深圳彩虹大桥施工技术浅议

陈永悦

摘要：我国城市桥梁的建设主要开始于改革开放后的20世纪80年代，虽然起步较晚，但随着我国高等级公路、铁路、城市道路和大型立交枢纽的兴建，在短短的时间内取得了很大发展，并收到显著的社会、经济和环境效益。本文对深圳彩虹大桥的施工进行分析。

关键词：彩虹大桥；施工技术

1 工程概况

深圳彩虹（北站）大桥位于广东省深圳市区，是连接八卦三路与田贝四路的一座城市跨线桥。该跨桥线桥全长1.2km，跨越深圳火车北站29条股道，是目前世界上跨越铁路股道最多的桥梁之一。主桥采用门构式（下承）钢管混凝土柔性系杆拱，拱脚无推力，桥面宽23.8m，拱脚处桥面宽28m。设计荷载：汽-超20，挂-120，人群荷载：4.5kN/m2，桥下按电气化列车运营要求预留净空，不小于7.2m。桥面纵坡2.5‰，横坡为双向1.5%，地震按7度设防。

主桥计算跨径150m，矢跨比1/4.5，拱轴为悬链线，拱轴系数1.167，采用双拱肋，每片拱肋由4-Φ750×12mm钢管混凝土组成桁式断面，桁高3.0m，桁宽2.0m，钢管内灌注C50微膨胀混凝土。两片拱肋之间采用6道风撑连接，拱顶设2片K撑，拱脚侧各设2片一字形风撑。

2 工程特点

彩虹桥是深圳市己建桥梁中跨径最大，技术含量最高的一座新型桥梁，主要具有以下几个方面的特点：

主桥为150m的大跨度下承式钢管混凝土系杆拱桥，是目前深圳市跨度最大、技术最新、结构最复杂、施工难度最大的市政工程。

设计上采用大直径钢管混凝土组合桩，大间距双吊杆，预应力钢一高托座混凝土叠合梁系，大型钢纤维箱型帽梁，大面积钢纤维结构层等多项新技术、新工艺，其设计及研究己列入深圳市科技开发项目。

施工安全威胁大，主桥结构横跨深圳火车北站的29股道，桥下有广九、广深电气高速列车通过，站内的客、货车调车等十分频繁，行车密度相当大。主桥施工全部在既有线旁，既有线上作业，安全威胁相当大。

施工干扰大：主要包括a、拆迁：八卦三路一侧的西引桥全部位于要拆迁房屋的位置，东侧包括铁路行车公寓在内也有不少要拆除，同时还涉及到铁路运输通讯、电力等设备器材的迁移；b、场地分散、狭窄，火车北站29余股道、彩虹路、布吉河把本工程分隔成很多段，施工道路和管线布置受限较大，给施工组织带来很大困难；c、地形起伏高差大，给施工场地平整、场内运输带来诸多困难；d、作业场地周围住房等建筑物密集，行人、行车多。

交通组织和文明施工；本桥预制、加工构件多，数量大，且部分构件如钢拱肋、钢横梁属超长大构件，如何运输进入工地，交通组织十分重要。文明施工：深圳市是国家卫生模范城市，对施工现场的环境有很严格的要求，施工中必须采取有效措施来达到这一目标。

3 主桥挖孔桩施工

3.1 施工工艺

根据本桥的实际情况，其施工程序为：场地平整→定桩位→挖桩帽领口（高80cm，宽60cm） →挖第一节桩位土方→支模浇灌第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十轴线→设置垂直运输架，安装电动葫芦、潜水泵、鼓风机、照明设施等→第二节桩身挖土→清理桩孔四周，校核桩孔垂直度和直径→拆上节模板支第二节模板，浇灌第二节护壁→重复第二节挖土支模、浇灌混凝土护壁工序，循环作业直至岩层→采用微差爆破法施工嵌岩部份及扩大头部份至设计要求→查持力层→对桩孔直径深度、持力层进行全面检查验收→清理松碴等→吊放钢筋笼就位→浇灌桩身混凝土。

3.2 根据制订的施工方案及施工工艺，每根桩施工前均在靠近铁路侧间隔30cm插打一根长6m的工字钢或槽钢，每根桩插打深度为桩径的2倍，即6m，同时作好沉降观测网格点后才开始施工挖孔桩，在施工过程中主要出现了及解决了以下的问题：

