斜拉桥主梁施工方法简介

斜拉桥主梁施工方法简介

摘要：本文较为详细介绍了斜拉桥的结构构成、施工分段、斜拉桥主梁施工方法和各个方法的进度与经济关系。

斜拉桥的施工包括桥（墩）塔施工、主梁施工、斜拉索制作与安装三大部分，其中桥塔的施工一般采用爬模施工，斜拉索制作与安装各桥大体相同，而根据不同的施工设备条件、施工坏境、经济水平等影响，主梁的施工方法各个桥不同，甚至在同一个桥上也采用不同的施工方法分段施工。

因此本文从斜拉桥主梁不同的施工方法：支架法、顶推法、平转法、悬臂浇筑法、悬臂拼装法、短线法预制梁、混合法七种方法来介绍斜拉桥主梁的施工。

关键词：主梁施工，施工方法

斜拉桥是一种由塔、梁和两端分别锚固在塔和梁上的拉索三种基本构件组成的组合桥梁结构体系，三种基本承载构件以不同的方式影响总体结构的性能。与其他体系的桥梁相比，由于拉索的支承，斜拉桥主梁具有跨越能力大、梁的建筑高度小和借助拉索的预应力对主梁内力进行调整等特点。从斜拉桥的构成特点知，其主梁、拉索、索塔及纵横联结系共同受力，形成一高次超静定的空间结构体系。

斜拉桥属于缆索承重桥梁，其施工包括桥（墩）塔施工、主梁施工、斜拉索制作与安装三大部分。众多的桥梁结构中，从造型上、体系上、构造上最富有变化的莫过于斜拉体系桥梁。按照立面布置的不同，斜拉桥分为独塔结构、双塔结构或多塔结构。斜拉桥主梁常用的有箱形梁、双主梁（Ⅱ梁）以及板梁等。

斜拉桥的施工方法是多种多样的，根据国内外的工程实践，斜拉桥基础、墩台和索塔施工与其他桥形基本相同，但上部结构主梁的施工有其特殊性。斜拉桥主梁施工可采用的施工方法包括支架法、顶推法、转体法、悬臂浇筑和悬臂拼装等。一般大跨径斜拉桥上部主梁主要采用悬臂浇筑或悬臂拼装的施工方法，对于中小跨径的斜拉桥，可根据桥址处的地形条件和结构本身的特点，采用支架法、顶推法或平转法等。混凝土斜拉桥常用悬臂施工法，也有支架浇筑法、纵向顶推和平转施工等方法。钢主梁斜拉桥则主要是悬臂拼装法。混凝土斜拉桥主梁的悬臂施工法可分为悬臂拼装法、悬臂浇筑法和混合法。前两种方法是常用的，混合法用的比较少。

下面就各个施工方法做简要介绍：

一、支架法

支架施工主梁是在桥孔位置搭设满堂式支架，在临时支墩之间设置托架或劲性骨架，然后立模现浇混凝土主梁，或者在临时支墩上拼装预制梁段的施工方法。也可理解为先在支架上浇筑（对混凝土斜拉桥）或安装（对钢-混凝土组合梁斜拉、钢箱梁斜拉桥）主梁，然后安装斜拉索的施工方法。对混凝土斜拉桥，根据具体情况可将支架法与悬臂浇筑法或悬臂拼装法结合使用，即0号，1号或更多梁段利用支架法浇筑，其余梁段采用悬臂施工。

支架施工的优点是：施工方法简单方便，且能确保主梁结构满足设计形状要求。

支架施工的缺点是：其只能用于桥下净空低、搭设支架方便且不影响桥下交通的情况下，或跨径和规模较小的斜拉桥主梁的施工，如城市桥梁和净高较低的岸跨主梁施工。

二、顶推法

即在跨间设置若干临时支墩，采用与顶推连续梁相似的施工方法施工。其特点是施工需要在跨间设置若干个临时墩，顶推过程中主梁要反复承受正、负弯矩，该法较适用于桥下净空小、修建临时墩造价低廉，临时墩的修建也不影响桥下通航、主梁能承受反复的正、负弯矩的钢斜拉桥施工。对混凝土斜拉桥而言，一般是在拉索张拉前顶推主粱，临时墩间距如不能满足主梁负担自重弯矩能力时，为满足施工需要，应在主梁内设置临时预应力束，这在经济上不合算。在用多孔等跨连续梁作引桥时，如主梁有足够的高度，则可考虑用顶推法施工。

