芻議高速公路橋梁施工方法

馬振軍

陜西省交通建設(shè)集團公司 陜西西安 710068

摘要：本文主要從橋梁下部結(jié)構(gòu)施工及橋梁上部結(jié)構(gòu)施工這兩方面來具體分析高速公路橋梁的施工方法。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；下部結(jié)構(gòu)；上部結(jié)構(gòu)；施工方法

在公路建設(shè)中，橋梁占據(jù)了一定的工程量。尤其高速公路，據(jù)統(tǒng)計，在已建成使用的高速公路中，橋梁占了工程總量的40%之多。在續(xù)建續(xù)擴過程中，這種比重還會不斷增加。另外，橋梁建設(shè)在施工中的難度往往比挖山填谷的難度大，所以，橋梁在公路建設(shè)中越來越多地占據(jù)了主要地位。因此，如何合理施工，科學(xué)施工，則成為提高施工質(zhì)量、工程達標的應(yīng)探討和重視的問題。

1、橋梁下部結(jié)構(gòu)施工方法

（1）承臺

對于山區(qū)高速公路橋梁而言，一般采用土石筑島施工樁基，其承臺的施工方法可采取明挖基坑、簡易板圍堰后開挖基坑等方法進行施工。對特殊情況，有深水出現(xiàn)的情況下，可供選擇的施工方法通常有：鋼板樁圍堰、鋼管樁圍堰、雙壁鋼圍堰及套箱圍堰等。

（2）墩（臺）身

墩（臺）身的施工方法根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同各異。對結(jié)構(gòu)形式較簡單、高度不大的中、小橋墩（臺）身，通常采取傳統(tǒng)的方法，立模（一次或幾次）現(xiàn)澆施工。但對高墩及斜拉橋、懸索橋的索塔，則有較多的可供選擇的方法，而施工方法的多樣化主要反映的模板結(jié)構(gòu)形式的不同。近年來，滑升模板、爬升模板和翻升模板等的高墩及索塔上應(yīng)用較多，其共同的特點是：將墩身分成若干節(jié)段，從下至上逐段進行施工。采用滑升模板（簡稱滑模）施工，對結(jié)構(gòu)物外形尺寸的控制較準確，施工進度平衡、安全，機械化程度較高，但因多采用液壓裝置實現(xiàn)滑升，故成本較高，所需的機具設(shè)備亦較多；爬升模板（簡稱爬模）一般要在模板外側(cè)設(shè)置爬架，因此這種模板相對而言需耗用較多的材料，且需設(shè)專門用于提升的起吊設(shè)備。高墩的施工，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，進行綜合比較后來選擇適宜的施工方案。中、小橋中，有的設(shè)計為石砌墩（臺）身，其施工工藝雖較簡單，但必須嚴格控制砌石工程的質(zhì)量。

2、橋梁上部結(jié)構(gòu)施工方法

橋梁上部結(jié)構(gòu)的形式是多種多樣的，其施工方法的種類也較多，但除一些比較特殊的施工法之外，大致可分為預(yù)制安裝和現(xiàn)澆兩大類。現(xiàn)將適合山區(qū)高速公路橋梁的常用一些施工方法的特點分述如下：

（1）預(yù)制安裝法

預(yù)制安裝可分為預(yù)制梁安裝和預(yù)制節(jié)段式塊件拼裝兩種類型。前者主要指裝配式的簡支梁板，如空心板梁、T 形梁、I 形梁及小跨徑箱梁等的安裝，然后進行橫向聯(lián)結(jié)或施工橋面板而使之成為橋梁整體；后者則將梁體（一般為箱梁）沿橋軸向分段預(yù)制成節(jié)段節(jié)式塊件，運到現(xiàn)場進行拼裝，其拼裝方法一般多采用懸臂法。連續(xù)梁、T 構(gòu)、剛構(gòu)和斜拉橋都可應(yīng)用這種方法進行施工。

① 自行式吊車吊裝法

這種吊裝法多采用汽車吊、履帶吊和輪胎等機械，有單吊和雙吊之分，此法一般適用于跨徑在30m以內(nèi)的簡支梁板的安裝作業(yè)。在現(xiàn)場吊裝孔跨內(nèi)或引道上應(yīng)有足夠設(shè)置吊車的場地，同時應(yīng)確保運梁道路的暢通，吊車的選定應(yīng)充分考慮梁體的質(zhì)量和作業(yè)半徑后方可決定。

② 架橋機安裝法

這是預(yù)制梁的典型架設(shè)安裝方法。在孔跨內(nèi)設(shè)置安裝導(dǎo)梁，以此作為支承梁來架設(shè)梁體，這種作為支承梁的安裝梁結(jié)構(gòu)稱為架橋機。按形式的不同，架橋機又可分為單導(dǎo)梁、雙導(dǎo)梁、斜拉式和懸吊式等等。懸臂拼裝和逐跨拼裝的節(jié)段式橋梁也經(jīng)常采用專用的架橋機設(shè)備進行施工。其特點是：不受架設(shè)孔跨的橋墩高度影響，亦不受梁下條件的影響；架設(shè)速度快，作業(yè)安全度高，對于山區(qū)高速公路橋梁更具優(yōu)越性。

