狭窄河道场地制梁施工技术解析

2020-04-10张杏军

运输经理世界 2020年10期

文∕张杏军

1 前言

桥梁制作质量与设计效果将对河道场地施工水平有着深远的影响，尤其在狭窄河道场地中，不但其难度大，而且要求更高。据此，我们应充分汲取以往我国成功的制梁施工经验，结合狭窄河道场地自身条件制定科学的施工方案，改善桥梁工程施工现状，为我国狭窄河道场地桥梁建设项目的开展创造有利条件。

2 工程概况

陕西省西乡至镇巴高速公路项目，其狭窄河道场地为XZ-10 标段。在该工程中，桥梁施工路线长达4.21km，涵盖了长为1647.8m 的二郎滩特桥与长为102.45m 的小河子桥；同时，在该项目中还具有227m、782.6m、587.8m 的单洞隧道；除此之外，在整个工程中共设有2 座匝道桥。

由于在具体施工场地中与G210 国道紧邻，且河道峡谷形状多以V 型为主。为了保证工程项目顺利完成建设任务，在四处狭窄河道场地中应充分应用制梁施工基础，保证桥梁平稳建于河道之上。制梁施工主要是指在河道内建设桩基，但由于在狭窄河道场地内制作桥梁难度略大，并且无法有效借助大型设备进行制梁，因此需有效应用制梁施工技术，以此为本工程的高质量竣工给予重要保障。

3 狭窄河道场地制梁施工项目案例

3.1 都格北盘江大桥

狭窄河道场地中应用制梁施工技术在我国桥梁工程施工中有着重要作用。其中，都格北盘江大桥主要运用了跨径720m 的钢桁架桥梁在都格镇与普利乡之间进行互通交流。在长达1341.4m 的大桥中，不但实现了经济共享，而且还为当地运输业的发展提供了便捷的条件。在该大桥建设期间，为了增强桥身稳定性，专门将钢桁架桥梁跨距控制在了12m，且其边跨距为8m。

3.2 青岛海湾大桥

它是山东青岛地区的大桥，整个桥长为28.047km，其中有25.171km 的桥身处于河道之上，不但建设了红岛、沧口等桥梁，而且还在非通航线路上建立了孔桥。由此，为当地海域横跨带来了新方向。在狭窄河道场地桥梁工程中，要想保证制梁施工技术发挥出真正的效用，需明确桥梁施工任务，配备好施工设施，促使桥梁工程处于可控范围内[1]。

3.3 港珠澳大桥

桥梁工程是河道交通与海域横跨的重要部分，为了进一步提升其施工质量，需在充足工期与资金的扶持下制定科学的施工规划，改善施工现状。其中，港珠澳大桥在建设期间，有35.5km 的桥身位于海内，并借助隧道建设的方式横跨珠海、澳门半岛、大屿山，且在海底隧道建设中受空间限制，建设难度较大。整个工程耗时8年，耗资千亿元，最终成为世界上著名的跨海大桥。由此，我国应凭借卓越的制梁施工技术打造“顶级桥梁强国”。

4 狭窄河道场地制梁施工技术的要点

4.1 科学设计箱梁台座

在狭窄河道场地进行制梁施工，常常由于施工空间较小，致使桥梁运输与搭建都存在较大的难度。而制梁施工技术的应用，因其所采用的机械设备较为简便，且具备突出的安全性，投入成本较低，故而可在高桥墩工程项目中予以推广。此外，通过制梁施工技术还可以有效提升施工质量，为后续大桥顺利通车提供可靠保障。在该工程中的施工内容较为复杂，因其易受G210 国道施工影响，施工难度加大，因此我们可以充分应用制梁施工技术在河道内建设桥梁桩。为了保证深水区打桩任务顺利完成，在不允许大型设备进场的情况下，应对其箱梁台座进行科学化设计，以此增加施工准确性，并结合以往施工经验对本次工程项目进行建设。

