大跨度桥梁施工中的关键技术问题研究

大跨度桥梁施工中的关键技术问题研究

赵强

642223199303034214

摘要：随着城市化进程的加速和交通基础设施的不断完善，大跨度桥梁作为连接各个地区的重要交通枢纽，其设计与施工技术的复杂性日益凸显。本文旨在探讨大跨度桥梁施工中的关键技术问题，包括施工控制方法、施工技术、施工具体方法、材料选择与结构优化、技术创新与应用等方面，以期为我国大跨度桥梁施工提供理论支持和实践指导。

关键词：大跨度桥梁；施工控制；关键技术；材料选择；结构优化

一、引言

大跨度桥梁作为现代交通建设的重要组成部分，其施工技术的复杂性和安全性问题日益受到人们的关注。在施工过程中，关键技术问题的解决不仅关系到桥梁的质量和使用寿命，还直接关系到人民生命财产的安全。因此，对大跨度桥梁施工中的关键技术问题进行深入研究，具有重要的理论意义和实践价值。

二、大跨度桥梁施工中的关键技术

大跨度桥梁施工中的关键技术涉及多个方面，这些技术对于确保桥梁施工的质量、安全和效率至关重要。以下是一些关键技术的概述

1、关键施工技术

大跨度桥梁施工技术的选择和应用是确保桥梁质量的关键。在施工过程中，需要注意以下几个方面：

①地下连续墙基础施工是大跨度桥梁施工中的重要环节。在施工过程中，应加强对地下连续墙基础施工质量的控制，确保各个施工环节的标准化和规范化，以实现良好的施工效果。

②支架施工是大跨度桥梁施工中的关键技术之一。在支架施工过程中，需要预留通道进行支架配件的运输，并采用吊车进行垂直安装。同时，要保证桥墩支架的稳定性，并对两个主桥墩进行同步施工，以保证桥体受力的平衡性。

③临时支架的设置也是大跨度桥梁施工中的关键问题。由于正式的桥体支架难以承受桥体带来的不平衡力矩，因此需要在施工过程中设置临时性的支架来平衡桥体所带来的不平衡力矩。在实际施工中，需要根据桥梁的具体情况选择合适的临时支架结构，以确保施工过程的顺利进行。

2、施工控制技术

在大跨度桥梁施工中，施工控制方法的选择与应用直接关系到桥梁施工的质量和安全。目前，常用的施工控制方法主要包括单项控制、反馈控制和自适应控制。

①单项控制技术：这种技术主要针对普通桥梁，需要按照先前的设计进行荷载估算，并计算出预拱度施工，以达到预期的线形和内力状态。

②反馈控制技术：在大跨度桥梁的实际施工中，由于实际施工与设计可能存在差异，反馈控制技术通过实际测量，将设计数据与实际数据的偏差范围缩到最小，确保施工精度。

③自适应控制技术：考虑到各种因素的影响，自适应控制技术根据实际施工情况不断磨合与调整，使得计算模型和实际结构更为一致，以达到最佳的施工控制效果。

3、关键施工方法及其技术要点

大跨度桥梁的施工方法多种多样，根据桥梁的结构形式、跨度大小、环境条件等因素，可以选择不同的施工方法。常见的施工方法包括悬臂浇筑法、顶推法、转体法、移动模架法等。每种方法都有其适用的范围和特点，需要根据实际情况进行选择和优化。

①悬臂浇筑法

悬臂浇筑法是大跨度桥梁施工中常用的一种方法，特别适用于连续梁桥和刚构桥。该方法通过在桥墩两侧设置悬臂，利用挂篮进行节段浇筑，逐步向跨中合拢。关键技术包括挂篮设计、节段浇筑质量控制、预应力张拉等。

②顶推法

顶推法适用于连续梁桥和刚构桥的施工，其特点是在桥台或临时支墩上设置滑动装置，利用水平千斤顶将梁体逐段向前顶推就位。关键技术包括滑动装置的设计、顶推力的计算与控制、梁体稳定性的保证等。

③转体法

转体法适用于山区峡谷等复杂地形条件下的桥梁施工。该方法将桥梁结构分为两个或多个部分，在两岸或适当位置进行预制，然后通过转动装置将各部分转动至设计位置进行合拢。关键技术包括转动装置的设计、转动过程的控制、合拢精度的保证等。

