預(yù)制節(jié)段拼裝橋梁施工關(guān)鍵技術(shù)分析

靳 葳

（中交廣州航道局有限公司，廣東廣州 510200）

為了有效緩解城市交通問題，路橋建設(shè)規(guī)模日漸擴(kuò)大，要求橋梁建設(shè)中選取技術(shù)新、施工速率快且操作具有便捷性的施工方法。因此，為了確保橋梁施工質(zhì)量，需要準(zhǔn)確把握節(jié)段施工關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，并嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)定要求，做好各施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制。

1 預(yù)制節(jié)段拼裝橋梁施工技術(shù)特征

預(yù)制節(jié)段拼裝施工技術(shù)方法依照相關(guān)運(yùn)輸車輛及拼裝機(jī)具實(shí)際狀況，將橋梁沿軸線方向劃分為多個(gè)節(jié)段，根據(jù)其實(shí)際規(guī)格在工廠生產(chǎn)進(jìn)行拼裝。完成橋墩施工后，確保強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，方可利用運(yùn)輸車輛將預(yù)制節(jié)段運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)拼裝。預(yù)制節(jié)段拼裝橋梁實(shí)際施工過程中，多選用混凝土預(yù)制箱梁，包含多節(jié)段箱梁，依照一定順序制定而成，以此保證實(shí)際施工中具有良好的線形。

預(yù)制節(jié)段拼裝施工技術(shù)實(shí)際操作過程中，不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成干擾，建設(shè)不會(huì)出現(xiàn)噪聲，具有良好的環(huán)保性；各節(jié)段自身重量較輕，且尺寸較小，為運(yùn)輸提供便捷，更易提升拼裝速率，有助于縮短施工周期；預(yù)制節(jié)段拼裝工藝適用于體外預(yù)應(yīng)力，施工中可有效減小梁斷面實(shí)際尺寸，提升材料實(shí)際利用率；有助于科學(xué)、合理控制幾何形狀，確保橋梁建設(shè)中結(jié)構(gòu)具有美觀性。

該施工工藝帶來(lái)便捷性同時(shí)，實(shí)際應(yīng)用過程中，仍存在不足。應(yīng)用此種施工工藝，通常在正式施工前需要投入較多資源，需要準(zhǔn)備預(yù)制場(chǎng)地建設(shè)、運(yùn)輸設(shè)備等；各節(jié)段間連接處需要依托干接縫，若處理缺乏合理性，導(dǎo)致水分及酸性物質(zhì)入駐，會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成損傷，影響其使用持續(xù)性；施工操作工序煩瑣、復(fù)雜，施工技術(shù)要求高，施工組織協(xié)調(diào)難度大。

2 預(yù)制節(jié)段拼裝橋梁施工關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)

2.1 節(jié)段預(yù)制

（1）節(jié)段預(yù)制場(chǎng)建設(shè)。

階段預(yù)制場(chǎng)整體規(guī)劃建設(shè)，直接決定節(jié)段生產(chǎn)效率，影響施工周期及質(zhì)量，所以對(duì)其場(chǎng)地布設(shè)應(yīng)進(jìn)行綜合性考量。通常項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段便需要對(duì)預(yù)制節(jié)段場(chǎng)地位置明確，以免施工場(chǎng)地遷移。預(yù)制場(chǎng)地位置、地質(zhì)狀況以及運(yùn)輸線路等，均需要進(jìn)行系統(tǒng)性規(guī)劃，掌握施工工期和交通干擾影響狀況。為了確保臺(tái)座沉降量及非彈性形變，要求臺(tái)座地基具備良好的堅(jiān)實(shí)度，應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行系統(tǒng)性勘查，以免其出現(xiàn)沉降造成臺(tái)座穩(wěn)固性難以保證?；诠?jié)段運(yùn)輸時(shí)間及成本考量，最佳預(yù)制場(chǎng)地應(yīng)布設(shè)于施工現(xiàn)場(chǎng)周圍，減少預(yù)制節(jié)段運(yùn)輸成本。通常預(yù)制場(chǎng)地中包含四大模塊，即扎筋區(qū)、澆筑區(qū)、攪拌區(qū)、堆放區(qū)。生產(chǎn)線實(shí)際配置需要根據(jù)項(xiàng)目施工實(shí)際狀況進(jìn)行規(guī)劃，生產(chǎn)線距離橋位距離、周圍設(shè)施、是否對(duì)居民造成影響；合理配置扎筋區(qū)、澆筑區(qū)、攪拌區(qū)、堆放區(qū)，促使其高效、合理使用；底座應(yīng)具備良好強(qiáng)度，若無(wú)法滿足要求需對(duì)其及時(shí)處理；為有效提升施工效率，應(yīng)在相同生產(chǎn)線上單個(gè)臺(tái)座內(nèi)配備相應(yīng)的小龍門吊機(jī)，主要承擔(dān)小型材料、用具吊裝作業(yè)。大型龍門吊裝主要承擔(dān)梁段運(yùn)輸、倒運(yùn)等作業(yè)，為避免上述兩者工作出現(xiàn)干擾，需要布設(shè)不同的軌道，為大、小龍門吊裝作業(yè)實(shí)施提供便捷。

（2）節(jié)段預(yù)制。

預(yù)制節(jié)段拼裝初期應(yīng)用于上部結(jié)構(gòu)分段中，對(duì)連續(xù)梁、鋼構(gòu)橋多使用依照軸線進(jìn)行拼裝方式，整孔預(yù)制多見于小跨徑高架橋中，接縫多選用現(xiàn)澆方式。橫縫劃分拼裝結(jié)構(gòu)，主要存在兩種拼裝方式，即長(zhǎng)線拼裝法、短線拼裝法。

