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吴春华
（江西通威公路建设集团有限公司，江西 赣州 341000）
对于桥梁工程项目来说，大跨度拱梁钢结构桥梁的建设难度较高，对于施工工艺、技术有着更高的要求，所以很多大型桥梁项目不会选择该方式。当前在我国的桥梁工程领域，应用的主要形式是钢桁架与钢箱梁组合的形式。钢箱梁结构的应用价值比较高，总体的施工效果良好，作为先进技术广泛应用在桥梁领域，特别是在跨径300m 以上、高度500m 以下的桥梁中，使用的范围非常大，综合利用价值较高。
某大跨度混凝土连续桥梁处于我国南方地区，是跨越长江的重要桥梁项目，桥梁长度980m，设计为预应力混凝土箱梁刚构-悬索桥。经过对现场的调查分析发现，地质条件复杂性比较高，性能比较差，设计荷载要求比较高，是比较典型的重载交通结构形式。
第一，该桥梁项目的线形刚度比较小，桥面的高度比较低，吊杆作业的难度较大；
上部结构应用的是钢混组合截面的结构形式，钢-混凝土结构的组合部位极易发生滑移的情况，导致结构的稳定性不足，影响桥梁运行的安全性；
下部结构的稳定性不足，尤其是基础底板的厚度较小，造成桥墩底部高程发生很大变化，结构的承载性能不足；
高墩横移量较大，结构的性能和质量有着很大不足。
第二，拱脚钢腹板的厚度比较小，开裂的问题较为常见；
墩台内部设置比较多的预埋件，性能分布不均匀，薄弱部位容易发生质量问题；
有些预制箱梁存在裂缝、沉陷等严重的质量问题。为了处理上述各项问题，施工单位决定采用如下技术：加强结构的水平度控制，各个部位的尺寸精度合格，构造性能达标；
加强模板安装的质量管控，吊装管理的精度合格；
严格执行设计方案的要求，做好各种仪器的检测和控制，性能与质量合格，且处于检定周期内，不会出现数据偏差严重的问题。
第三，钢桁梁出现较为严重的弯曲性，如果不能加强控制容易发生结构断裂，甚至引发倒塌的事故问题。对于该问题来说，施工单位严格执行设计方案和技术标准，加强现场施工质量的监督与监测，制定合理的应对措施，并结合不同结构形式选择合适的加固措施，提高结构的整体性能。
第四，斜拉索索力分布不均匀，有些部位承受的索力较大而发生断裂损坏的问题，导致结构性能不合格。基于此，现场施工人员进行索力方向的调节，确保应力处于集中的范围内，做好索力参数值的调整，并减少结构损坏的问题。同时，针对现场情况适当进行补强处理，以更好地恢复斜拉索的性能，达到桥梁正常使用的标准和要求[1]。
3.1 钢梁的结构优化
对于桥梁单体结构形式，目前广泛应用的是双塔单跨预应力混凝土连续刚构桥与多塔简支桁架加劲梁拱桥的形式。钢梁结构是主要的组成部分，也是主要的承载结构，所以对于结构性能要求比较高。按照设计方案施工，加强各个环节的监督与管理，规避质量不足的问题。在悬臂钻孔工作的实施中，如果直径比较大，导致原有结构体系发生变化。要从整体桥梁的结构设计出发，分析影响的因素，并采取科学合理的应对措施，以确保基础结构的性能合格。但是，目前我国对于该方面的研究还不够深入，在工程领域也没有统一的认识，应对以前研究结果全面分析，并总结经验教训，才能提高结构的性能和质量。
3.2 钢箱梁施工技术
3.2.1 结构建模
根据已经掌握的数据信息建立模型，分析结构模型的特性，为现场施工效果的提升奠定基础。首先，对各个结构尺寸展开分析，了解其所处的空间方位，并应用相应的数据模型，了解真实的工作情况。对于桥梁项目中的多截面或者小断面的设计来说，以有限元模型分析为主，或者使用多种相似数据统计分析的结果。但是，该方式容易导致数据的精度不足，模型设计也比较复杂，无法直接反映分析的结果，给整体的应用效果带来不利的影响。为了提高计算的精度，使得结论更具合理性，可以将其看作是近似的形式。此外，还要重视细节方面的设计，如明确荷载传输路径等，以消除负面因素的干扰和影响[2]。
