文/傅珂

1 前言

超高墩超小半徑橋梁在我國較為少見，由于該類型橋梁設計方案要求高，工藝技術(shù)操作嚴格，所以其應用范圍比較窄。但是，針對施工環(huán)境位置不佳、施工地形復雜區(qū)域而言，通過此類橋梁結(jié)構(gòu)形式能夠改善地質(zhì)環(huán)境問題。超高墩超小半徑橋梁設計要掌握一定的科學性，因此本文對該橋梁設計方案進行分析，對比出有效的設計方案，對促進項目工程開展有積極作用。

2 項目實例

某公路橋梁項目位于江西省內(nèi)，作為交叉線路的主要樞紐互通工程，該橋梁全長1.7km，橋梁大墩高度設計30m，屬于雙向四車道類型。由于該項目工程地勢險峻，涉及的安全系數(shù)、工程質(zhì)量系數(shù)非常高。專家組經(jīng)過現(xiàn)場勘查后決定采取超高墩超小半徑設計方式進行設計，具體設計方案內(nèi)容如下文敘述。

3 橋梁方案比選

從本次橋梁項目的平曲線半徑以及橋墩高的尺寸標準，設計環(huán)節(jié)需要綜合分析多個方面的因素，從而提高設計水平。本次工程中，在下述四種設計方案中進行對比分析，以確定合適的施工方案：方案一，應用小跨徑預制T 梁的結(jié)構(gòu)形式，尺寸為4×24m，架橋機作為主要施工機械；方案二，應用下跨徑橋梁項目方案，尺寸為4×24m，采取移動模架的施工方式進行施工；方案三，應用大跨徑預制T 梁進行施工，尺寸為3×32m，采取架橋機開展項目施工；方案四，應用大跨徑橋梁結(jié)構(gòu)形式，尺寸為3×32m，應用移動模架進行施工。

經(jīng)過對比分析發(fā)現(xiàn)，橋墩高度較高的情況下，下部結(jié)構(gòu)成本會占總橋梁造價較大的比例，所以大跨徑方案成本要比小跨徑方案低。通常來說，預制T 梁的成本較低，因為架橋機的限制條件，當前預制T 梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)先選擇使用大跨徑的方案，其成本和小跨徑預制T 梁相差不大，優(yōu)勢并不明顯。但是，由于橋跨尺寸較大，選擇小跨徑方案進行施工，總體協(xié)調(diào)性較差?；谏鲜龇治?，最終確定使用大跨徑橋梁設計方案。

對于小半徑移動模架箱梁結(jié)果的施工來說，移動模架過孔作業(yè)環(huán)節(jié)，施工人員要使用牽引繩進行牽引處理，過孔環(huán)節(jié)應做好配重的調(diào)整，此時工作復雜性高，且高空作業(yè)危險性較高，在成本相近的情況下，最好選擇使用工藝水平高、安全性好、穩(wěn)定性高的預制T 梁施工方式。經(jīng)過全面深入分析，在掌握工程難點、環(huán)境需求以及工程造價參數(shù)之后，最終本次橋梁選擇使用大跨徑預制T 梁結(jié)構(gòu)進行施工，能夠保證現(xiàn)場施工順利進行，提高施工效果和質(zhì)量[1]。

4 橋梁設計

4.1 總體及橋?qū)捲O計

在總體設計的階段中，設計人員需要考慮到橋梁的應用功能以及橋梁結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，因此在本橋梁設計重點是和該橋梁的左線進行連接。該橋梁處于特殊地貌條件下，地形變化非常大，沖溝發(fā)育非常明顯，在現(xiàn)場施工中存在有U 型溝谷的結(jié)構(gòu)，底部比較寬，需要跨越特大橋梁進行施工。根據(jù)設計方案的要求，在上部結(jié)構(gòu)選擇使用的是預應力混凝土簡支T梁結(jié)構(gòu)形式，橋面按照連續(xù)結(jié)構(gòu)進行設置，并且下部橋墩的尺寸以及類型，應按照實際工程項目進行確定。橋墩基礎使用的是樁基基礎結(jié)構(gòu)形式，能夠保證整體工程的結(jié)構(gòu)性能合格，同時在橋梁總體設計以及橋梁寬度設計上，為了達到方案預設的要求，施工人員需要深入工程現(xiàn)場，做好相關(guān)參數(shù)的選擇工作，然后采用BIM 技術(shù)進行建模處理，保證各方面參數(shù)達到工程實際需求。

本次橋梁項目曲線半徑較小，由于小半徑彎橋的抗傾覆能力不強，因此在應用預制T 梁技術(shù)時施工人員需要根據(jù)實際情況進行施工，適當做好橋面加寬處理。由于架橋機的主梁工藝方面要求，為了滿足本次橋梁的33m 跨徑T 梁標準，工作人員可以選擇使用曲線半徑R=55m 范圍內(nèi)，橋?qū)捲黾拥?4.5m。曲線半徑很多都會選擇包絡的方式，大多針對大小半徑曲線連接位置的選擇，同時根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的實際情況再分析兩塊變寬連接方式，合理地確定出結(jié)構(gòu)應用方式。另外，梁體長度應按照要求做出調(diào)整，并在選擇內(nèi)外結(jié)構(gòu)長度時候，根據(jù)項目的實際情況進行確定，從而滿足施工變化的要求。此外，橋梁跨徑通過徑向的方式設計，等寬度的結(jié)構(gòu)部分中，相同一個孔內(nèi)T 梁應該進行平行設置，變寬結(jié)構(gòu)部分利用濕接縫、懸臂長度做好調(diào)節(jié)處理[2]。

