大跨径桥梁施工方法综述

大跨径桥梁

施工方法综述

班级：道桥1301 姓名：谢珂玮

学号：201309031035

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桥梁施工技术发展简史

1.1桥梁施工技术悠久的历史

我国在桥梁建造技术上有着悠久的历史和光辉的成就根据史料考证，在三千年前的周文王朝代，就有在渭河上架设浮桥和建造粗石桥的文字记载。隋、唐时期，是我国古代桥梁的兴盛年代，其间在桥梁型式、结构构造方面有着很多创新，可谓“精心构思，丰富多姿”。宋代之后，建桥数量大增，桥梁的跨越能力、造型和功能又有所提高，在桥梁施工方面充分表现了我国古代工匠的智慧和艺术水平，成为我国桥梁建造史上的宝贵财富。解放初期，我国的公路、城建部门在恢复、改造和新建公路与城市道路上改建和新建了数量可观的桥梁，使通车里程比解放前有了成倍的增长。但由于起重设备的限制，装配式桥仅在简支梁桥上使用，其他类型桥梁的施工仍多采用土牛胎、竹木支架、拱架现浇或砌筑施工。随着科学技术的进步，施工机具、设备和建筑材料的发展，桥梁施工技术得到了不断地改进、提高。

1.2现代桥梁施工技术的发展促进了桥梁结构的迅猛发展

从武汉长江大桥到南京长江大桥，在桥梁工程技术发展上是一个大进步。在南京长江大桥桥梁施工中，通过试验研究并设计制造了一系列关键性的施工机具设备，创造了一些新的施工工艺，如管桩下沉、钻孔洗壁、循环压浆、悬拼调整、高强螺栓安装等，保证了工程按质

量要求完成。60年代中期，悬臂施工的方法从钢桥施工引入到预应力混凝土桥施工以后，摆脱了建造预应力混凝土梁桥只能采用预制装配和在支架上现浇施工的单一局面，促进了预应力混凝土桥梁结构的发展，相继有预应力混凝土T型刚构桥、连续梁桥、斜拉桥等结构如雨后春笋般地在全国各地出现，从而使预应力混凝土桥成为主要类型

。

桥梁的其他施工方法，如转体法、顶推法、逐孔施工法、横移及浮运法等都在70年代中得到应用。90年代以来，我国的交通事业和桥梁建设出现了一个全新的时期，突出体现在高速公路建设和国道系统的畅通以及桥梁技术、桥型、跨越能力和施工管理水平的升华。

2桥梁施工方法概述

2.1桥梁基础施工

一般来说，桥梁基础工程发展到今天，己经不受水文、地质条件的控制，所重视的是工程结构本身和经济效益。目前国内己经拥有了合符我国国清的一整套施工工艺及相应的设备，而特大桥梁基础已经向“组合基础”发展。扩大基础、桩基和沉井在各自的发展中又彼此“联合”[1]。这种联合就是根据不同的水文、地质来发挥各类型式的特点而组成的一个整体，故出现了很多基础形式。桥梁基础工程由于在地面以下或在水中，涉及水和岩土的问题，从而增加了它的复杂程度，使桥梁基础的施工无法采用统一的模式。

2.2桥梁上部结构的施工

桥梁上部结构的施工方法，70年代以后随着预应力混凝土的广泛应用，已经得到了迅速发展，并发生了重大的变革。在钢筋混凝土桥梁的时代，可以说主要是现场浇注的施工方法。由于桥梁类型增加与跨径增大，构件生产的预制化，结构设计方法的进步、机械设备的发展，由此而引起施工方法的进步和发展，形成了多种多样的施工方法。主要有：就地浇注法；预制安装法；悬臂施工法；转体施工法；顶推法施工；移动模架逐孔施工法；横移法施工；提升与浮运施工

3几项桥梁施工技术介绍

3.1预应力混凝土工程

《规范》12.6.6预应力筋编束规定,预应力筋由多根钢丝或钢绞线组成时,同束内应采用强度相等的预应力钢材。编束时,应逐根理顺,防止互相缠绕。钢筋的冷拉工艺采用控制应力或控制冷拉率的方法。从受力分析来考虑,编束时,梳理顺直,可防止钢丝或钢绞线在穿孔、张拉时由于互相缠绕紊乱而导致的受力不均匀现象。当受力不均匀时,将使有的钢丝达不到张拉控制应力,而有的则可能被拉断,造成预应力损失。论文参考。《规范》l2.10.3后张法张拉第2条规定,预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时可采取分批、分阶段对称张拉。主要从受力角度要求后张法多根(束)预应力筋张拉时,应使张拉的合力作用线处的构件核心截面以内,防止构件截面产生过大的偏心受压和边缘拉力。对称张拉可避免或减少偏心力矩,宜分批、

