桥梁上部结构施工方法

桥梁上部结构施工方法

摘要：本文对桥梁基本工法进行了归纳分类，以上部结构、下部结构的形式分别阐述于下。文中已部分内容是在上个世纪初便写的，至今仍适用；世纪之交桥梁施工技术突飞猛进，文中着重介绍了一些具有创意的工法，对一般常用工法一言带过。桥梁局部构件的二级工法不在此列，将另文撰述。文章内容由作者收集、整理、加工而成，其中的评论系管窥之见，挂一漏万，欢迎批评。

1．常规工法1.1.梁桥常规工法砼桥梁上部结构主要常规工法列如下表[1]。附图清楚明了，不再解释。桥梁上部结构施工方法

表1砼桥梁上部结构主要常规工法桥梁上部结构施工方法

桥梁上部结构施工方法

1.2.悬臂施工法在以上所有工法中最重要的是悬臂工法，该工法是1953年德国工程师芬斯特瓦尔德发明的。在莱茵河上拆去Worms的一座老桥建一座连续刚构新桥时，采用了悬臂工法（见图1，2008年在此桥侧又建了一座连续梁桥）。从此以后悬臂工法广为使用，几乎是无桥不采用悬臂工法，为梁式桥的修建立下了汗马功劳，是二战以后至今最重要、最杰出的工法。

桥梁上部结构施工方法

图1莱茵河Worms桥桥梁上部结构施工方法（1）悬臂拼装法悬臂工法中悬臂拼装法（1）梁段预制可以与下部结构同时施工，节约总工期；（2）梁段存放时间长，早期收缩徐变基本完成；（3）工厂化水平较高，安装速度几乎能达到一天一对；（4）但是需要的预制、运输、起吊、安装的设备也较多；（5）长线法在长台座上连续浇注，快件拼缝密合，预制场占地较大。短线法工厂化水平高，需要依次将预制好的快件移出台座，为保证快件密合和线形，制作工艺精度要求较高。蚌埠和凤台淮河斜拉桥是领先国内从设计到施工完整实现悬臂安装的两座斜拉桥，蚌埠桥采用短线法，凤台桥采用长线法。桥梁上部结构施工方法

图2凤台淮河斜拉桥的悬臂安装工法（1985年）（桥梁上部结构施工方法

图3长线法和短线法预制桥梁上部结构施工方法图4悬臂浇注工法桥梁上部结构施工方法（2）悬臂浇注法几乎不需要特殊的施工设备，自诞生以后广为应用。正常状态下，每个节段施工周期10天比较适中，7天比较紧凑。节段长度4~8m比较适中。2．特殊工法在混凝土桥梁中用得比较少的工法有自承钢筋骨架法、旋转（水平或竖向）法、缆索吊装法。2.1．自承钢筋骨架工法自承钢筋骨架法——米兰工法始于1900年，它是以钢筋混凝土结构自身的钢筋骨架作为支架，承受模板、施工荷载和混凝土拌合料的重量。这可能要配置大量的不可回收的施工钢材，可是在无法搭设支架的场合这也是无奈之举。桥梁上部结构施工方法

2.2．竖向转体工法2.2.1．单纯竖向转体工法此后，摩兰地改造了米兰工法，发明了竖向转体工法。在百米深谷上架设拱桥时，将半拱竖直浇注，待达到强度后再旋转下来合龙（图5）。图5摩兰地工法桥梁上部结构施工方法2007年9月重庆彭水公路务川自治县净跨120米的钢筋混凝土拱桥——珍珠大桥，因架设的拱架垮塌，转而采用了拱体负角度竖转施工法，据说在国内尚属首次（图6）。

图8重庆珍珠大桥竖向转体工法桥梁上部结构施工方法

2.2.2．分段竖向转体工法

2006年西班牙在Tagus河上用节段拼装竖向转体法施工了一座跨径220m的钢拱桥，见图9。两组拱肋，每组拱肋分四段。（1）上段吊到桥面上，下段靠在桥台立柱上（上左）；（2）吊起上段，上下段临时铰接（上右）；（3）用千斤顶顶牛腿，调整拱形，焊接（下左）；（4）合龙（下右）。

