關于大跨度鋼結構橋梁的施工技術探究

黃永旺

【摘 要】隨著我國經濟快速發(fā)展，經濟水平日益提高，城市化進程加快，工程建設規(guī)模也不斷擴大。大跨度鋼結構橋梁是橋梁工程建設中較為常見的一種類型，但建筑工程施工通常危險系數較高，隨著建設規(guī)模的擴大，難度系數不可避免地也會加大，因此大跨度鋼結構橋梁的施工技術還需深入研究與探索，以期進一步提高施工質量及施工安全性，文章對此技術進行了一些研究。

【關鍵詞】大跨度鋼結構；橋梁工程；施工技術

【中圖分類號】U445.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）05-0145-02

1 大跨度鋼結構

橋梁工程的施工質量關乎人民的生命財產安全，所以對于施工材料的選擇需慎之又慎。目前，鋼結構是現代社會主要的建筑結構類型之一，具有強度高、自重輕、抗震性能好，以及能夠承受的重量相對大等優(yōu)點，被廣泛地應用于各大場地、橋梁等建設領域。

大跨度結構建筑為橫向跨越30 m以上空間的各類結構形式的建筑，多用于體育館、展覽館、大會堂及其他大型公共建筑等，結構有折板結構、殼體結構、網架結構、懸索結構、充氣結構、篷帳張力結構等。大跨度結構建筑在19世紀末已取得了較大成就，至20世紀初，隨著鋼筋混凝土技術的發(fā)展，大跨度結構建筑出現了很多新的結構形式，如1912—1913年在波蘭布雷斯勞建成的百年大廳，便采用了鋼筋混凝土穹隆頂，直徑達65 m，覆蓋面積為5 300 m2?，F如今，大跨度建筑廣泛應用了各種高強輕質材料和化學合成材料，減輕了自重，也使得空間結構不斷創(chuàng)新，覆蓋面積日益擴大。

在橋梁工程中，大跨度鋼結構因其造型美觀、強度高及具有良好的景觀效應等優(yōu)點，能夠滿足不同大型建筑的需求，在橋梁工程的建設中深受歡迎，成為我國橋梁工程建設中應用較為廣泛的結構類型。

2 大跨度鋼結構橋梁的施工技術

鋼結構的橋梁相較于其他結構的橋梁存在以下幾個問題：耐熱性不好，在鋼材的受熱達到100 ℃時，其強度會降低且防火能力較差；如果鋼結構橋梁為瀝青路面，那么鋼結構橋梁的設計就需要格外注意，并且要考慮到鋼結構材料本身的比熱容，如果隔熱工作處理不好，那么可能會引起瀝青面開裂，影響鋼結構的整體穩(wěn)定性；鋼結構橋梁的承載能力不足，而且容易老化和破損；在焊接工人的專業(yè)訓練方面也有所不足，僅有少部分的焊接工人持證上崗，且在焊接工人的管理方面存在一定的問題[1]；溫度區(qū)間大小及鋼結構工件尺寸要以各個支撐點的布置為依據進行安放，下柱支撐位置如果設計不合理將會產生鋼結構的延伸或收縮，造成不可預見的后果。大跨度鋼結構橋梁的施工技術介紹如下。

2.1 支架架設法

支架架設法常用于跨徑較小的鋼桁架拱橋中。小鋼桁架拱橋可以有效降低橋梁的施工難度，且在陸運、航運要求不高的時候，可以使用滿堂臨時支架施工。例如，貴港大橋的橋面以上的塔柱運用了爬模工藝施工，橋面以下墩身則采用的是支架現澆施工工藝。臨時支墩的間距一般控制在85 m左右，主橋永久墩另加8個臨時墩作為施工架梁使用，臨時墩的每墩上下游各設4根直徑為1.2 m鋼管柱，采用鋼管柱進行鋼管水平連接，并且為了增強其穩(wěn)定性，還會在墩頂布置鋼箱梁牽引設備、鋼支承、滑道系統(tǒng)和調節(jié)裝置。

2.2 轉體施工法

橋梁轉體施工是指在河流的適當位置利用地形先將半橋預制完成，然后利用機器設備，以橋梁自身作為轉動體，將兩個半橋合攏為橋，分為豎轉法、平轉法和平豎結合法。轉體施工所需用料較少，可節(jié)省施工開支，而且設備、工序都較為簡單，適用于單跨和三跨橋梁，可建于深水、峽谷中或平原地區(qū)。

2.3 行走吊機架設法

行走吊機架設法中的拱上吊機主要分為移動式和步履式，目前在我國橋梁建筑中的使用也較為普遍，特別是在地上安裝高度不大的板梁時，行走吊機架設法因其結構整體穩(wěn)定性較強，所以能夠準確定位構件，為板梁安裝提供了極大的便利。

