对桥梁施工技术的研究探讨

杨文龙

摘要：桥梁施工是桥梁建设的关键环节，桥梁施工技术水平的高低直接影响到桥梁建设的发展。本文作者结合多年工作实际，主要就桥梁施工技术方面进行了简单研究探讨，希望对相关从业人员有所帮助。

关键词：桥梁施工；发展历史；主要方法；主要技术

中图分类号：TU74文献标识码：A

前言

目前，随着高科技的快速发展，我国的桥梁建设已经取得了不小的成绩。尽管这些成绩值得我们骄傲，但是，我们也应该清楚的看到，在桥梁施工过程中，还存在着许多技术上的问题。下面本人结合多年工作实际，主要就桥梁施工技术发展史、桥梁施工技术等方面进行简要探讨，仅供参考研究。

1 我国桥梁施工技术的发展历史

我国在桥梁建造技术上有着悠久的历史和光辉的成就，由从古至今的时间顺序来看，我国桥梁施工技术大致经历了四个发展阶段：

第一阶段以西周、春秋为主，包括此前的历史时代，这是古桥的创始时期。此时的桥梁除原始的独木桥和汀步桥外，主要有梁桥和浮桥两种形式。当时由于生产力水平落后，多数只能建在地势平坦，河身不宽、水流平缓的地段，桥梁也只能是写木梁式小桥，技术问题较易解决。而在水面较宽、水流较急的河道上，则多采用浮桥。

第二阶段以秦、汉为主，包括战国和三国，是古代桥梁的创建发展时期。秦汉是我国建筑史上一个璀灿夺目的发展阶段，这时不仅发明了人造建筑材料的砖，而且还创造了以砖石结构体系为主题的拱券结构，从而为后来拱桥的出现创造了先决条件。战国时铁器的出现，也促进了建筑方面对石料的多方面利用，从而使桥梁在原木构梁桥的基础上，增添了石柱、石梁、石桥面等新构件。不仅如此，它的重大意义，还在于由此而使石拱桥应运而生。石拱桥的创建，在中国古代建桥史上无论是实用方面，还是经济、美观方面都起到了划时代的作用。石梁石拱桥的大发展，不仅减少了维修费用、延长了桥的使用时间，还提高了结构理论和施工技术的科学水平。

第三阶段是以唐宋为主的，包括两晋、南北朝和隋、五代时期，这是古代桥梁发展的鼎盛时期。如隋代石匠李春首创的敞肩式石拱桥--赵州桥，北宋废卒发明的叠梁式木拱桥--虹桥，背诵创建的用筏形基础、植蛎固墩的泉州万安桥，南宋的石梁桥与开合式浮桥相结合的广东潮州的湘子桥等。这些桥在世界桥梁史上都享有盛誉，尤其是赵州桥，类似的桥在世界别的国家中，晚了七个世纪方才出现。纵观中国桥梁史，几乎所有的重大发明和成就，以及能争世界第一的桥梁，都是此时创建的。

第四阶段为元、明、清三朝，这是桥梁发展的饱和期，几乎没有什么大的创造和技术突破。这时的主要成就是对一些古桥进行了修缮和改造，并留下了许多修建桥梁的施工说明文献，为后人提供了大量文字资料。此外，也建造完成了一些像明代江西南城的万年桥、贵州的盘江桥等艰巨工程。同时，在川滇地区兴建了不少索桥，索桥建造技术也有所提高。到清末，即1881年，随着我国第一条铁路的通车，迎来了我国桥梁史上的又一次技术大革命。

2 桥梁施工的主要方法

2.1桥梁的基础性施工

在通常情况下，桥梁基础工程到现在，已经不会再受到地质、水文条件的控制，其对工程的经济效益和结构本身比较重视。在目前，国内拥有了一系列达到标准的施工设备和工艺，并且特大桥梁基础开始向组合基础的方向加以发展。使得桩基、基础、沉井得到扩大，然后在各自发展的过程中又进行一定联合。桥梁的基础工程因为涉及到水中、地面以下、水或岩土等问题，使得其复杂程度大大增加，在桥梁的基础施工中不能使用统一化的模式。

2.2对于桥梁上部结构中的施工

对于桥梁上部结构中的主要施工方法，伴随着70年代后广泛使用的预应力混凝土，得到了突飞猛进的发展，也发生了一系列的变革。在主要采用钢筋混凝土进行桥梁建设的阶段，所采用的施工方法主要是现场浇注。因为桥梁类型日益增加，并且跨径不断增大，所以引起了施工方法不断发展和进步，形成了科学完善的施工方法。

此外，应对桥梁下部结构进行考虑，对工程的质量、造价、使用、工期等方面进行考虑。因为整个工程中的计算工作主要分布在下部结构中，所以能够选择正确的下部结构内力计算方法具有重要作用，需要对其因素加以全面考虑，这样才能切实提高工程的质量。

