桥梁工程无支架施工技术探讨

 近些年，伴随着城市规模的扩大，为缓解城市交通压力，众多城市开始追求设计建造跨径大，断面宽的桥梁工程。城市桥梁工程施工在空间上有所限制，分布密集的城市建筑及各类管线设施给施工带来了一定难度。在此施工条件下，合理选择施工技术，优化施工方法，成为了桥梁工程施工人员致力研究的课题，而桥梁工程无支架施工技术在此背景下应运而生，并在城市桥梁施工中得以有效应用。 

一、盖梁无支架模板施工

盖梁无支架模板施工是把支架和模板相结合，凭借钢模的刚度及强度，将桥梁模板、混凝土、钢筋及各种荷载力集中于桥梁立柱上，充分利用桥梁墩柱荷载能力，从而省略了桥梁落地支架，便于交通运行[1]。例如上海市共和新路高架桥梁在施工中就采用了盖梁无支架模板施工方法，克服了城市地基状况不佳及净空不足给桥梁施工造成的阻碍。 

盖梁无支架模板施工，分为模板设计及模板安装两个阶段，模板设计环节，是将桥梁上盖梁部分的模板加以简化，使之形成伸臂简支梁，然后对各个断面的位移、弯矩及剪力大小加以计算，结合桥梁断面的变形情况及受力情况，确定模板组件及拼装螺栓应具备的强度值，并对桥梁支撑系统，如千斤顶，进行强度计算验证。 

模板按照功能可以划分为主体构件、支撑系统以及附属构件等三部分，其中，主体构件由底模、端模、侧模、稳定梁、斜撑及肋撑构成，发挥传递施工荷载，抵消荷载挠度的功能。支撑系统由钢管、钢筋、专用支架、千斤顶、柱箍、跨接梁及系杆构成，一是传递荷载到立柱砼中，二是有效调节千斤顶的高度。附属构件由起吊构件、走道、上下梯及螺栓构成，起到拼装、连接等作用。 

盖梁无支架模板施工技术，着重在城市交通中心地区使用，一是极大提高了施工进度，二是能够改善施工面貌，缓解施工给交通带来的不便。 

二、桥梁预制节段逐跨拼装施工

在城市桥梁的上部结构方面，以往采用较多的无支架施工方法是预制吊装法，即综合纵向全跨和横向分片的方式。而涉及到变截面箱形梁时，则较多应用挂篮悬臂浇筑施工方法。桥梁施工中如其上部结构要采用宽断面、等高度及大跨径的箱形梁时，既不适合预制吊装法，也无法使用悬臂浇筑法，于是，经过研究论证，出现了桥梁预制节段逐跨拼装施工这一新兴桥梁施工方法[2]。 

节段主要在预制场内采用短线法加以制作，养护方式为蒸汽养护。预制场内在进行节段吊运时，主要使用跨式搬运机，场外的节段运输使用一体化的组合挂车实施，在车辆牵引上使用重载卡车。桥梁节段梁可采用上行式架桥机和下行式架桥机两种拼装设备。 

节段梁拼装的工序流程如下：将架桥机准备就绪；运梁车驶入桥跨下方；对节段进行吊架安装；起吊节段，加以提升后进行90°角旋转，平移后进行悬挂；吊升下一节段；将节段加以分层，并提升悬挂至指定位置；分别提升节段，将环氧粘结剂涂抹在其表面；拼接上节段和下节段；连接预应力；节段全部拼接完毕后将其在主桁架上加以悬挂；将预应力索穿入孔道；荷载转换后将预应力及悬吊杆进行拆除；前移架桥机继续开展下一跨部施工工作。 

预制节段逐跨拼装施工在我国桥梁施工中应用较多，如沪闵高架桥梁二期工程、沪崇苏越桥隧工程等，凭借其质量高，施工速度快的优势，取得了良好的施工效果和经济效益。 

三、桥梁预制节段悬臂平衡拼装施工

预制节段悬臂平衡拼装施工方法是在预制场中将主梁加以分段预制，并将预应力孔道加以预留，等到桥梁下部结构完成施工工序后，将梁段吊运到施工现场加以拼装，并对钢束进行张拉[3]。节段桥梁在分段的具体长度上应按照结构受力情况及施工机械状况加以科学分割。采用预制节段悬臂平衡拼装方法能够极大节省模板、支架及型钢材料，也不需采用挂篮进行钢束张拉作业，施工过程得以简化，只需移动支架。在节段安装上，能够充分发挥作业机械的作用，对城市交通影响不大。 

桥梁预制节段悬臂平衡拼装施工工序如下：架设架桥机，用墩侧搭设的临时支架支撑架桥机前支；采用前卷扬机及后卷扬机吊起节段；将节段提升到主桁架中心部位，通过主桁架间的空间将节段进行纵移，纵移到拼跨区域中，并将节段进行90°旋转；借助前后卷扬机将节段吊至拼装部位，将环氧粘结剂涂抹表面后加以拼接，将预应力索穿入预应力孔道，对预应力索加以张拉，使节段间完成拼接。 

例如，广州轨道交通4号线部分地区受制于复杂的地形条件，施工时采取搭设高架桥的形式，在桥梁施工时，就采用了预制节段悬臂平衡拼装施工方法，克服了地形限制，取得了较好的施工效果。 

四、铁路及轨道交通线架梁及运梁施工

铁路交通，特别是高速铁路，涉及到复杂地形地貌时，往往采用高架桥梁结构的形式加以贯穿，而在高架桥结构施工上，以采用架梁及运梁方法为主。其施工方法如下：临线或跨线布置预制场，将预制梁场的高铁线位置确定为高架桥上部结构施工起始部位；箱梁在制作完毕后由提梁车提移到运梁车上，运送到施工起始部位；采用龙门吊进行吊装，在桥跨位置搭设架桥机；运用架桥机进行架梁，借助运梁车进行线上运梁，运梁车轴线处布置多组轮组（一般以2组为主），保持轮胎横向间距和高铁轨道间距一致，以确保荷载大小与高铁轨道承载力相匹配；运梁车要有效适应施工路况，要采取液压悬挂的方式，确保轴载力大小均衡；运梁车在箱梁中行驶，将梁运至架桥机位置，由专用架桥机进行架梁。 

例如，上海轨道交通11号线涉及到高架桥施工结构段，就采用了线上运、架梁的施工方法，一方面降低了施工成本，另一方面也不会对周围城市环境造成破坏，施工过程呈现出极强的便捷性，在完成施工任务的同时，提升了高铁建设的经济性。 

桥梁工程无支架施工技术随着构件规格的扩大，正向着集成化、模块化、机械化及经济环保化方向发展，在有效抑制施工建设成本的同时，能够极大提升城市施工的文明程度，是新时期桥梁施工建设着力采用的新型施工技术类型，具有广阔的发现前景。 

五、结语： 

总之，桥梁无支架施工技术既是建筑施工理念及施工技术优化进步的结果，也是建筑机械设施装备技术不断革新发展的产物，是未来桥梁施工建设的主要趋势。本文介绍了盖梁无支架模板施工、桥梁预制节段逐跨拼装施工、桥梁预制节段悬臂平衡拼装施工、铁路及轨道交通线架梁及运梁施工等几种主要无支架施工方法，并列举了相关实例，证实了其具有极高的施工应用价值。