④移动模架法

移动模架法适用于简支桥梁的施工，具有施工速度快、质量好的优点。该方法采用移动式模架进行节段浇筑，随着浇筑的进行，模架逐步向前移动。关键技术包括模架的设计、节段浇筑的质量控制、模架移动的稳定性等。

三、大跨度桥梁材料选择与结构优化概述

1、材料选择的原则与策略

大跨度桥梁的材料选择直接关系到桥梁的承载能力和使用寿命。在选择材料时，应根据桥梁的使用环境、荷载条件等因素选择合适的材料，如碳纤维复合材料、高性能钢、混凝土等，这些材料具有优异的力学性能和耐久性，有助于提高桥梁的承载能力和使用寿命。

2、结构优化的方法与途径概述

结构优化是大跨度桥梁设计中的关键环节。通过优化桥梁结构形式、截面尺寸等参数，可以提高桥梁的承载能力和稳定性，降低施工成本。在实际设计中，应充分利用现代设计方法和手段，如有限元分析、优化设计等，对桥梁结构进行优化设计。

四、大跨度桥梁施工中的技术创新与应用

大跨度桥梁施工中的技术创新是推动桥梁建设不断发展的重要动力。以下是一些在大跨度桥梁施工中常见的技术创新与应用：

1、新材料的应用

高性能混凝土、碳纤维复合材料、纳米材料等新型材料的研发和应用，极大地提高了桥梁的承载能力、抗震性能、耐久性和抗腐蚀性。这些新材料不仅具有优异的力学性能，还能降低桥梁自重，优化桥梁结构。

2、施工方法的创新

传统的施工方法如悬臂浇筑法、顶推法等在不断优化和完善的同时，也涌现出了新的施工方法，如预制拼装法、模块化施工法等。这些方法提高了施工效率，降低了施工成本，同时也有助于提高桥梁的质量和安全性。

3、施工控制技术的创新

随着计算机技术和传感器技术的发展，施工控制技术也在不断创新。例如，利用BIM技术进行施工模拟和优化，通过高精度传感器实时监测桥梁施工过程中的位移、应力等关键参数，为施工控制提供准确的数据支持。这些技术使得施工控制更加精确、高效。

4、智能化与自动化技术的应用

无人机、机器人等智能设备的引入，实现了桥梁施工过程的自动化和精确化。例如，利用无人机进行巡航监测，可以及时发现施工质量问题，提高施工效率和质量。同时，智能张拉技术、自动化吊装系统等也在大跨度桥梁施工中得到了广泛应用。

5、绿色施工技术的推广

随着环保意识的提高，绿色施工成为大跨度桥梁施工的重要发展趋势。例如，使用可再生能源、推广节能减排技术、优化施工工序以减少对生态环境的破坏等。这些绿色施工技术的应用有助于实现桥梁建设的可持续发展。

五、总结与展望

本文通过对大跨度桥梁施工中的关键技术问题进行全面而深入的研究，从施工技术、施工控制、关键施工方法、材料选择、结构优化和技术创新与应用等多个方面进行了详细探讨。这些研究不仅有助于提升大跨度桥梁的施工质量和安全水平，也为未来大跨度桥梁施工技术的发展提供了有益的参考和借鉴。

展望未来，随着科技的不断进步和工程实践的深入发展，大跨度桥梁施工技术将继续迎来新的突破和创新。我们期待在不久的将来，能够看到更多先进、高效、环保的大跨度桥梁施工技术应用于实际工程中，为我国的交通事业发展注入新的活力和动力。

参考文献

[1] 祁仲谦.大跨度连续刚构桥施工控制关键问题研究分析[J].工程与建设, 2023.

[2] 韦苏斌.大跨度连续梁桥挂篮悬臂浇筑设计及施工技术研究[J].企业科技与发展, 2023(10):62-65.

[3] 黄 崇.高速公路桥梁施工中预应力施工技术的应用[J].工程学研究与实用, 2023.DOI:10.37155/2717-5316-0412-23.

[4] 胡正伟.大跨度铁路桥连续梁施工关键技术研究[J].中小企业管理与科技, 2016.

[5] 乜祥.道路与桥梁施工技术中细节问题及解决措施[J].工程技术研究, 2022, 4(4):187-188.DOI:10.12346/etr.v4i4.5599.