每天一早一晚对铁路进行沉降观测，做好每次的沉降量及累计沉降量记录，若一次沉降量过大或总的沉降量，接近最大允许值时则必须采取有效措施进行处理。在施工中，当开挖至5~10m范围时，由于地下水损失比较大，有根桩旁的轨顶标高最大下沉量达到了8mm，经过采取在铁路线旁插打钢管进行压水，保持地下水位的正常，最后钢轨的下沉量最大不超过6mm。

在开挖4#北桩的流沙层时，发生了管涌现象，经过采取优化双液浆的配合比及增加超前密布大钢筋，同时每次注浆固结大体积流沙层，而开挖一小段桩身后即进行支模浇灌护壁混凝土等措施，终于安全顺利的渡过了流沙层及淤泥层。

进行爆破微风化岩及扩大头处理时，采取在井口盖上网格上堆砂包的方法，防止飞石伤及人员及影响铁路既有线。

深圳彩虹大桥主桥4根大直径挖孔桩的成功施工，积累了铁路既有线旁施工无危及行车安全事故、无影响铁路正常运营及穿过流沙层、淤泥层的长、深、大人工开挖桩基的经验，为在以后的同类施工中提供了宝贵的施工经验。

4 主桥墩柱施工技术

深圳彩虹桥主桥设有。Φ2.8m的墩柱4根，因其受力复杂，故设计上采用钢管混凝土组合柱，上部与帽梁相接段由。Φ2.8m渐变为Φ3.4m，以改善其受力、传力性能。为平衡拱脚推力，增大墩柱抗弯性能，在墩柱内各设有10束竖向预应力束，竖向预应力束采用12Φ15.24mm的无粘结钢绞线，其下通承台，锚固于桩基顶部2.5m处，上通帽梁顶部。墩柱钢管箍采用30mm厚的A3钢板，内打焊Φ22的焊钉。钢管箍与承台通过法兰进行联接。

施工时、钢管箍和法兰均在有相当能力的加工厂加工成型后运到工地直接进行安装。安装时采用两台QY-25型汽车吊配合进行。其难点在于对竖向无粘接预应力的保护，现场采用编束，加垫层绑扎保护，并专用一台吊车吊束以配合钢管箍的安装。

墩柱混凝土采用泵商品混凝土，人工进行捣固，洒水养护。

5 钢结构施工技术

5.1 制作工艺流程

钢板下料→直管筒节辊制→节焊接→筒节返辊→筒节拼成直管小节→直管小节焊接→直管小节拼成直管分段→直管分段焊接→安装加强肋→上火工胎架弯管→焊接加强肋→上片体组装胎架→制作南片体和北片体→南片体和北片体各自构件焊接→制作预拼装胎架→南片体上胎架定位→划线安装平联管→安装北片体和其它构件→立体分段焊接→立体分段和整体线型报验→安装吊杆护筒→吊杆护筒焊接→预拼装整体报验→立体分段涂装→运输。

5.2 加工精度的控制

加工精度的控制应从下料切割、焊接变形，火工弯制和预拼装4个方面来进行总体控制：

下料控制。拱肋之钢管直径为Φ750mm，板厚为12mm，是由一个个筒节拼焊而成，所以，每个筒节的制作公差，影响到筒节拼接时的错边量，筒节的展开长度为2317.3mm，每个筒节+1.5mm的焊接收缩余量，通过检定，制作出的筒节失园度在士0.5mm的范围内，完全符合公差要求，另切割时注意对称切割，以减少钢板切割时产生变形。

腹杆斜腹杆的下料。在电脑上将直腹杆主拱管，斜腹杆一主拱管相交的相贯线放样，并制作成纸样，考虑到焊接坡口烙透深度和经过火工弯管后主拱管与腹杆相交位置都为负公差，这里焊接收缩量比较大，所以直、斜腹杆每条留8~l0mm的收缩余量。

下平联管下料。同样利用电脑放样，将平联管与主拱管相贯线放样，并制作成纸样，考虑到各方面的影响每条平联管加大4mm收缩余量。

深圳彩虹大桥施工中还有许多需要注意的地方，本文就其过程只能给几个地方进行研究，为今后的建筑中提供经验。

参考文献

[1]薛锡芝.深圳彩虹大桥主跨150m下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥设计[J].城市道桥与防洪 , 2002,(02).

[2]刘春乐,贺力军.深圳市彩虹大桥施工技术[J]. 铁道标准设计,2000,(09).

[3]张鲲.大跨度钢管混凝土拱桥拱肋混凝土灌注方案分析[J].安徽建筑,2005,(04).