跨越河流桥梁施工技术要点探析

张胜波　张赢

摘要 文章针对桥梁施工展开研究，以跨河桥梁工程为例，阐述具体技术方案，并且对桥梁线形施工与应力施工进行监测。研究成果如下，根据梁段挂篮变形结果可知，挂篮变形值的均值为18.05 mm，满足施工工艺要求；从合龙程桥后高程数值来看，设计高程与实测高程差值处于0.005～0.013 m之间，平均差值为0.007 4 m，符合施工规范要求，实现了桥梁预期的线形施工控制目标；根据各截面应力勘测结果，合龙段张拉后的应力值与预期方案要求大致相同，其中最大误差为1.11 MPa，符合施工技术规范，实现了桥梁应力的施工控制目标。

关键词 跨越河流；桥梁工程；施工；技术要点

中图分类号 U442.35文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）12-0142-03

0 引言

随着公路建设事业的发展，跨越河流桥梁工程的作用愈加重要，其可以维系交通系统与社会经济发展，实现交通的连续性和便捷性，对于提高交通效率、促进地区经济交流具有重要意义。当前在桥梁施工中，应对施工过程进行实时监控和检测，以确保施工质量和安全。例如对桥墩和梁体的施工质量进行检测，可以及时发现解决施工问题，以保证桥梁施工的质量与安全。

1 工程概况

研究以某桥梁工程为例，该工程由东引桥与西引桥组成，全长722 m。其中东引桥为变截面连续刚构桥体，长308 m，宽30 m，整体为多跨连续箱梁结构，采用旋转截面横坡的设计方式，主梁采用C55混凝土。由于案例桥梁需跨越河流，施工中面临部分涉水作业。项目位于丘陵地带，州河上、下游为宽谷区，区域河段相对顺直。基于此，该文将对案例桥梁工程的施工技术展开研究，提出相应的流程方案与技术措施。

2 跨越河流桥梁施工流程方案

案例工程含有大量的涉水作业，对于基底、桥梁结构、整体线性都提出较高质量要求，因此在施工中，应同时进行观测、识别、修正等措施，以保证施工质量。以桥梁承台深基坑为例，由于工程开挖较深、坑底渗水量大，将采用钢板桩围堰支护技术，采用混凝土对桥梁基坑底部进行封底。施工流程方案如图1所示：

3 桥梁工程施工技术要点

3.1 钢板桩围堰设计

钢板桩围堰的平面设计尺寸为23.8 m×10.7 m。根据跨河段地质情况，选择单根钢板桩长为9 m的拉森4型钢板桩搭配426×8 mm管桩，并利用单位重量为114.15 kg/m的特制角桩对钢板桩围堰外部进行固定处理。在进行插板作业时，保证钢板桩上顶的标高为11.0 m。FSP-4型拉森钢板桩相关参数如表1所示。

3.2 导梁安装

基地钢板桩围堰导梁应具备足够刚度，才能和冠梁发挥出协同作用，保证钢板桩打入的深度符合工艺要求。导梁安装应考虑沉桩施工，对轴线位置的准确性与桩身的顺直程度进行检测，避免钢板桩产生弯曲现象，使整体垂直贯入。

3.3 钢板桩施打

钢板桩施工环节，应根据放线勘测结果，明确桩身打入位置，并根据施工区域周围建筑物位置、运行情况调整方案，准确放出支护桩位置中线，随后采用拉森钢板进行振动吊锤机施打，具体内容如下：

（1）仔细检查钢板桩外观、质量是否完好，确认桩体的力学性能，对材料接口处的油污、锈蚀等进行清除。当发现严重破损或线性变化时，应及时更换质量合格的钢板桩[1]。

（2）桩身施打前，在板桩锁口处涂抹减摩液体，如润滑油、油脂等止水材料，加强钢板桩在水下的抗腐蚀能力，同时能促进其打入与拔出。

（3）钢板桩施工中，技术人员应实时监控插打斜度，将钢板桩的打入倾角控制在2%以内。当发现板桩插入斜度＞2%时，应及时调整。如果无法通过拉齐进行校正，则应拔出钢板桩重新插入。钢板桩施工中相关指标要求如表2所示。

（4）当钢板桩施工至设计深度后，应对围堰的闭水性进行检验，通过检查围护桩的密封性，对漏水位置及时修补，以保证钢板桩围堰整体质量[2]。

3.4 内力撑安装

在钢板桩围堰施工环节，安装内力撑，能够防止水土压力对基坑稳定性造成影响，内力撑主要包括腰梁、冠梁、横梁部分的角撑与支柱。不同部分的内力撑应根据桥梁基底结构进行设计，同时还要满足桩板施工要求。内力撑安装时应遵循从上至下、先撑后挖的工法技巧。此外，内力撑应对称安装，采用钢板对撑的焊接方式，加强对围堰的整体支撑性[3]。

3.5 钢板桩拔除

完成承台围堰施工后，将钢板桩拔除，在此过程中应注意对周围土体造成的影响，拔除中应时刻关注地表位移与沉降情况。当桥梁工程两侧紧挨建筑物或地下管线时，应将整个拔除作业放缓，避免对环境土质结构造成影响。采用振动锤，通过强力振动方式，对钢板桩周围土层进行扰动，出现间隙后逐步拔除钢板桩。