分阶段对称地进行。论文参考。另外,按控制应力先张拉的预应力筋会因后批预应力筋张拉时所产生的混凝土弹性压缩而引起应力损失。综合考虑张拉力的影响,可减少预应力损失。预应力工程施工关键是如何正确地建立起设计要求的预应力(即结构的内应力),而其最大的影响因素就是应力松弛带来的危害。为保证施工质量,预应力张拉必须严格按照程序规定执行且张拉后立即做好灌浆的准备,这些对控制应力损失的减少都非常关键。张拉过程中不仅要控制好应力值,而且要随时抽查预应力筋的增长值,同时要按照对称、均匀的方法进行张拉,张拉完并封锚以后,即可开始灌浆的工作,灌浆不仅减少应力的损失,而且封闭孔道,减少预应力筋的损失,并且使其与结构共同作用,提高结构的抗裂性。 3.2临时支座的预制

在桥梁施工中,临时支座大多数采用预制的长方体混凝土块,在相应位置对称放置两块,待湿接头混凝土达到强度后,再凿除,这样施工由于预制的混凝土块薄厚不均,摆放位置错动,以及梁板本身制作尺寸的误差,容易把临时支座压坏、压碎、挤动,影响梁板的标高或造成梁板位置偏离[2]。有些临时支座由于梁板的拖动,紧靠在台帽里侧不易凿除,即使凿除后也不易清扫,给施工带来不必要的麻烦。临时支座的作用是减小和防止支架产生有害于施工的沉降。是否需要给支架设临时支座，一要看支架落地处是否坚实；二要看支架的荷载是否大；三要看施工的周期是否长。一般，雨天之后要检查支架、支座变形。这一点，常被经验缺乏者忽视。

3.3承台施工

为了开挖桥台基坑,必须选择有效的降水措施。根据市场的调研和现场的布设条件,采轻型井点降水措施是最经济最可行的办法。论文参考。因为实际中布设为分级井点,所以必须加以严密的计算。同时项目部准备了一套辅助方案,如果第一套方案有难度,那么准备在回填土的外侧再筑两道临时围堰,以降低水源方向水位的高度。施工流程为:测量放样→井点降水→基坑，开挖→浇筑垫层→承台钢筋制作→模板制作→混凝土浇筑→养护。根据施工的环境特点及设计图纸,结合以往的施工经验,决定对基坑开挖采用轻型井点降水方式。井点的平面布置主要取决于地下水的补给方式,基坑的平面形状和要求降水的深度。井点的平面布置形式有:单排布置、双排布置、环型布置和U型布置。 4结语

在桥梁建设中，我们应该根据实际情况来选择适宜的施工方法和技术。现代桥梁建设的施工技术发展突飞猛进，不断地涌现出了先进的技术、设备和高科技材料。当然在建设的过程中，我们仍会遇到各种新问题，这就需要我们不断探求新方法、新技术。

大跨径桥梁施工案例：杭州湾跨海大桥

杭州湾跨海大桥是一座横跨中国杭州湾海域的跨海大桥，它北起浙江嘉兴海盐郑家埭，南至宁波慈溪水路湾，全长36公里，是目前世界上最长的跨海大桥，比连接巴林与沙特的法赫德国王大桥还长11公里，已经成为中国世界纪录协会世界最长的跨海大桥候选世界纪录，成为继美国的庞恰特雷恩湖桥和青岛胶州湾大桥是目前世界上最长的跨海大桥后世界第三长的桥梁。

杭州湾跨海大桥全长36公里，其中桥长35.7公里，双向六车道高速公路，设计时速100km。总投资约107亿元，设计使用寿命100年以上。大桥设北、南两个通航孔。北通航孔桥为主跨448m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准35000吨；南通航孔桥为单塔单索面钢箱梁斜拉桥，通航标准3000吨。大桥两岸连接线工程总长84.4公里，投资52.1亿元。其中北连接线29.1公里，投资额17.8亿元；南岸接线55.3公