斜拉桥的顶推原理与连续梁相同。其差别仅在于下列三个工序:

(1)架设临时墩:在主孔内需预先架设临时墩，其数量则由主桥的规模来定，临时墩的跨径宜略小于引桥各孔的跨径。

(2)索塔浇筑:在塔梁固结的体系中，待主梁就位后浇筑索塔，若属塔墩结合，可先将索塔浇筑好。

(3)拉索张拉:当主梁全部就位后，开始安装和张拉斜拉索，此工序可借助临时墩调整主梁高程与索力，待调整完好后再拆除临时墩。

三、平转法

平转法是分别在两岸或一岸顺河流方向上的矮支架上现浇主梁，并在岸上完成包括落架、张拉、调索等所有安装工序，然后以塔墩为圆心，整体旋转到桥位合龙。该法仅适用于桥址处地形平坦、塔身高度较低和适合于整体转动的中小跨径斜拉桥。所有索力与高程的调整都应在岸上做好。就位后的调整只是在有必要时再做一次微调。

平转法施工工序为:

(1)制作主墩与上下转盘并进行试转；

(2)在岸上浇筑或拼装全部主梁，一般在支架上施工较为容易和安全，如支架不经济，可在地上预制后吊起拼装；

(3)索塔高度不高时，可在主梁上面平浇索塔，然后拉起，或对较高的索塔采用滑模施工；

(4)安装斜拉索、张拉并调整高程和索力；

(5)在无大风时平转就位；

(6)校核高程，对独塔斜拉桥主要是在对岸的支座上进行；对双塔就要在两个边孔的后方支点上进行，并紧接着浇筑跨中合龙段以及必要时做最后的微调；

(7)卡死转盘。

四、悬臂施工法

由于斜拉桥，尤其是密索体系斜拉桥，具有步步为营的结构优越性，所以，常采用悬臂施工。悬臂施工可分为悬臂浇筑和悬臂拼装两种方法。

悬臂拼装法为现在塔柱区现浇或安装一段放置起吊设备的起始梁段，然后用起吊设备从塔柱两侧一次对称拼装粱体节段直至合龙。采用悬臂拼装方法是非常普遍的，主要有下

列关键工序：

(1)先浇筑索塔、桥墩，同时预制主梁节段；

(2)斜拉索的制作；

(3)将预制好的节段运至桥位处吊装就位；

(4)安装斜拉索；

(5)斜拉索的张拉；

(6)待前进几个阶段后进行微调一次；

(7)全桥合龙后进行索力微调。

悬臂浇注法为在塔柱两侧用挂篮对称逐段浇筑主梁混凝土直至合龙。采用悬臂浇注法施工，基本工序与上述相同，所不同的是上述工序（3）较为复杂，包括移动挂篮、浇筑混凝土、混凝土养生、张拉该阶段预应力筋，继续向前移动挂篮，直至合拢。

五、短线法预制梁

短线法施工系指每个节段的浇筑均在同一个特殊的模板内进行，其一端为一个固定模，而另一端则为一个先浇筑的节段模板的长度仅为一个节段的长度。采用此法时，模板是不移动的,而梁段则由浇筑位置移至匹配位置然后运到存放场。浇筑段的位置是不变的,通过调

整已浇好的匹配段的几何位置获得规定的平曲线竖曲线。

六、混合法

混合法是在挂篮内拼装腹板并张拉相应的预应力束，使之与已完成两端成为整体，然后再浇注顶，底板。该方法可减轻挂篮的负担，同时保证腹板的质量。

施工进度与经济

斜拉桥的施工进度由于条件的各异、方法的不同会有较大的差别。

只要条件适宜，用平转法施工是很快的，因为在岸边支架上可以有很多工作面。即使不用支架也可在主梁投影的地面上或附近预制主梁节段，然后逐段吊起拼装，同样也是很快的。用平转法虽然增加了转盘的费用，但加快了施工进度，缩短了工期，避免了空中作业，还可免特大洪水的威胁，车辆可以早日通行，可取得更大的宏观经济效益。

顶推法也有类似的情况，只不过在水中设置临时墩时受到河流通航和水文影响的约束，其经济效益大小要视现场条件来定。如为旱桥，则不需有此顾虑。

在悬臂施工方法中，悬臂拼装法主梁的预制制作可以与下部结构同时进行因而悬拼要比悬摘来得快。

注：文章内所涉及的公式及图表请用PDF查看