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国外 预应 力混凝土连续梁桥发展和施工技术 刘翠云 ， 董传洲 国外预应力混凝土连续梁桥发展 和施工技术 刘翠 云 ， 董 传洲 ( 中铁大桥局集团海外分公司， 湖北 武汉 4 3 o 0 5 0 ) 摘要 ：预应力混凝土连续梁桥在 中、 小跨径及一般大跨径桥梁 中一直 占有主导地位 ， 发展 前景广阔。我 国近 几 十年来在 预应力混凝 土梁桥的建设方面虽然取得 了很 大 的进 步 ， 但 在设计 、 施工 和新材 料应用 方面的整体 技术 水平还有待进一步提 高。通过对 国外预应力 混凝 土连续梁桥发展趋势及施工技术研究 ， 了解 国际桥梁 的先进 设计 理念及施工技术 ， 对投标国外工程项 目时制定合理 的施工方案 ， 增强国 内企业拓展海 外桥梁施工市 场的竞争力 ， 提 供有益 的借鉴 。 关键词 ：混凝土连续梁桥 ； 预 应力； 施工技术 中图分 类号 ： U4 4 8 2 1 5 ； U4 4 8 3 5 ； U4 4 5 4 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 1 7 7 6 7 ( 2 0 1 1 ) 0 6 0 0 0 1 0 4 1 引 言 预应力混凝土连续梁桥具有变形小、 结构刚度 好、 行车平顺舒适 、 伸缩缝少 、 养护方便、 抗震能力强 等优点， 在跨径 4 O 2 0 0 m 范围内优势 明显， 这种 桥型在国外桥梁建设中得到广泛应用 。 髓 着我 国大 规模桥梁建设的展开 ， 我国桥梁 的设计和施 工水平 虽然已经跻身于国际先进行列 ， 但是国外在桥梁技 术 的发展过程中， 历来非常重视对新材料和新工艺 的研究 ， 创新能力较强 ， 很多发达国家桥梁设计和施 工技术 比我 国要成熟和先进得 多， 因此研究 国外桥 梁设计和施工技术发展的动向及趋势 ， 对于指导 国 内企业投标 国际桥梁设计和施工 ， 增强在海外桥梁 市场的竞争力有着重要的意义 。 中国桥梁建设经过十几年的高速发展 ， 成就了 一 大批优秀的建桥企业 ， 国内竞争 日趋激烈 ， 随着桥 梁建设的逐渐饱和， 国内业务也将趋于减少 ， 很多大 型企业早已经开始把眼光放在 了海外项 目上 ， 海外 业务对中国经济的贡献 比例正呈上升趋势 。因此积 极参与国际竞争 ， 拓展海外市场 ， 显得 日趋迫切和重 要 。目前 ， 我国的桥梁企业 已通过国际投标 、 联合经 营等方式进入东南亚、 中东 、 非洲等地 区市场 ， 这些 地区水系发达 ， 区内多为发展中国家 ， 基础设施建设 相对缺乏， 且相对发达国家准入门槛不高 ， 市场空间 较大 。从经济角度考察 ， 预应力混凝土连续梁桥具 有设计及施工技术成熟 、 造价相对较低 、 建桥所需的 砂石料大多数情况下可就地取材、 后期维修养护费 用少等特点， 因而备受对桥梁跨度要求不 高的发展 中国家青睐。 2 预 应 力混凝 土连 续梁桥 的发展趋 势 随着预应力技术不断发展 以及高强轻质材料的 相继问世 ， 桥梁的发展方 向应是新型、 大跨 、 轻质和 美观 、 环保 、 人性化。而桥梁的每次重大技术发展都 是和材料 、 施工工艺 、 结构体系等密切联系的。 2 1 高强轻骨料混凝土是今后建桥材料的主攻方向 在一些发展 中国家， 绝大多数桥梁工程结构均 采用混凝土材质 ， 其原 因除了混凝土材料本身优越 的工程特点之外 ， 主要是其组成材料来源丰富、 价格 便宜 ， 而且生产的能源消耗少， 成本低廉 。但普通混 凝土材料有其固有的不足之处 ， 最主要 的缺点是 比 强度( 材料强度 材料容重) 很小 ， 以致混凝土桥梁恒 载在总荷载中所 占的比例很大 ， 承载力利用系数很 低 ， 无法适应大跨径桥梁 的要求。为了克服普通混 凝土的上述缺点， 研制及应用高强轻骨料混凝土是 国内、 外工程界共同的追求。 