里，投资额34.3亿元。大桥和两岸连接线总投资约140亿元，实际建设工期43个月。

大桥的结构为双塔钢筋混凝土斜拉桥，双向6车道，设计时速100公里，设计使用寿命100年，建设期限5年。建成后，宁波杭州湾大桥将成为世界上最长、工程量最大的世界第一跨海大桥。

大桥设南、北两个航道，其中北航道桥为主跨448米的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准为3.5万吨级轮船；南航道桥为主跨318米的A型单塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准为3000吨级轮船。其余引桥采用30米至80米不等的预应力混凝土连续箱梁结构。非通航孔分北、中、南引桥3大块，其中海上部分桥梁长32公里。

杭州湾跨海大桥施工方法： 1．钢管桩插打施工

全部为φ1600mm 钢管桩，钢管桩全部斜置，最大斜度 6：1（约 9.46°），桩长 70~80 米不等，桩最大质量约 68.4t，钢管桩插打采用进口日本东亚建设工业（株）第七鹤隆丸打桩船。该打桩船桩架高度为 90 米，打桩船的打桩能力能将最大重量为 80t、最大桩径为2.5m 的长桩在倾斜角为±25°的范围内进行任意角度的插打。钢管桩由专门生产厂家负责加工，用 2000t 驳船运输，钢管桩的定位采用 RTK 测量技术，它是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS（RTD GPS）动态测量定位系统，测量精度可达厘米级。按设计要求确定管桩的吊点位置。钢管桩起吊到位后，调整钢管桩的高度，送入桩帽下，将桩架调整到设计

所需角度，上好桩锤、桩帽，同时导杆锁紧装置将桩卡住，完成锁桩作业在确认桩位正确，具备开锤条件后，开始锤击沉桩。为了改善单根悬臂桩的受力结构，有效防止钢管桩被风浪等冲击破坏，及时将相临的桩用钢箍和型钢联结使单桩形成近似的两端固结体系，从而加大钢管桩抵御风浪的能力。

2．钢管桩内填芯施工

南引桥低墩深水区的基础为钢管斜桩，为满足桩与承台的连接构 造要求，在钢管桩顶部 7.6m 范围内设计采用混凝土填芯。每墩的钢 管桩插打完毕后即可进行钢管顶部 7.6m 范围内的混凝土填芯施工。 首先将打桩船移走，利用工作船上的履带式吊机，在低潮位时安装钢 管桩夹桩箍和联系梁，在联系梁上安装钢围堰底模（筋混凝土预制 块），并调平至承台底标高，用浮吊吊装钢围堰，完成封底混凝土浇 注并达到设计要求强度后，用空气吸泥机辅以高压射水吸出孔内泥 渣，安装钢筋笼并灌注管内填芯混凝土。

3.承台施工

钢管桩内混凝土填芯施工完毕后，按设计要求进行钢管桩桩头处 理并剥桩头，调直管内钢筋，测量封底混凝土顶面（承台底面）标高， 对高于承台底设计标高部分混凝土应予以处理，并清净围堰内的杂 物，绑扎钢筋，布置散热管、按大体积混凝土施工工艺要求灌注承台 混凝土。 4.系梁施工

系梁设于同一墩位左、右两幅桥梁承台间，以增强桩基础的整体 稳定性能。其施工方法为：同一墩位左、右两幅桥梁承台施工完毕后， 拆除承台钢围堰，在两承台顶设置倒吊支架，安装系梁模板，凿毛承 台与系梁连接部分的承台表面混凝土，并调直预埋于承台内的系梁连 接钢筋，按设计要求帮扎系梁钢筋笼，并在承台与系梁结合部位涂刷 VZ 型混凝土界面结合剂，一次连续灌注系梁混凝土。

5.墩身施工

墩身上部 6 为花瓶形实体墩，下部为标准的矩形截面，四角圆 弧，外截面尺寸 5.2×2.2M。墩身施工采用常规的现浇施工法。台 施工完毕后，绑扎墩身钢筋，组装模板，灌注混凝土。模板采用优质 钢板定型加工，混凝土由水上混凝土搅拌船提供，根据海上风大的特 点，墩身混凝土分 2 次浇筑完成。第一次灌注等截面矩形部分，第二次灌注顶部变截面部分。