4.2 橋面鋪裝設計

按照設計方案的要求，橋面選擇使用瀝青混凝土方式鋪設施工，厚度尺寸為10cm，采取混凝土現(xiàn)澆施工方式。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，由于該橋梁的豎曲線以及平曲線在一定程度上會影響橋梁結(jié)構(gòu)的厚度[3]。因此，跨中最小部位現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)厚度為8cm，施工材料為C50混凝土，厚度尺寸逐步向兩側(cè)增大。另外，值得注意的是，在橋面鋪裝設計階段，設計人員需要按照工程的設計等級科學計算好厚度以及寬度，確保各方面參數(shù)達到設計方需求。

4.3 防撞護欄設計

由于橋面加寬設計的方式，防撞護欄應結(jié)合匝道結(jié)構(gòu)形式按照設計標準要求布置在每片主梁結(jié)構(gòu)上，確保鋼筋埋設施工順利實施，同時也能夠達到線形一致性要求。此外，在具體設計上，設計人員需要考慮到防護欄的承載外界撞擊荷載，做好防護欄的高度設計，使其滿足工程需求。

5 橋梁常用施工方法選擇

對于公路橋梁工程而言，在施工的階段中技術(shù)的應用要求比較高，因此在技術(shù)選擇以及方法應用層面上，設計人員需要從工程項目的經(jīng)濟性、合理性、科學性、安全性等多個角度出發(fā)進行設計，在施工技術(shù)選擇上按照工程項目規(guī)模、橋梁結(jié)構(gòu)形式合理選擇施工技術(shù)，以下為超高墩超小半徑橋梁施工常見技術(shù)。

5.1 預制安裝法

在高速公路施工方法選擇的階段，預制安裝方法是常用的一種方式。在預制安裝階段，工作人員需要從裝配化以及標準化層面分析，并選擇合理的預制結(jié)構(gòu)技術(shù)。通常情況下，對于預制主梁來說，它占到了整體線路工程80%以上的工程量，所以預制主梁通常都是在預制廠內(nèi)完成相應的作業(yè)，然后采用專業(yè)的設備運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行拼接安裝施工和混凝土澆筑的。因為預制現(xiàn)場的施工條件良好，工程質(zhì)量可以得到有效控制，且可以實現(xiàn)流水作業(yè)，所以其效率高、質(zhì)量高、成本低。

5.2 搭設支架現(xiàn)澆法

針對變寬、異型或者美觀性要求非常高，且現(xiàn)場預制難度高的橋梁項目，在施工階段中施工人員需要根據(jù)實際情況選擇預制結(jié)構(gòu)，如果橋梁的高度不是很高，那么則可以采用搭設支架線架的方法進行主梁結(jié)構(gòu)施工。施工環(huán)節(jié)應用滿堂支架現(xiàn)澆方式進行施工，期間不會使用過大的預制場地開展施工，也不會使用專業(yè)運輸與架梁裝置，可以適應橋梁外形結(jié)構(gòu)，美觀性非常好。因為現(xiàn)場澆筑作業(yè)受條件限制，預制結(jié)構(gòu)的質(zhì)量水平比較差，且并不需要設置大量支架，模板使用量也很少，成本相對較高[4]。同時，在橋梁項目建設階段中，若采用該技術(shù)則需要按照橋梁工程地質(zhì)以及工程特點做好搭設支架現(xiàn)澆方案的優(yōu)化對比，確保澆筑的方式以及澆筑范圍滿足工程實際需求。

5.3 移動模架法

該方式應用到橋梁跨數(shù)比較多、墩高高、橋下凈空有限等現(xiàn)場，可以利用逐孔澆筑方式。該滑動模板的應用方式主要是在組建施工平臺之后安裝自動化設備，其中可以通過啟動制動裝置實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的操作，保證施工能夠有序進行。在橋跨直徑不足50m 的情況，平曲線半徑超過200m 的現(xiàn)澆梁體結(jié)構(gòu)，墩高在30m 以上，經(jīng)濟性非常好，且可以避免現(xiàn)場模架一次性投入較大的情況，成本較高。

5.4 懸臂施工法

懸臂澆筑施工方法主要是在大型工程項目施工中應用該方式。首先需要設定構(gòu)建好施工平臺，然后按照平臺施工的需求對懸臂澆筑的工藝進行控制，以此達到整體工程項目的施工要求，但是該方法在應用的過程中工序較多、造價較高。

就當前橋梁工程項目分析可知：由于橋梁的高度超過了規(guī)定的設計范圍，并且在受到施工地形條件的影響下，應用滿堂支架現(xiàn)澆方式難以滿足工程的要求；懸臂施工方式在現(xiàn)場作業(yè)中會將掛籃逐塊進行項目施工，因為該橋梁項目的平曲線半徑尺寸為55m，橋跨尺寸相對較小，所以無法滿足該標準的要求。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，在該橋梁項目中選擇應用預制梁架橋機安裝方式、現(xiàn)澆箱梁移動模架方式，經(jīng)過對比分析可以確定合適的施工方式[5]。

6 結(jié)語

山區(qū)高速公路對于改善當?shù)亟煌顩r有著重要的作用，其能夠提升人們的生活質(zhì)量，但是施工難度較高，工程的總體效益不足?；诖?，本文結(jié)合山區(qū)高速公路的特點，選擇最佳的施工技術(shù)，明確施工方法，以更好地提升山區(qū)高速公路的運行質(zhì)量和水平，保障交通運行的安全性和穩(wěn)定性，為我國交通事業(yè)的發(fā)展奠定基礎，同時促進經(jīng)濟與社會全面發(fā)展。