高强轻骨料混凝土与同强度等级的普通混凝土 相比， 自重可 以减轻 2 O 2 5 ， 并且具有更高 的 耐久性、 很好的抗震性能且无碱集料反应危害等特 点 1 ， 适用于恒载占有较大 比例的工程结构 ， 如大跨 径桥梁和大跨度空间结构 ， 尤其适合于在软土地基、 地震区或碱骨料反应多发区建造大跨径 桥梁 ， 是未 来建桥材料 的发展趋势。 2 2 工厂化、 自动化是桥梁施工发展的必然趋势 当前新规划桥梁建设或既有桥梁改造项 目很多 采用大节段 、 大块件结构工厂预制， 大吨位吊船或架 桥机现场快速安装 。一座数千米长 的特大桥的墩 台、 桥塔、 梁体安装仅需半年左右 即可完成 ， 既不破 收稿 日期 ： 2 0 1 1 0 8 0 4 作者简 介： 刘翠云 ( 1 9 7 O 一) ， 女 ， 高级工程师 ， 1 9 9 4年毕业 于西南交通大学铁道工程专业 ， 获学士学位( E ma i l ： z z l c y 1 2 6 c o rn) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 世 界 桥 梁 2 0 1 1年第 6 期 坏植被 ， 又不污染施工水域， 施工快捷质量好 ， 并可 节省大量的劳动力 。如香港湾仔项 目东区桥梁、 科 威特苏 比亚桥项 目以及 内地 已经完工的上海东海大 桥、 杭州湾跨海大桥等项 目均是采用工厂预制、 整体 节段安装的施工工艺， 从 已完成工程实例看取得了 良好 的效果 。 发 达 国家 的大型 桥梁施 工均 配有施 工指 导智 能 化 系统 ， 即利用高速计算机将现场通过 自动化传感 器采集到的桥梁各部位内力、 应力、 变形、 温度 、 气象 资料进行综合分析 、 自动判断 ， 确立下一步施工方案 及确保安全的应急措施 ， 以保障大桥建造质量。如 2 0 0 4年 1 2月建成的法 国米约大桥就是一座集环保 与高科技于一身的结构 ： 根据工程师 的设计 图， 负责 大桥测绘 的测绘专家建立了 1套卫星定位系统的坐 标体系， 然后用全球卫星定位系统 GP S 5 3 0 RT K 固 定观测站， 加上德 国莱卡移动 G P S系统， 对整个施 工现场和大桥的建设进程进行准确的跟踪定位。除 了卫星定位以外 ， 还在大桥和山谷 中设置了 3 0 0多 个测量反射棱镜_ 2 。通过这些措施 ， 即使是桥墩、 桥 身 0 3 mm 的微弱走样 ， 也很容易被察觉。大桥钢 桥面重 3 6 0 0 0 t ， 采用顶推施工， 6 4台千斤顶同步作 业， 全桥历时 3年建成， 建筑物的垂直误差不超过 5 mm。这座桥上部结构虽然是钢箱梁 ， 但 设计者及 建桥者的创新值得我们学习和借鉴。 3 预应 力 混凝土梁 桥 的施工 方法 随着科学技术 的进步以及施工机具 、 施工设备 和建筑材料的发展 ， 桥梁施工技术不断改进、 发展并 逐步丰富起来 。了解施工技术的发展对掌握施工规 律 ， 不断总结 、 改进和创造新的施 工技术大有裨 益。 预 应 力混凝 土连续 梁 桥常用 的施 工方 法 主要 有两 大 类 ， 一是现场浇筑 ， 二是预制拼装 。现场浇筑施工又 分为原位逐孑 L 现浇和悬臂现浇 ， 其 中逐孔 现浇又分 为落地支架法和滑模或移动模架现浇 2种 。预制拼 装分为整孔预制拼装和节段预制拼装 ， 整孔拼装是 指梁段整孑 L 预制， 整体吊装 ； 节段预制拼装是指预制 节段逐段拼装 ， 梁段间采用湿接缝或胶接缝连接 。 3 1 落地 支架 法 落地支架法现浇施工是早期最常见的混凝土连 续梁施工方法之一 ， 此方法 的主要优点是桥梁整体 性好、 施工简便可靠、 不需大型起重设备 。其缺点是 需要大量施工支架， 施工工期长 ， 费用高 ， 需要有较 大的施工场地 ， 施工管理复杂 。在桥位处地 质条 件及空间条件较好且连续梁跨数不 多的情况下 ， 可 采用 此方 法施 工 。 波兰华沙的一座立交桥为 4幅 2联( 1 2 2 0 6 + 1 6 2 0 6 )m 连续梁 ， 全部采用拆装 式落地支架现 浇施 工 ( 见 图 1 ) 。 