山区桥梁设计中桥型选择与施工工艺的结合

谭顺坤

(四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610041)

1 山区桥梁常用施工工艺

1.1 固定支架法

该施工法的特点：施工支架由较小的构件组成安装重量轻，可重复使用，组拼方便，在其上施工难度相对较低。在山区旱桥(或河流较小)，桥高合适时可考虑使用。当桥型为异形结构时，可重点考虑。

1.2 移动支架法

该施工法的特点：移动支架法主要适用于跨径在20～50 m的连续梁或多孔简支梁桥施工。所建桥梁孔数愈多、桥愈长、模架周转次数愈多，则经济效益就愈佳。在山区，当桥梁为异形结构、桥高又不适合采用固定支架施工时，可考虑采用移动支架法施工。

1.3 导梁安装法

(1)联合架桥机架梁

该施工法的特点：桥下可完全不设支架，不受洪水威胁，架设过程中不影响桥下通车、通航。预制梁的纵移、起吊、横移、就位匀比较方便。但设备钢材用量较多，较适用于多孔50 m以下的桥梁。

(2)闸门式架桥机架梁

此施工法的特点：采用化整为零、集零成整方法，减轻结构安装重量。通过预制场预制，可对构件实现工厂化管理、提高构件质量；同时对于高桥、跨越公路铁路等跨线构造物具有很大的适应性。是山区桥梁常用的施工方法。

1.4 缆索吊装法

此施工法的特点：预制构件工厂化生产，所用吊装设备跨越能力大，水平和垂直运输灵活，适应性广，施工方便、安全。对于山区大跨拱桥，预制悬拼连续梁、连续刚构具有很大的适应性。

1.5 悬臂浇筑(拼装)法

(1)悬臂浇筑法

此施工法的特点：采用分段施工，减轻施工安装重量。易于调整和控制梁段的位置，且整体性好。不需要大型机械设备。为大跨预应力混凝土梁桥常用施工方法。国外也有充分利用拱上结构，采用悬臂浇注法施工大跨拱桥的实例。

(2)悬臂拼装法

此施工法的特点：梁体块件的预制和下部结构的施工可同时进行，拼装成桥快可缩短工期；块件集中预制，易于控制质量。对有预制场地、构件运输条件而工期要求较短的预应力混凝土连续梁、连续刚构、斜拉桥等桥型可考虑使用。

1.6 顶推施工法

顶推法的施工特点：梁段固定在桥台或引孔上预制，便于施工管理，改善施工条件，模板和设备可多次周转使用。对于桥位适合的中等跨度连续梁长桥，山区深谷、高墩桥梁，部分弯、坡桥梁可考虑采用。

1.7 转体施工法

转体施工的主要特点：可利用施工现场的地形安排预制场地；施工期不中断通航，不影响桥下交通；施工设备少，装置简单易掌握；减少高空作业，工序简单，施工迅速；转体施工适合于单跨和三跨桥梁，既可在山区深谷中采用，同时也适应在平原区以及用于城市跨线桥。

2 施工工艺对山区桥梁桥型选择的影响

2.1 预制场预制导梁安装工艺与预应力混凝土简支梁板桥的选用

(1)山区桥梁地基条件相对较好，经济跨径以中小跨径相对合理。

(2)山区桥梁桥墩相对较高，采用有支架施工相对困难。

(3)高速公路桥梁设计要求同一路段内桥型及孔径宜标准化，能采用工厂化、装配化施工，实现全路段桥梁总体最优。

(4)山区高速公路受地形条件限制，弯坡斜桥较多。采用化整为零、集零成整的预制安装方案对纵、横坡的调整较为有利。

基于以上特点，山区高速公路桥梁设计经方案优化比选后。从经济、施工工艺(施工可能、施工方便)考虑，多采用预应力混凝土简支梁板预制场预制、导梁安装方案。

2.2 三种施工工艺在羌江大桥设计中的综合运用

羌江大桥是成雅高速公路上一座大桥，全长620 m。桥梁跨越雅安羌江和雅安城区道路。由于本桥为一阶段施工图设计，在正式开放设计前，曾作过主桥70 m钢筋混凝土箱形拱、60 m钢筋混凝土系杆拱、100 m预应力混凝土刚构连续组合梁的方案比较。前两方案均为缆索吊装施工，因桥位处铁塔及高压线的影响，施工场地受限制，吊装体系布置困难而无优势。而推荐采用第3方案：50+65+100+65+50 m刚构-连续组合梁主桥+9×30 m预应力简支T梁引桥，结合主引桥不同的地形条件分别采用挂篮悬臂浇注施工法、有支架施工法、预制导梁安装法。

2.3 从斜阳溪大桥设计看施工工艺对桥型的影响

在初步设计阶段，我们在桥位上作了三种桥型4个布孔方案。桥型方案及工程量比较见表1。

表1 桥型方案及工程量比较

通过分析论证，综合结构动力特性、稳定性、与周围环境的协调性、工程造价、施工设备等因素，推荐拱桥方案。又因本桥多跨、大跨、高墩特点而推荐整体性较强的方案2—箱形板拱桥。

以上拱桥缆索吊装方案成为推荐方案的前提条件是缆索吊装设备按一套计算；桥墩按成桥阶段控制，只能承受单片拱箱推力。而拱肋在吊装过程中单肋合拢稳定不能满足要求，如按双肋设计不但增加吊装费用，还将造成下部结构的较大浪费，缆索吊装箱形拱方案不能成为推荐方案。经对缆索吊装工艺的详细研究，充分利用本桥横向为相互分离的2座独立桥。采用先吊装左右幅桥靠中线侧的两肋拱片，两拱肋间用临时型钢横撑相连，形成一个格构体系，并辅以横向浪风解决拱肋吊装阶段的稳定问题。而对于桥墩因为左右幅桥分离，巧妙地解决了桥墩单向分离的问题。

从斜阳溪大桥的实践表明，在桥梁设计中应重视施工工艺对桥型方案的影响，对于一些特殊桥型这种影响有时甚至是决定性的。

3 结束语

(1)高速公路桥梁设计的指导思想是立足于一条路桥梁设计最优，而不是只重视每一座桥梁的最优设计问题。这就要求桥型选择时必须考虑桥梁孔径及型式的标准化，以实现工厂化、装配化生产，取得总体经济效益。

(2)桥梁设计中，必须熟悉各种桥型对应的施工工艺，重视施工工艺对桥梁方案比选的影响。

(3)结合桥位地形地貌，因地制宜地选用多种施工工艺进行综合运用，能加快工程进度，取得较好的经济效益和社会效益。