如在贵安新区的金竹立交桥项目中，它主要在长为450m 的路基施工中选择了预制箱梁，并专门建立了供于混凝土拌和操作的站点，其中在124 片长度为25m 的箱梁作业中设置了多达46 个台座，其30m 箱梁中设有44 个台座；而公共箱梁台座设置了20 个，这表明台座的设计成果直接影响着工程建设进度及其质量。对此，在该项目中，要想在狭窄河道场地中充分发挥出制梁施工技术的效用，应当结合项目场地施工条件优选箱梁类型、确定台座数量。由于本项目的施工场地位于山区，无法调用大型设备用于制梁，所以在地形影响下选择跨墩龙门桥梁。因其在实际安装时并不需要复杂的操作步骤，且能够适应山区桥梁施工条件，故而该桥梁类型具有更强的实用性[2]。

4.2 严控箱梁腹板坡度

在该项目中所选择的跨墩龙门桥梁，在对其腹板坡度予以确定时，还应当充分结合场地条件，不可过多占用河道，否则将致使桥梁施工项目出现突出的不可控性。一般而言，在不同长度的箱梁下所选择的台座类别有所差异，且腹板坡度也不一样。比如在箱梁台座上选择的面板类型应为圆弧状，并将其置于腹板内；同时，还应在台座两端装设可滑动的轨道板，以此形成不同的腹板坡度，满足山区河道场地制梁施工要求。一般而言，在制梁场制作桥梁时，还应考虑到箱梁跨度。为了保证每种规格的箱梁均具备适用性，可安装调节装置，用于调节圆弧面板的角度。所谓狭窄河道场地制梁难度大，多源于施工场地空间过小。

此外，为了保证箱梁尺寸与腹板坡度符合施工要求，还可充分借助自动检测仪对现场施工规格进行检测，如（图1）所示，以此全面了解制梁施工技术是否达标。同时，在狭窄河道场地应用制梁施工技术时，还应精准计算河道流量，从而判断箱梁台座的抗压强度。具体可依据下述公式计算河道流量：

A=b×h

C=1/n×R1/6

Q=AC×Ri1/2

其中A 表示河道断面面积，b、h 分别为河道输入底宽、过流面宽，C、n、Q、i 则为河道生成谢才系数、输入河道槽率、断面过流量、输入河道纵坡，待计算后可作为制梁施工作业的可靠依据并用于优化箱梁腹板坡度。

图1 箱梁外形尺寸自动检测仪现场操作图

4.3 有效引进变压器

在陕西省西乡至镇巴高速公路工程项目中，XZ-10 标段属于狭窄河道。在该场地应用制梁施工技术时，为了保证施工进度，可结合施工条件引进变压器。比如在混凝土拌和站点与箱梁预制场地两者间设置变压器，以此保证桥梁工程施工过程中能够保持良好的供电稳定性，避免混凝土拌和装置与制梁场出现超压现象而影响正常的施工进度。

在该项目中布置制梁场时，一要避免对既有建筑物造成损坏；二要保证水电供应的合理化；三要实现制梁安装一体化，继而减少施工量。因在狭窄河道场地布设制梁场将受限，所以应运用山区河道周边已存在的管线道路实现简化制梁，而且在预制梁存放方面也应控制好数量，以免制梁台位过多而影响整体施工规范性，从而为制梁施工技术的落实创造有利条件[3]。

4.4 制定预制梁方案

狭窄河道场地开展制梁施工作业时，需要制定合理的预制梁制作方案，其中包括详细说明安装步骤，避免在工期要求内无法顺利完成桥梁安装任务。一般而言，在预制梁安装阶段，可借助大型吊运设备（如图2 所示）将其吊装到指定位置。但就当前工程现状来看，若在狭窄河道采用大型设备，则缺乏实践性。此时，一方面可选择上文提到的跨墩龙门桥梁；另一方面，可利用箱梁台座自由调节功能依靠滑移动力，促使预制梁落于桥墩之上。除此之外，制梁施工技术在狭窄河道场地中的实践应用，还应当保证混凝土材料供应的充足性，促使预制梁在制作阶段能够及时获得钢筋混凝土，继而提高整体施工效率。

在该项目中因桥梁建设工程数量较多，且桩基多建于河道深水区。所以，在无法运用大型机械设备进行制梁安装时，可从以往建设经验中找到解决方法，并优化施工规划，促使桥梁工程的建设能够为后续河道桥梁的顺利通车给予稳定的基础；另外，还可依据河道跨度调整预制梁尺寸，便于施工单位获得更高的综合效益。