橋涵工程施工概述

#圖三京廣高速鐵路鄭州黃河公鐵兩用大橋該橋主橋全長(zhǎng)1684.35m,共兩聯(lián)，第一聯(lián)為(120+5x168+120)m的六塔連續(xù)鋼桁結(jié)合梁?jiǎn)嗡髅嫘崩瓨?，長(zhǎng)1080m。主桁采用無(wú)豎桿的三角形桁式，桁高14米，節(jié)間距12米。橫向布置為三片桁，為適應(yīng)上層公路橋面與下層鐵路橋面的不同寬度，采用了斜邊桁的空間結(jié)構(gòu)形式。鋼桁梁上弦桿與混凝土橋面板結(jié)合形成公路結(jié)合橋面，下層鐵路橋面為正交異性整體鋼橋面板。該橋鋼桁主梁采用頂推法架設(shè)，最大頂推重量達(dá)30000t。得益于控制技術(shù)的進(jìn)步，施工中采用了多點(diǎn)連續(xù)同步頂推技術(shù)，拖拉設(shè)備采用機(jī)電、液壓一體化設(shè)計(jì)，并采用新型滑動(dòng)材料，主橋第一聯(lián)鋼桁梁全部采用頂推法架設(shè)完成。1.4鐵路橋梁的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與科技水平的提高，以及國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)鐵路運(yùn)輸日益高漲的巨大需求，對(duì)鐵路建設(shè)提出了更高要求。國(guó)家和鐵道部高瞻遠(yuǎn)矚，超前規(guī)劃，廣大鐵路建設(shè)者肩負(fù)重任，銳意進(jìn)取，使我國(guó)鐵路從落后到先進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。鐵路橋梁呈現(xiàn)出以下技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：一、鐵路運(yùn)輸向貨運(yùn)重載、客運(yùn)高速兩個(gè)方向發(fā)展，對(duì)鐵路橋梁提出了不同的技術(shù)要求。二、為減小橋梁對(duì)河道通航、泄洪及河床沖刷的影響，橋梁跨度越來(lái)越大。三、設(shè)計(jì)理論和研究水平的進(jìn)步催生了新的橋梁結(jié)構(gòu)形式。橋式采用拱、梁、斜拉、懸索的組合結(jié)構(gòu)體系，形成大跨多孔連續(xù)長(zhǎng)橋和適應(yīng)大跨、重載、高速的新結(jié)構(gòu)。四、建橋材料向輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐久方面發(fā)展。我國(guó)近年來(lái)建造的鐵路橋梁已成功應(yīng)用了Q345、Q370、Q420等強(qiáng)度高、沖擊韌性和可焊性好的優(yōu)質(zhì)鋼材，并正在研制Q520鋼材。日本和美國(guó)大量采用耐候鋼作為建橋材料，其重要優(yōu)點(diǎn)是抗腐蝕能力較強(qiáng)?；炷列阅懿粩嗵岣?，國(guó)內(nèi)已開(kāi)展了對(duì)C80混凝土及水下C50混凝土的研究應(yīng)用。輕質(zhì)混凝土的研究也取得進(jìn)展，比重約1.9t/m3的輕質(zhì)混凝土在挪威已被大量使用。五、橋梁建造技術(shù)出現(xiàn)多元化。例如，水電和房建工程中的地下連續(xù)墻技術(shù)已被應(yīng)用于橋梁基礎(chǔ)施工；借鑒深海鉆井平臺(tái)技術(shù)，促進(jìn)了負(fù)壓式筒形基礎(chǔ)的發(fā)展；中鐵大橋局集團(tuán)有限公司采用氣囊法將大型圍堰下河的靈感則來(lái)自于造船行業(yè)的有關(guān)技術(shù)。六、橋梁結(jié)構(gòu)將實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與工廠化生產(chǎn)。隨著對(duì)環(huán)境及耕地的保護(hù)不斷深入，以及由于高速鐵路對(duì)地基沉降和線路平順性的高要求，橋梁在線路中所占的比例越來(lái)越大，不僅要將上部結(jié)構(gòu)中梁體和軌道板的預(yù)制生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化，墩身和承臺(tái)也有可能作為定型產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，在工廠預(yù)制后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)拼裝。七、橋梁施工專用裝備將得到進(jìn)一步發(fā)展和完善。除了目前已在梁場(chǎng)中廣泛使用的各種制、運(yùn)、架設(shè)備之外，其它各種專用裝備也將得到更大發(fā)展和應(yīng)用。如大噸位吊船、大功率鉆機(jī)、設(shè)備的自動(dòng)控制技術(shù)等。八、理論研究成果將更好地指導(dǎo)實(shí)踐。橋梁工程技術(shù)人員對(duì)橋梁的認(rèn)識(shí)有一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程。1940年11月7日，建成僅7個(gè)多月的美國(guó)華盛頓州塔科瑪海峽大橋（懸索橋，主跨為853米）被風(fēng)吹垮，原因是機(jī)械共振。塔科馬海峽大橋的坍塌使得空氣動(dòng)力學(xué)和共振實(shí)驗(yàn)成為建筑工程學(xué)的必修課。這里的共振和受迫共振不同，在該案例中沒(méi)有周期性擾動(dòng)。當(dāng)時(shí)風(fēng)速穩(wěn)定在每小時(shí)42英里（67公里/小時(shí)），頻率0.2赫茲，這樣的風(fēng)速本應(yīng)對(duì)大橋構(gòu)不成威脅，因此此次事件只能被理解為空氣動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)分析不嚴(yán)密所致，以后所有的橋梁，無(wú)論是整體還是局部，都必須通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)分析和風(fēng)洞測(cè)試。1943年，紐約市一座類似的大橋一一白石大橋，加裝了一個(gè)14英尺的華倫式桁架和傾斜支柱以減少橋面的振動(dòng)，2001年，華倫式桁架被拆除，取而代之的是液壓阻尼器。借助于計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用和分析手段的進(jìn)步，橋梁的動(dòng)力仿真計(jì)算，包括風(fēng)、車、橋的耦合計(jì)算理論，數(shù)值風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)以及橋梁的減震和隔振技術(shù)等都得到了很大發(fā)展。為解決斜拉橋的施工監(jiān)控問(wèn)題，1992年，我國(guó)著名橋梁專家秦順全先生（現(xiàn)為中國(guó)工程院院士，中鐵大橋局集團(tuán)有限公司總工程師）在全國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)大會(huì)上提出了關(guān)于分階段施工橋梁的“無(wú)應(yīng)力狀態(tài)控制法”這一新理論，針對(duì)現(xiàn)有方法存在的不足和工程的實(shí)際需要，歷經(jīng)20年的理論創(chuàng)新和30余座大跨度橋梁的應(yīng)用和完善，創(chuàng)立了用單元的無(wú)應(yīng)力狀態(tài)量控制分階段施工橋梁成形過(guò)程的新方法，使我國(guó)的大跨度橋梁施工控制理論研究達(dá)到了世界先進(jìn)水平。九、橋梁的設(shè)計(jì)將更加注重環(huán)境保護(hù)和建筑審美，體現(xiàn)人類與自然的和諧相處。橋梁美學(xué)和結(jié)構(gòu)仿生學(xué)的廣泛應(yīng)用，使橋梁外觀更加新穎、優(yōu)美，不僅滿足功能上的要求，而且與當(dāng)?shù)丨h(huán)境和民俗文化相協(xié)調(diào)。