图 1满 堂 落 地 支 架 施 工 3 2 移动模架法 移动模架法是利用施工设备在桥位上现浇来进 行逐孑 L 施工 ， 周期循环， 直到全部完成， 多用于桥下 通航或者桥下存在 的既有交通不能 中断的情况下。 此方法可免去大型运输和吊装设备 ， 同时构件可在 桥梁预制厂生产， 桥梁整体性好 ， 施工 占地少 ， 机械 化程度高， 能提高设备的利用率和生产率 。移动模 架施工的缺点是施工跨径受一定 限制 ， 只适合修建 6 0 m 以内跨径 的多跨长桥 ， 同时， 移动模架一次性 投资较大 ， 且属于专用设备， 需要能多次周转使用， 方可获得较好的经济效益_ 4 。 荷兰乌德勒支布格 ( Ut r e c h t b o o g ) 桥最大跨度 为 2 5 0 i n ， 桥梁宽度为 1 0 i n， 上部结构重量 为 3 3 t m。采用上行式移动模架施工( 见图 2 ) ， 移动模架 重量 为 1 6 2 0 t ， 施 工周 期为 每 2孔 1 2 1 4 d 。 图 2移 动模 架 施 工 3 3 悬 臂 浇筑法 悬臂浇筑法采用移动式挂篮作为主要施工机 具， 以桥墩为 中心 ， 对称 向两侧逐段浇筑 梁段混凝 土 ， 待混凝土达到要求强度后 ， 张拉预应力束 ， 再移 动挂篮， 进行下一节段的施工 。悬臂浇筑法具有结 构整体性好、 可以不受桥下地形条件限制等优点， 大 部分大跨预应力混凝土桥梁采用悬臂浇筑法施工。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 世 界 桥 梁 2 0 1 i年第 6 期 法 国格莱奈特( Gr e n e t t e ) 桥位于地 中海高速铁 路线上 ， 为预应力混凝 土连续箱 梁桥 ， 全 长 9 4 7 m ( 见图 7 ) ， 桥跨布置为( 2 x 4 1 +4 7 +6 x 5 3 )m+5 3 m+( 6 5 3 +4 7 +2 4 1 )m， 采 用顶 推法施 工 。 图 7法国格莱奈特桥 4结 语 预应力混凝土连续梁桥在结构形式、 建造成本 方面均有其 自身优势 ， 新材料 、 新工艺 的不断创新和 应用更使预应力混凝土梁桥的结构形式也得到不断 充实和丰富 。通过对该桥型施工方法及国内、 外工 程应用实例的介绍以期能对投标 国外工程项 目时编 制先进的施工组织文件有所参考。 参 考 文 献 ： E l 龚洛书轻集料混凝 土桥 梁工程 发展概 况E J 施 工技 术 ， 2 0 0 2 ， ( 9 ) ： 1 3 E 2 李传习， 邹桂生法国米约高架桥7塔斜拉桥 的设 计与施工 J 世界桥梁 ， 2 0 0 5 ， ( 4 ) ： 1 8 2 O 3 范立础桥 梁工 程 M 北京 ： 人 民交通 出版社 ， 2 0 0 1 E 4 - 石兆斌， 毛晓斌， 杜春红海上桥梁移动模架施工 J 公路 ， 2 0 0 6 ， ( 3 ) ： 7 5 7 7 E 5 余本俊 ， 谢红兵孟加拉卡纳普里三桥 主桥施工 J 世 界 桥梁 ， 2 0 1 0 ， ( 2 ) ： 1 4 6 曹同来 ， 沈锐利丹麦大 贝尔特西桥 的施工 J 国外公 路 ， 1 9 9 8 ， ( 5 ) ： 2 7 2 8 7 陈炳坤法 国旺塔 布朗高速铁路桥E J 国外桥梁， 2 0 0 0， ( 1 )： 1 7 1 8 De v e l o pme nt Tr e n d a nd Co ns t r u c t i o n Te c h ni qu e s o f Fo r e i g n PC Co nt i nu o u s Be a m Br i d g e s LI U Cu i - y u n ，DONG Ch u a n z h o u ( Ov e r s e a s En g i n e e r i n g Co mp a n y ，C h i n a Ra i l wa y Ma j o r Br i d g e En g i n e e r i n g Gr o u p ，Wu h a n 4 3 0 