3 桥梁施工的主要技术

3.1 体外索加固法

体外预应力是一种有效的桥梁加固方法。简单易行，不影响行车。受力途径明确，能显著提高结构承载力和抗裂度，有效改进结构的应力状态。为了满足加固后旧桥的承载力的需要，体外索一般采用折线形，同时满足梁正截面抗弯强度和抗剪强度的要求。体外索材料一般由无粘结钢绞线、粗钢筋与槽钢组合而成。体外索加固桥梁受弯构件时，可按偏心构件来验算梁的承载力；按无粘结部分预应力混凝土结构，认为截面受弯破坏时，梁内的非预应力钢筋达到屈服，而预应力钢筋达不到极限强度，验算使用阶段的应力及结构变形；按加劲梁组合结构分别对其受力和使用性能进行分析。在正使用极限状态的各项指标计算时，按整体变形协调条件计算在外载作用下预应力筋的应力增量。体外预应力加固法，加固后能达到荷载标准，加固效果是非常显著。体外索加固法有效改善了主梁在正常使用阶段的工作性能。裂缝宽度变窄，挠度明显减小，增加了结构的耐久性。体外索加固法是在使用过程中，具有加固、卸载及减小结构内力的作用，值得推广应用。

3.2真空压浆技术

传统的压浆法灌浆，是在 0.5Mpa～1.0MPa 的压力下，将水灰比 0.4～0.45 的稀水泥浆压入孔道，这种做法容易发生水泥浆离析，析水，干硬后收缩，产生孔隙，留下隐患。为此有必要将传统压浆工艺进行改进，将真空辅助压浆工艺等技术应用于预应力施工中，使灌浆工艺更加完善合理。由于孔道内只有极少的空气，很难形成气泡；同时，由于孔道与压浆机之间的正负压力差，大大提高了孔道压浆的密实度和饱满度。减小了水灰比，选用专用的添加剂，提高了水泥浆的流动度，减小了水泥浆的收缩，从而保证了浆体的可施工性，充盈孔道的密实性和提高硬化浆体的强度。普通压力压浆一般是在孔道的压浆端对水泥浆施 0.5～0.7MPa 的压力，缓慢均匀地向孔道内压入浆体，直至浆体在孔道高点处的排气孔流出；而作为孔道压浆的一项新技术，真空辅助压浆的基本原理是：在传统压浆工艺基础上，将孔道系统密封，在孔道的一端采用真空泵对孔道进行真空处理，使这产生-0.08Mpa～-0.1MPa 左右的真空度，然后用压浆泵以≤0.7MPa 左右的正压力将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端压入，水泥浆从真空端流出，且稠度与压浆端基本相同，再经过特定的排浆、保压、以确保孔道内水泥浆体饱满，以提高预应力孔道压浆的密实度和饱满度。采用真空灌浆工艺是提高后张预应力混凝土结构安全性和耐久性的有效措施真空压浆与常规压浆相比，具有以下的优点：真空的形成能够较好的导引管道内浆液顺利通过管道，解决了常规压浆泵因压力不足等达不到注浆理想效果的问题；保证了预应力管道内水泥浆液的饱满度和密实度；工艺及浆体的优化，消除裂缝的产生，使灌浆饱满性及强度得到保证；真空灌浆是一个连续而迅速的过程，节约压浆时间，缩短工作周期，增强了固结水泥浆在孔道内的粘结力。

3.3预应力混凝土技术

《规范》12.6.6 预应力筋编束规定,预应力筋由多根钢丝或钢绞线组成时,同束内应采用强度相等的预应力钢材。编束时,应逐根理顺,防止互相缠绕。钢筋的冷拉工艺采用控制应力或控制冷拉率的方法。从受力分析来考虑,编束时,梳理顺直,可防止钢丝或钢绞线在穿孔、张拉时由于互相缠绕紊乱而导致的受力不均匀现象。 当受力不均匀时,将使有的钢丝达不到张拉控制应力, 而有的则可能被拉断, 造成预应力损失。《规范》l2.10.3 后张法张拉第 2 条规定,预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时可采取分批、分阶段对称张拉。主要从受力角度要求后张法多根(束)预应力筋张拉时,应使张拉的合力作用线处的构件核心截面以内,防止构件截面产生过大的偏心受压和边缘拉力。对称张拉可避免或减少偏心力矩,宜分批、分阶段对称地进行。另外,按控制应力先张拉的预应力筋会因后批预应力筋张拉时所产生的混凝土弹性压缩而引起应力损失。综合考虑张拉力的影响,可减少预应力损失。预应力工程施工关键是如何正确地建立起设计要求的预应力(即结构的内应力),而其最大的影响因素就是应力松弛带来的危害。为保证施工质量,预应力张拉必须严格按照程序规定执行且张拉后立即做好灌浆的准备,这些对控制应力损失的减少都非常关键。张拉过程中不仅要控制好应力值,而且要随时抽查预应力筋的增长值,同时要按照对称、均匀的方法进行张拉,张拉完并封锚以后,即可开始灌浆的工作,灌浆不仅减少应力的损失,而且封闭孔道,减少预应力筋的损失,并且使其与结构共同作用,提高结构的抗裂性。

4 结束语

桥梁建设事业的健康发展，对加快我国经济全面建成小康社会具有十分重要的意义和作用。作为一名桥梁建设从业人员，我们在工作中要不断学习和积累桥梁施工经验，我们有理由相信通过我们的共同努力，我国的桥梁建设事业一定会取得非常辉煌的成果。