3.2.2 焊接作业
焊接作业关系到整体结构的性能，所以必须加强管理和控制，具体应做好如下工作：其一，准备焊接材料；
其二，加热焊接材料，做好保温措施；
其三，切割焊缝；
其四，冷却到室温。对于不同材质的钢筋，焊接工艺有差异，所以需要加强焊接管控。焊接后形成钢桁梁的结构，确保焊接的质量和性能达标，以提升桥跨结构的承载性与耐久性。在现场施工中，加强温度的控制，保持在合理的范围内，预防发生变形或者开裂的问题，以提高施工的质量水平。执行工艺方案的要求进行混凝土结构的养护管理，预防产生冻胀裂缝的危害。将现场所需要的全部设备、管道、阀门安装到位，结构性能和质量合格，以延长使用寿命。现场作业环节的组装焊接极为重要，特别是大跨径的桥梁，安装难度较高，极易产生焊接缺陷，所以必须加强控制。
3.2.3 吊装和运输
除了焊接作业之外，吊装和运输也是不容忽视的工序。拼装作业导致结构性能不合格，甚至会引发坍塌的事故，影响工程的质量。因此，对于现场进行全面的监控和管理，加强施工质量的监督控制，落实监控管理措施，以提升现场施工的质量水平，保证工程的质量合格。具体来说，应做好下述几个方面的工作：一是在制作腹板、肋板时，选择应用优质冷弯成型钢材，厚度在20mm 以上，结构性能符合工程的使用要求。二是横担、纵担应用等高线的布置方式，纵向间隔50m 以内，横向间隔100m 以内，结构性能和质量达标。三是主梁上斜拉索进行张力控制，强度性能符合要求。四是横梁采取局部调整的方式，受力条件在合理区间范围内，为后续的检修处理提供帮助与支持。五是加强桥梁尺寸的控制，并且使得塔柱高度遵循国家的标准要求。通常来说，单根塔柱高度在4m以内，双根塔柱高度在10m 以内，多根塔柱的间隔控制在30m 以上，并保证结构部位的设计符合标准要求。六是现场施工的钢绞线应用镀锌钢丝网编制，结构强度性能合格，并且使用时加强防护管理，预防出现结构损坏的问题。七是混凝土结构的性能符合要求，抗拉强度、刚度性能达标，且可以承载地震的作用力，性能符合标准要求。
3.2.4 下段分料
加强分料过程的控制，下料量必须符合工程的施工需要，从而使得物料快速进入模具。在上模成型的环节，要确保上模位与定位板保持垂直设置，不能存在偏斜的问题，预防出现结构问题。加强拱桥的主桥以及吊篮的安装控制，间隙尺寸符合要求，如果存在问题要及时改变和调整。同时，以设计方案为基础设定拱圈高度，并安装好相应的设备，对于提高工程的质量水平产生积极的作用。
3.2.5 整体组装焊接
整体组装焊接主要是现场工作人员根据设计方案、工艺标准要求将单一零散的部件组合焊接形成整体，以达到结构总体性能的标准要求。因为该项目采用激光焊连接工艺，焊接时人员比较少，所以施工作业的成本大幅降低。此外，与传统的焊接工艺相比，应用激光雕刻的作业工艺质量不断提升，且人员操作比较熟练，加快施工速度。在检测的施工环节，先开展钢横梁结构的预制处理，并根据设计方案制作钢骨架的模型，再进行钢梁拼装作业，从而形成整体的结构，混凝土构件的性能合格，其主要的施工优势如下：钢材使用量少；
工期较短；
施工作业安全；
维护和保养成本低；
环境保护效果好等[3]。
3.2.6 净尺