4 桥梁工程施工控制方法

4.1 桥梁线形施工控制

4.1.1 线形施工控制内容

针对跨河桥梁工程悬臂施工段进行线形控制，以保障后续合龙施工质量，确保整体线形满足成桥方案要求。因此，在桥梁施工中，应根据地形情况制定挂篮变形、高程控制点等施工控制方案。针对实际施工与预期方案的偏差进行计算，将轴线偏移、项面高程、同跨对称点高程以及断面尺寸均控制在偏差允许范围内，才能保证桥梁工程悬臂施工阶段的质量。桥梁线形控制允许误差如表3所示。

4.1.2 线形施工控制方案

跨河桥梁线形施工控制主要分为水平位移监控与高程监控，具体内容如下：

（1）水平位移监控是针对桥梁施工中各阶段移动情况进行的监测，实际施工中允许每道工序产生适当的位移或标高变化，但应始终处于技术规范内。

（2）高程监控是保证桥梁线形的关键要素，在跨河桥梁施工中，连续梁桥墩与基底处有钢管支柱，不仅能够保证桥墩梁结构的稳定性，而且不容易产生施工水平位移，整体控制难度较低。

4.1.3 挂篮变形计算

案例工程跨河段的整体跨度较大，施工现浇混凝土与钢筋材料会对挂篮构成一定影响，荷载作用会引发桥梁挂篮变形。因此，为保证施工质量，也应对桥梁挂篮变形情况进行计算，准确记录分级加载情况下的挂篮累计变形量，比如当荷载等级处于0%～120%时。由于荷载重量与测点高程平均值不同，累计变形量情况也会存在差异，但整体处于逐渐增长趋势。而当荷载等级开始卸载处理后，累计变形量也会随之降低。施工预压试验数据如表4所示。

在梁段施工过程中，进行第n段浇筑的累计变形量计算公式如下：

式中，fn——第n梁段的挂篮浇筑弹性变形；f1——第1梁段的挂篮浇筑弹性变形；M1、L1——第1梁段的混凝土重量与长度；Mn——将第n梁段的混凝体重量；Ln——第n梁段的长度。针对案例工程部分梁段进行计算，得到的挂篮变性值结果如表5所示。

由表5可知，挂篮变形值均值为18.05 mm，满足施工工艺要求。

4.1.4 线形施工控制结果

桥梁工程成桥后的高程差值，是判断桥梁线形是否合格的重要标准。以案例工程中部分梁段为例，将预期设计高程与实测高程综合比对，计算出高程差值，结果如表6所示。

由表6可知，合龙成桥的设计高程与实测高程差值均处于0.005～0.013 m之间，平均差值为0.007 4 m，符合施工规范要求，实现了案例桥梁预期的线形施工控制目标。

4.2 桥梁应力施工控制

4.2.1 应力施工控制内容

由于桥梁结构应力源于内部，因此应将传感器提前埋设到桥梁结构的关键截面，随后在成桥施工中应全面收集各阶段的应力数据，确保偏差在规范的允许范围内。

4.2.2 应力控制点布置

在桥梁应力施工监测环节，共选取11个关键截面，分别为1/4跨径截面、悬臂根部截面以及合龙段截面。传感器主要埋设在箱梁的顶板及底板位置，每个截面顶板埋设3个传感器，底板埋设3个传感器。

4.2.3 应力施工控制结果

根据应力传感器反馈的数据结果，对桥梁合龙段张拉后的截面应力数值进行比对，并对截面顶板、底板进行归纳，具体结果如表7所示。

由表7可以看出，合龙段张拉后的应力值与预期方案要求大致相同，其中最大误差为1.11 MPa，符合施工技术规范，桥梁应力施工控制成功。

5 结论

综上所述，跨河桥梁工程应根据地质环境情况，制定合理的施工方案，同时加强施工技术的应用。该文以桥梁工程为例，根据跨河段施工环境，着重介绍基底钢板桩的围堰施工方案，并对桥梁线性与应力施工进行控制。根据施工监测结果可知：挂篮变形的均值为18.05 mm，满足施工工艺要求。从合龙程桥后高程数值来看，设计高程与实测高程差值均处于0.005～0.013 m之间，平均差值为0.007 4 m，符合施工规范要求，实现了桥梁预期的线形施工控制目标。合龙段张拉后的应力值与预期方案要求大致相同，其中最大误差为1.11 MPa，符合施工技术规范，实现了桥梁应力施工的控制目标。

参考文献

[1]吴洋. 公路桥梁预应力现浇箱梁挂篮悬臂施工技术[J]. 交通世界， 2024（Z2）： 212-214.

[2]卢伟升. 浅析桥梁跨越河流防洪综合评价[J]. 湖南水利水电， 2021（4）： 81-83.

[3]周杨. 河流库区桥梁深水基础双壁钢围堰施工技术[J]. 交通世界， 2020（19）： 110-111+117.