摘要：大跨度铁路悬索桥使用加劲梁后，可增强自身的牢固性，提高桥梁的施工质量。本文从以下两方面分析了该施工方法，一是大跨度悬索桥具有哪些特点，二是施工工艺，从多个角度展开综合性的分析，以为类似的桥梁施工提供理论与基础支持，优化施工效果。
关键词：大跨度；悬索桥；劲梁；施工
引言：悬索桥的另一个名字是吊桥，由缆绳承受桥梁的重量，主要结构有基础、主缆、吊索等，这类桥的结构与其他类型的桥梁相比，其整体受力较为均匀，且随着悬索桥的长度越长，其材料的使用、桥面的宽度，都明显少于其他桥型。同时，悬索桥也具有外形优美、经济性等特点。
1.大跨度悬索桥的特征
大跨度悬索桥多出现于山区，用于连接用峡谷隔开的两座山。现在，国外大跨度悬索桥的数量很少，但因为我国已经开始着手建设山路，故会大量修建大跨度悬索桥，对此，我们必须明确大跨度悬索桥的特点：
使用隧道式锚啶。很多桥梁使用的都是重力式抛锚，但需要花费较高的成本，隧道式抛锚碇只需使用较少的成本即可，其在山区悬索桥的应用，符合山区的地形特点，使桥梁建设呈现出独特性的特点。
山区风场多变。山区有很多峡谷，而峡谷的风向具有不定性，正处于风的敏感区域，大跨度悬索桥的修建，符合风场多变的要求。
使用钢桁梁作为加劲梁。山区的交通非常崎岖，且地形陡峻，公路运顺存在困难，如果是用其他类型的钢筋，不易在山路上顺利运输，只可以使用单次运输方式，但钢桁梁的使用，可在施工现场搭建结构且便于运输，降低了运输难度。
加劲梁的施工技术独特。现在不论是国内还是国外，大跨度悬索桥的加劲梁施工还未有完善的理论，且其使用方法独特，是施工的难点与重点。
2.大跨度铁路悬索桥加劲梁的施工
由于山区内有些河流的面积狭窄，水深较浅，并且有的河流没有水，运送劲梁的船只很难顺利到达指定的施工区域，所以，它不会使用跨缆的施工方法。目前，其主要使用的施工方法包括三种，分别是线索吊装法、桥面机械法与索轨滑梁法。
2.1方法比较
钢桁梁的施工需使用多个杆件，根据杆件组成结构的不同，可把它分成三种，第一种是单根杆架假设，第二种是平面构建架设，第三种是立体节段架设，这三种方法中，第一种方法对起吊设备的要求不高，在施工中应用也更加灵活，但不足是施工速度较慢，不可以在大跨度悬索桥的施工中使用。
除去本文提到的三种方法，线索吊装法、桥面机械法与索轨滑花梁法外，也有浮吊架设法、悬臂拼装法，这五种方法经过比较后，分析出：浮吊架设法只可以在河流深度较深，可用船只运送钢筋的河流，而从山区现有的桥梁分析，钢桁梁的施工与普通悬索桥的施工有很大差异，不可以在浮吊架设中应用，且山区地形较为崎岖，荷载的承受能力是一大问题。而文章中提到的三种方法，都是在峡谷河流较浅，且河流跨度较大的悬索桥应用，能够保证操作的安全，降低风险，用较短的时间完成操作，但这三种方法在某些操作下，仍有很多不足需进一步完善，但索轨滑梁法相较于前两种方法，具有一定的优势，是现代大跨度悬索桥施工经常使用的方法，具有创新性。
2.2线索吊梁法
这种方法是在施工操作中引入缆吊系统，把加劲梁用水平与竖直的方式移动，架设的顺序是由桥梁中间向两端移动，主要用于高度在900m以下的山区。又因为这类桥梁会设置高索塔与大的锚碇，加入缆索系统后，即可满足缆索吊机使用的条件，无需再建立其他索塔，或是用锚碇辅助操作，减少了施工成本的使用。同时，这种方式有很强的适应性，可以在不同环境中使用，有良好的起吊能力，完成所有梁段的安装，而实际施工中，杆件应力变小，更容易控制施工质量，并减少了空中操作的时间，保证施工安全。