整体焊接工作全部完成之后，进行表面处理工作，主要是进行油漆喷涂、抛光等，达到表面质量的要求。通常情况下涂装开始前要进行预处理，即出油、烘干、烘烤等，以提高油漆的附着力，促进表面质量的提高。最后一道工序是表面的打磨处理，去除氧化皮，达到结构性能和质量的标准。对于净尺面来说，最为关键的是毛刺的清理。净尺时容易存在锐角，极易产生裂纹的问题，导致结构质量无法满足要求。因此，在打磨开始前，首先要清理棱角，完成打磨处理，并确保各个部位的质量合格。为了防止划痕产生的影响，应及时对部位进行修补处理，提高结构的质量和性能，预防出现质量问题。
3.3 支撑系统施工
支撑系统是关键，是主要的承载结构部分，包含钢管柱、预制梁等结构部分，设计为连续钢结构箱梁的形式。结合不同的使用标准要求，将其分为基础、承重两个部分。基础的结构包含主框架与次框架的结构，次框架为承台、吊篮、系带、栏杆等，形成整体结构。桥梁的主体结构受到的荷载经过支撑部分传输到承重墙体内，所以该结构的施工尤为关键。因为结构尺寸比较大，自重也比较大，所以必须采取措施预防出现基础下沉、塌陷等严重的问题，提高结构的施工整体性。同时还要分析可能产生的塌陷事故原因，如温度、风力、降雨、雷电等，采取合理的应对措施。从整体组成结构方面进行分析，除了应该达到抗震性能的标准外，还要符合美观、耐久性的要求。桥梁工程的主要组成结构是混凝土，发生裂缝问题，性能就会降低，所以必须加固处理。遇到塌方、滑坡等严重的地质灾害，及时采取应对措施，预防发生更加严重的安全事故。当前，我国很多桥梁都会选用钢桥基础的结构形式，完成加固处理，分担桥梁的荷载，达到安全性标准。因此，对桥台以及桥墩采用加筋处理方式，促进结构承载性能的提升。因为钢筋容易发生锈蚀的问题，影响结构的总体性能，造成力学性能下降，引发安全事故，所以必须加强钢筋的防锈处理工作，以符合结构整体性的要求。
对于目前的桥梁支撑系统来说，塔架的形式比较多，如单塔、双塔、多塔等结构，应用钢管混凝土施工方式。在桥梁工程中，桥墩极为重要，是主要的支撑结构。但是在投入使用后，极易受到气候条件因素的影响，造成结构性能的降低，需要在现场设置临时支撑结构，达到辅助支撑的效果，预防出现钢拱架的倾覆而产生严重的事故问题，保护人们的生命健康。加强支撑结构的质量控制，保持结构性能合格，规避不利因素的影响，提高桥梁的质量和安全性[4]。
3.4 吊装工艺
结合目前桥梁工程项目的使用需要，确定钢横梁的直径尺寸，优先选择应用螺栓连接的方式，以形成整体的结构，通常应用钢板焊接形成槽钢方式。吊装过程极为重要，为了达到安全性要求，起重机联合卷扬机施工，并且达到吊装精度的要求，符合安全、可靠性的标准。拱脚到顶部的距离设定在500mm 以内，吊装作业流程如下：根据设计方案选择合适的材料并进行加工处理，执行设计方案进行结构的预制，将板料安装到轨道上，且要保证其垂直穿越拱脚到顶跨的部位上。对于大型桥梁项目来说，必须严格控制吊装工艺，结构性能和尺寸合格才能符合工程的要求，加强倾斜度的控制，否则容易导致结构变形，对外观质量产生不利的影响。施工现场如图1所示。因此，落实现场管控，使各个结构与环节处于管控范围内，消除负面因素的影响，促进结构总体性能的提高[5]。
图1 吊装现场
综上所述，在桥梁工程项目建设中，梁拱组合钢结构技术较为常见，在一些复杂地形条件下的桥梁工程建设有着极为重要的作用。对于钢结构来说，可以在工厂内加工制作，加强结构尺寸精度的控制，性能符合要求，还能提高现场施工的速度和效率，缩短项目工期，经济效益较为明显。因此，加强桥梁施工技术的研发和应用，实现组合钢结构桥梁的全面控制，各项结构的性能完全达标，预防发生严重的质量问题，对于提高桥梁运行性能和质量具有极为重要的意义，推动我国桥梁领域的全面发展，促进交通工程项目效益全面提高。
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