2.4 懸臂架設施工法

懸臂施工法不會受通航、流水、季節(jié)等因素的影響，輔助設備的費用也較少，而且在施工期間不影響行車，因此在鋼結構橋梁的建設中也得到廣泛使用。懸臂施工的設備種類有桁架式、斜拉式等類型，可根據施工需要選擇合適的種類。

2.5 浮吊架設法

在采用浮吊架設法進行大跨度鋼結構橋梁的建設時，施工技術人員首先要在橋梁上方設置一個門吊吊起組裝好的主梁，然后于橋墩和橋臺之間放置吊起的主梁，最后再依次對橋面系統(tǒng)和平縱聯(lián)進行安裝。浮吊架設法通過實現對鋼桁架的拼接，使得作業(yè)的次數得以減少。此外，如果采用浮吊架設法施工還要考慮地形、天氣狀況等，臨時支墩的間距一般控制在85 m左右，這是根據橋面掛索及線型控制的便利情況所做出的判斷。

2.6 纜索吊裝架設法

纜索吊裝架設法是利用懸掛的纜索運輸和安裝構件的施工方法，其優(yōu)勢主要是便于安裝和拆卸吊機、適應性廣、施工穩(wěn)妥、方便等。纜索吊裝施工主要用于預制安裝的鋼筋混凝土拱橋，同時在勁性骨架施工拱橋的骨架安裝、拱上結構安裝、桁架、剛架拱橋施工、懸索橋加勁梁安裝中得到廣泛運用。具體來說，纜索吊裝架設施工法的施工順序是由橋兩端向中間對稱地方進行，拱圈節(jié)段構件垂直起吊采用纜索吊機進行水平運輸和安裝，在吊起一段拱圈且將各連接節(jié)點的位置調整到要求的高度時，要放松節(jié)點，而后確保拱圈自承受力的情況下，將帶扣纜索取出[2]。

3 大跨度鋼結構橋梁的施工技術案例

某站中央站房屋面鋼桁架結構東西長286.5 m，南北向跨度為21 m+66 m+21 m，兩側懸挑為8.0 m?；局W為10.5 m×21.5 m、10.5 m×24 m，高架層結構的標高為8.745 m，夾層結構的標高為16.400 m，屋頂結構的標高為29.91～37.51 m。中央站房跨拱桁架安裝方案分為整體提升和分段吊裝兩種施工方案，但考慮到工程整體工期緊張，同時對結構構件內力變化更加有利，更節(jié)約費用，綜合比較后選定方案為分段吊裝法。

3.1 主桁架吊重驗算

本工程主桁架采用站房兩側2臺400 t履帶吊塔式工況進行吊裝。橫向主次桁架共分7段，其中66 m跨桁架分3段、兩側跨各分2段。第一分段吊裝工況分析見表1，第二分段吊裝工況分析見表2，第三分段吊裝工況分析見表3。

3.2 施工過程的分析及方案的實施

首先吊裝鋼管混凝土柱、樓層鋼梁，然后安裝屋蓋主桁架、次桁架，在8.745 m標高樓面塔設支撐架，依次安裝屋蓋跨中第二段桁架、第一段桁架、橫向次桁架、縱向次桁架，再進行屋蓋卸載，拆除支撐架，最后安裝檀條、玻璃天窗。

4 結語

在目前提倡綠色環(huán)保的背景下，大跨度鋼結構橋梁因其堅固耐用、抗震性能好等優(yōu)勢，成為我國現階段橋梁結構發(fā)展的必然趨勢。但鋼結構橋梁的腐蝕問題也是橋梁病害中最嚴重的一種，在一定程度上制約了鋼結構橋梁在我國的快速發(fā)展。國家相關部門應加大對鋼材的研究和開發(fā)，培養(yǎng)優(yōu)質的煉鋼人才，努力提高鋼材的質量，以滿足經濟建設的需要。此外，工程建設公司也要經常對鋼材進行抽樣檢查，確保大跨度鋼結構橋梁鋼材的優(yōu)質性。總之，要努力提高我國的鋼結構施工技術，就必須有與本國橋梁建造的實際情況相適應的技術開發(fā)與支持，鼓勵鋼橋技術的發(fā)展，大力培養(yǎng)具有較高專業(yè)素養(yǎng)的高級技術焊工，從而在技術的提高和人才的培養(yǎng)層面不斷提高我國鋼結構橋梁的施工水平，讓鋼結構橋梁在未來得到更加廣泛的應用[3]。

參 考 文 獻

[1]孫磊.鋼結構橋梁施工問題及解決辦法[J].中國建筑金屬結構，2013（18）.

[2]江浩.淺談大跨度鋼結構橋梁的施工技術[J].智能城市，2016（12）：159.

[3]曹國良.淺議鋼結構橋梁常見病害及防護[J].城市建筑，2013（6）.

[責任編輯：陳澤琦]