③ 纜索吊裝法

當橋址為深谷等橋下凈空不能利用時，在橋臺或橋臺后方設(shè)立鋼塔架，塔架上懸掛纜索，以纜索作為承重索進行架設(shè)安裝的施工方法。纜索吊裝較多的應(yīng)用于拱橋的拼裝施工，有直吊式和斜拉式之分。梁式橋及其它橋型亦有采用此法施工的。纜索吊裝法比其它方法的架設(shè)機械龐大且工期長，采用時對其經(jīng)濟性應(yīng)進行充分分析。

④ 懸臂拼裝法

懸臂拼裝法現(xiàn)多用于預(yù)應(yīng)力混凝土梁體的施工，其它類型的橋梁亦可選用。此法是將梁體分節(jié)段預(yù)制，墩頂附近的塊件用其它架設(shè)機械安裝或現(xiàn)澆，然后以橋墩為對稱點，將預(yù)制塊件沿橋跨方向?qū)ΨQ起吊、安裝就位后，張拉預(yù)應(yīng)力筋，使懸臂不斷接長，直至合龍的施工方法。懸臂拼裝法施工速度快，橋梁上、下部結(jié)構(gòu)可平行作業(yè)，預(yù)制塊件的施工質(zhì)量易控制，懸臂拼裝可用的機具設(shè)備較多，有移動式吊車、纜索吊、汽車吊和浮吊等，可根據(jù)不同的橋梁結(jié)構(gòu)和地形條件進行選擇。

（2）現(xiàn)澆法

① 固定支架法

這是在橋跨間設(shè)置支架，安裝模板，綁扎鋼筋，現(xiàn)場澆筑混凝土的施工方法，特別適用于山區(qū)較旱，且橋下空間較為平坦開闊。支架按其構(gòu)造的不同可分為滿布式、柱式、梁式和梁柱式幾種類型，所用材料有門式支架、扣件式支架、碗扣式支架、貝雷桁片、萬能桿件及各種型鋼組合構(gòu)件等。這種施工法，無體系轉(zhuǎn)換的問題；但需要大量施工支架，并需要有較大的施工場地。

② 逐孔現(xiàn)澆法

a在支架上逐孔現(xiàn)澆施工

這是一種與前述的固定支架法相類似的施工方法，其區(qū)別在于逐孔現(xiàn)澆施工僅在梁的一孔（或二孔）間設(shè)置支架，完成后將支架整體轉(zhuǎn)移到下一孔時行連續(xù)施工，因此這種方法可僅用一孔（或二孔）的支架和模板周轉(zhuǎn)使用，所花施工費用較少。支架可用落地式、梁式和落地移動式。落地式支架多用于旱地橋梁或橋墩較低的情況；梁式支架的承重梁則可支承在位于橋墩承臺的立柱上或錨固于橋墩的橫梁上；落地移動式支架可在地面設(shè)置軌道，支架在軌道上（或其它滑動、滾動裝置上）進行轉(zhuǎn)移。這種施工方法適用于中小跨徑及結(jié)構(gòu)構(gòu)造比較簡單的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁。

b移動模架逐孔現(xiàn)澆施工

這種方法是使用不著地移動式的支架和裝配式的模板進行連續(xù)地逐孔現(xiàn)澆施工。此法特別對于多跨長橋，使用十分方便，施工快速，安全可靠，機械化程度高，節(jié)省勞力，減輕勞動強度，少占施工場地。不會受橋下各種條件的影響，能周期循環(huán)施工，同時也適用于彎、坡、斜橋。

③ 懸臂拼裝法

這種方法最常用的是采用掛籃懸臂澆筑施工，在橋墩兩側(cè)對稱逐段就地澆筑混凝土，待混凝土達到一定強度后張拉預(yù)應(yīng)力筋，移動掛籃繼續(xù)進行施工，使懸臂不斷接長，直至合攏。懸臂澆筑施工不需在跨間設(shè)置支架，使用少量施工機具設(shè)備，便可以很方便地跨越深谷，適用于大跨徑連續(xù)梁橋的施工。同時根據(jù)施工受力特點，懸臂施工一般宜在變截面梁中使用。

④ 頂推法

頂推施工是在橋臺的后方設(shè)置施工場地，分節(jié)段澆筑梁體，并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將澆筑節(jié)段與已完成的梁體聯(lián)成整體，在梁體前端安裝長度為頂推跨徑0.7倍左右的鋼導(dǎo)梁，然后通過水平千斤頂施力，將梁體向前方頂推出施工場地。重復(fù)這些工序即可完成全部梁體的施工。頂推法特點是：由于作業(yè)場所限定在一定范圍內(nèi)，可設(shè)置制作頂棚而使施工不受天氣影響，全天候施工。用頂推法施工，設(shè)備簡單、施工平穩(wěn)、噪聲低、施工質(zhì)量好，可在深谷橋梁、高架橋以及等曲率曲線橋、帶有部分豎曲線的橋和坡橋上采用。頂推施工的方法依頂推施工的方法可分為單點頂推和多點頂推兩種。

3、結(jié)束語

施工方法的分類是一種權(quán)宜的辦法，在實際施工中不太可能僅采用分類中某一種施工方法，多數(shù)情況下是將幾種方法組合起來應(yīng)用的。另一方面，山區(qū)的地理情況也不盡相同，橋梁的施工方法很多，即使在同一種方法中也有不同的情況，所需的機具、勞力、施工的步驟和施工期限也不一樣。因此，在確定橋梁施工方法時應(yīng)根據(jù)橋梁的設(shè)計要求，施工的現(xiàn)場、環(huán)境、設(shè)備和經(jīng)驗等各種因素綜合分析考慮，以合理選擇最佳的施工方法。