桥梁上部结构施工方法图9西班牙Alconétar桥节段拼装竖向转体法

桥梁上部结构施工方法2.2.3．提升竖向转体工法——平衡提升法奥地利实践了一种新工法[5]，竖直浇注的梁可以根据地形而，就地面标高浇注，竖向转体并同时提升或压低旋转点。当地面高程较低时，旋转加提升；当地面高程较高时，旋转加压低（图9.1）。据称可以比平衡悬臂法施工节省20%—30%材料，施工速度快1—2倍，特别适合于跨径50m—250m的高墩桥梁。

桥梁上部结构施工方法

图9.1提升竖向转体工法桥梁上部结构施工方法2.3．水平转体工法（1）梁桥水平转体水平旋转工法在梁桥、拱桥、斜拉桥中都有应用，近代开始用四氟乙烯作为旋转轨道其摩阻系数只有50/00，阻力很小。通（州）张（家湾）铁路跨线桥，设计为双向四车道，时速50公里，T形钢构混凝土桥为双幅结构，全长725米、宽24.5米，原来呈东西向，与张家湾铁路专用线平行。旋转基坑内设有一个转盘，200吨的液压千斤顶带动钢绞线缓缓旋转，桥梁转体51度后将与南北走向的东六环西辅路对接。旋转历时57分钟。桥梁上部结构施工方法

图10通（州）张（家湾）铁路跨线桥转体工法（2006年)桥梁上部结构施工方法图11青兰高速公路分离式立交桥转体工法桥梁上部结构施工方法（2）斜拉桥水平转体图8，2009年8月6日，横跨京广铁路线马头-磁县间451km＋800m至452km＋000m处青兰高速公路分离式立交桥，经过40分钟的牵引转动，实现成功转体。该转体立交桥为双幅平面同步转体立交桥，单幅转体重量3706吨，转体角度71.8度，转体部分跨度为2×45米，转体桥面总宽28米。是京广铁路石家庄以南同时跨京广铁路和107国道的转体桥。石家庄环城公路斜拉桥转体工法，转体重量16500吨、转体角度达75.74度，两项指标均居世界同类桥梁之最（图12）。桥梁上部结构施工方法

图12石家庄市环城公路跨石太铁路斜拉桥转体工法（2008年）桥梁上部结构施工方法（3）拱桥水平转体(I)不对称转体2009年8月20日，贵州省主跨度为140米的花江大桥主桥拱圈顺利转体并成功合龙，该桥创下了目前国内同类型桥梁转体施工跨度之最。每岸转体重量约为3800吨，贞丰岸的转体将按顺时针方向转172度，关岭岸的转体将按逆时针方向转102度后才能合龙成拱。历时6小时（图13）。不对称转体需要用墩柱作为平衡重。桥梁上部结构施工方法

图13贵州花江大桥转体工法桥梁上部结构施工方法

(II)对称转体2010年5月17日，主跨160米、单边转体1.68万吨的沪杭客运专线跨越沪杭高速公路自锚上承式混凝土转体拱桥合龙。合龙前是T构，顶板中配有预应力束。

图13贵州花江大桥转体工法桥梁上部结构施工方法

2.4．缆索和斜拉扣索吊装工法梁桥很少应用缆索吊装工法，一般首选悬臂工法；因为拱背是曲线，无法行走设备，缆索吊装与斜拉扣索配合适用于拱桥架设。构件可以从河中起吊，不需要缆索运输(图12、图17)；混凝土料可以从岸边吊运，需要缆索运输(图13)。南京大胜关桥把扣索工艺发展到自平衡状态，适用于多跨拱桥自平衡拼装（图15）。

图15南京大胜关桥自平衡扣索工法桥梁上部结构施工方法

图16Hoover坝新通道桥扣索现浇工法桥梁上部结构施工方法深谷悬索桥主梁无法从谷底吊起，如果是桁式主梁可以从两岸开始逐杆安装；也有应用缆索吊装工法逐段安装，四渡河特大桥为最近一例；图15最上面是吊装缆索，吊装缆索下面是悬索桥主缆，主缆下面是已安装的部分主梁。用悬索吊上的行走小车移动主梁节段，到位后安装主梁节段就位。首先安装跨中节段，依次向两端接长，最终至桥塔处。节段在桥塔处组拼，不需要从谷底起吊。图17朝天门大桥扣索拼装工法（2008）桥梁上部结构施工方法

图18四渡河特大桥900m单跨双铰加劲钢桁梁悬索桥缆索吊装工法（2008年）桥梁上部结构施工方法2.5．轨索