但工程实际操作中仍有一些问题。随着施工长度的增加，加劲梁的数量也在随之增加，要求缆吊系统不断增加自身的起吊能力，跨径变大后，承重索的直径也会增加，增加了索的数量，施工时极易出现不同索搅在一起起情况，并且，随着垂度的变大，索塔的高度也需要进一步上升，最终导致的结果是投资成本增加去，起重总量受到限制，减少了其带来的经济性。
2.3桥面吊机法
这种方法是用在桥面行驶的小车，把梁片运送到施工已经完成加劲梁施工的前端，再使用桥面吊机操作，把梁片安装到对应的位置上，其操作方向与上一种方法相反，是从两端向中间移动。这种方法主要用于大段钢筋的施工，采用不同的结构与工艺，完成节段在空中的组装，其应用的案例日本一些悬索桥的修建，以及贵州省内的坝陵河大桥。
施工中的坝陵河大桥
虽然桥面吊机法没有使用使用起到支撑作用的跨缆吊机，用于支撑主缆，却增加了桥吊机使用的成本，提高造价，必要时需要设置临时吊索，施工到不同阶段后，更换原有的操作设备，用另一个设备操作，同时，它只能完成杆件的安装，无法把多个节段拼在一起。此外，加劲梁的施工的过程中，桥面为更好的支撑吊机，需增加自身的横截面，由荷载决定整体结构的设计，需使用永久造价。又因为钢桁梁的零件需在空中操作完成，增加了作业的时间与风险，也会延长工期。
2.4轨索滑梁法
轨索环梁使用的施工方法包括以下几点：把多个节段拼接，然后把拼接完成的节段用整体吊装的方式安装到指定区域；把桥梁的主缆、永久吊索作为施工的支撑点，在吊杆的下方设置一条水平运送落梁的轨道，并用锚加固峡谷两端山体的岩石；在下路两岸，派专业人员分别组装钢桁梁结构，设施标准节段；使用运梁小车把单一的阶段送到吊杆的正向方，再用起吊机把节段吊起，放到对应的传输轨道上，接着把小车退出，按照从中间向两端对称移动的方式操作，一直到整个桥梁施工结束。
这些工艺的使用，能够完成主梁所有阶段的整体运输，减少其在空中操作的时间，提高了施工效率，缩短了工期，同时，这也便于施工人员控制质量，确保各项施工操作的安全，为加劲梁的施工提供一个更加成熟的工艺，解决施工的难题，并且，它使用的都是工程常见的设备，便于操作人员控制，具有向外推广的意义。这种方法这可以在矮寨悬索桥上使用。
矮寨悬索桥位于深山峡谷，如果用第一种与第二种方法降很难实施，经济性较低，由此，提出了轨道滑移法，它是施工方法的创新。大桥用这种方法施工后，不仅可以保持系统操作的平稳，也保证了施工安全，加快了建设的速度。
除上述三种方法外，有些悬索桥施工也会使用顶推方法，但这种方法经过论证后发现，其使用的是设备与材料数量有明显的增加，使施工操作更加复杂，工期无法缩短。
结语
本文对大跨度悬索桥特点的概括是山区风场多变、使用钢桁梁作为加劲梁、加劲梁的施工技术独特，由此，引出论述的三种方法，分别是线索吊装法、桥面机械法与索轨滑梁法，对几种方法比较后，得出每种方法的优势与不足。即要求施工人员在原有方法声不断创新，找到新的施工方法，或把不同方法融合，从而提高施工水平与效率，缩短工期。
参考文献：
[1]李永乐,侯光阳,曹平辉,王涛. 大跨度悬索桥施工过程加劲梁临时连接的有限元模拟研究[J]. 中国科技论文在线,2010,07:529-534.
[2]姚清涛,潘桂林,游新鹏,何超然. 大跨度三跨连续悬索桥钢箱梁总体吊装方案研究[J]. 中国工程科学,2013,08:54-59.
论文作者:韩家贺
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/10
标签：悬索桥论文; 方法论文; 操作论文; 桥面论文; 大跨度论文; 桥梁论文; 山区论文; 《建筑学研究前沿》2017年第14期论文;