术

累积连续步进式移送技术是我国自主研发的大跨度钢结构桥梁施工技术，其基本原理是在桥址两侧设置相应的拼装平台，于平台上进行钢箱梁的连续拼装作业，在2 个拼装平台之间设置临时支墩，将顶推设备布置在临时支墩上，借助液压控制系统控制多组设备交替实施“顶、推、落、回”工序。先是通过顶升的方式将整个梁体托起，之后将其向前方推进1 个行程，将梁段放置在临时支墩上，再将油缸平移到初始位置，完成1 个行程的循环。通过往复步进式循环，可以将所有的梁体送到指定位置。在应用该技术的过程中，需要做好顶推设备的选择，通过在桥梁横向、竖向和顺向3 个维度上设置驱动调节装置，以及在桥梁两侧设置推移装置的方式，实现对钢箱梁顶推过程中的标高、轴线等参数的精准控制。累积连续步进式移送技术在实际应用中具有安全可靠、成本低廉、自动化程度高等优点，尤其适用于大跨度钢结构斜拉桥的建设[5]。

4 结语

大跨度钢结构桥梁有着较高的承载力和良好的抗震性能，在公路桥梁建设中得到了广泛应用。从桥梁施工的角度，要求施工单位必须结合施工现场的实际情况选择恰当的施工技术，可以单独采用一种施工技术，也可以将多种施工技术联合使用，最大限度地提高大跨度钢结构桥梁工程的施工水平和质量，推动我国公路桥梁事业健康发展。