0 5 0，Ch i n a ) Ab s t r a c t ：Th e p r e s t r e s s e d c o n c r e t e( PC)c o n t i n u o u s b e a m b r i d g e s h a v e b e e n p l a y i n g a l e a d i n g r o l e i n t h e c o n s t r u c t i o n o f me d i u m s p a n，s ma l l s p a n a n d c o mmo n l y l o n g s p a n b r i d g e s a n d t h e v i s t a s o f d e v e l o p me n t o f t h e b r i d g e s i s y e t v a s t I n t h e r e c e n t s e v e r a l d e c a d e s ，t h o u g h g r e a t a c h i e v e me n t s ha ve b e e n m a de i n Chi n a i n t he c o ns t r uc t i o n o f t h e PC c o nt i nu ous be a m b r i dg e s ，t he g l o b a l t e c h n i q u e s o f t h e b r i d g e s i n t h e c o u n t r y i n t h e f i l e d o f t h e d e s i g n，c o n s t r u c t i o n a n d n e w ma t e r i a l a pp l i c a t i o n r e ma i n t o be f ur t h e r i mpr o ve dTh e s t u dy o f t he de v e l o p m e nt t r e nd a nd c o n s t r uc t i o n t e c h ni q ue s o f f o r e i g n PC c o nt i n uo us be a m br i d ge s a nd t he un de r s t a n di ng o f t he a d v a nc e d de s i gn c on c e pt s a nd c o ns t r u c t i o n t e c hn i q ue s of t he b r i dg e s c a n pr o v i d e d o m e s t i c e nt e r p r i s e s wi t h h e l p f u l r e f e r e n c e f o r f o r mu l a t i n g t h e i r r a t i o n a l c o n s t r u c t i o n s c h e me s i n b i d d i n g f o r e i g n b r i d g e p r o j e c t s a n d f o r r e i n f o r c i n g t h e i r c o mp e t i t i v e p o we r i n d e v e l o p i n g b r i d g e c o n s t r u c t i o n ma r k e t s a br o a d Ke y wo r ds ：c o nc r e t e c on t i nu o us b e a m br i d ge；pr e s t r e s s；c on s t r u c t i on t e c h ni q ue 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m