（3）長(zhǎng)線法匹配預(yù)制。

長(zhǎng)線法匹配預(yù)制主要指處于預(yù)制場(chǎng)或施工現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)橋梁地緣曲線制作相應(yīng)的固定臺(tái)座，對(duì)其長(zhǎng)度具有嚴(yán)格要求，控制在半跨至整跨梁長(zhǎng)，將整跨主梁劃分為多個(gè)節(jié)段，依照設(shè)計(jì)線形制作成塊與塊匹配澆筑節(jié)段，促使兩者間形成面，直至主梁完成。待節(jié)段塊混凝土澆筑完成后，將其放于臺(tái)座上部，待節(jié)段梁混凝土澆筑完畢、線形達(dá)標(biāo)后，逐一將其吊裝至梁區(qū)放置。

（4）短線法匹配預(yù)制。

短線法匹配預(yù)制指預(yù)制臺(tái)座低模長(zhǎng)度與一個(gè)節(jié)段長(zhǎng)度相等，每隔節(jié)段進(jìn)行混凝土澆筑均在同一模板內(nèi)部實(shí)施，一端是端模，是固定的鋼模板，另一端是預(yù)制完成前一節(jié)段，作為后一節(jié)段的模板，根據(jù)上述方式，逐項(xiàng)實(shí)施預(yù)制方式。該施工方式無(wú)須將模板及設(shè)備移動(dòng)，將已經(jīng)完成相鄰節(jié)段作為節(jié)段幾何線形，按照相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果以及預(yù)拱度實(shí)際值予以控制。節(jié)段混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度后，其匹配的節(jié)段便可吊裝至梁區(qū)。此種方式僅需三個(gè)梁段臺(tái)座便可實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)，施工速率快，預(yù)制設(shè)備可進(jìn)行循環(huán)使用。

2.2 上部結(jié)構(gòu)施工

（1）拼裝方法。

預(yù)制作為首要環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際狀況做好預(yù)制節(jié)段生產(chǎn)工作，合理選取運(yùn)輸線路，將節(jié)段進(jìn)行運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，完成架橋施工任務(wù)后展開拼裝工作。節(jié)段拼裝方式包含三個(gè)方式，即平衡懸臂法、逐孔拼裝法、懸臂拼裝法。平衡懸臂法主要利用架橋機(jī)，將橋墩作為中心點(diǎn)，沿兩端實(shí)施對(duì)稱假設(shè)節(jié)段施工；逐孔拼裝法利用架橋機(jī)依照單一方向完成節(jié)段架設(shè)、拼接等工作；懸臂拼裝法利用架橋機(jī)依照單一方向架設(shè)節(jié)段，張拉預(yù)應(yīng)力，完成后開展下一節(jié)段工作。平衡懸臂法和懸臂拼裝法核心優(yōu)勢(shì)在于可減少施工中腳手架使用，不占用橋下空間，適用于無(wú)法中斷交通的城市。

（2）節(jié)段連接。

在橫橋方向劃分的預(yù)制節(jié)段，需在要其斷面布設(shè)相應(yīng)的剪力鍵，以此及時(shí)將剪力予以傳輸。一般狀況下，節(jié)段拼接方式包含兩種類型，即干法拼接、濕法拼接。具體選取應(yīng)根據(jù)實(shí)際狀況合理選擇，前者連接方式主要是依照初期設(shè)計(jì)線形階段間涂抹相應(yīng)的氧膠，節(jié)段處于黏結(jié)狀態(tài)，張拉預(yù)應(yīng)力；后者是待節(jié)段就位后，在接縫部位實(shí)施現(xiàn)澆混凝土，并確保混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后，進(jìn)入下一孔的架設(shè)。對(duì)比上述兩種方式，干法拼接施工操作便捷、施工速率快且涂抹相應(yīng)的環(huán)氧膠具有良好的防水成效，應(yīng)用于多個(gè)橋梁節(jié)段拼接中[2]。

2.3 下部結(jié)構(gòu)施工

為進(jìn)一步降低施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)周圍環(huán)境造成影響，減少各類污染物排放量，實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)工業(yè)化裝配，對(duì)橋墩進(jìn)行預(yù)制拼裝，適用于山區(qū)高墩以及城市密集區(qū)域。橋梁下部結(jié)構(gòu)作為承載力核心支撐件，針對(duì)橋墩預(yù)制節(jié)段劃分、階段間實(shí)際連接方式，需要進(jìn)行綜合考量。橋墩實(shí)際施工過程中，多選用豎向預(yù)制節(jié)段拼接，由于其施工操作難度較大，一定程度影響施工進(jìn)度。預(yù)制節(jié)段橋墩最初應(yīng)用于大型跨海橋梁中，由于豎向預(yù)應(yīng)力筋穿束難度較大，所以通常選取波紋管連接、高強(qiáng)度混凝土連接，具有良好的抗震性能。

3 預(yù)制節(jié)段拼裝橋梁施工控制措施

為獲取良好的施工工藝，需要根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際狀況，合理安排協(xié)調(diào)施工組織，控制各施工環(huán)節(jié)質(zhì)量。

（1）測(cè)量監(jiān)控。

測(cè)量監(jiān)控核心目的在于依照預(yù)制成型節(jié)段控制觀測(cè)點(diǎn)結(jié)果，精準(zhǔn)計(jì)算測(cè)點(diǎn)實(shí)際總體坐標(biāo)。同時(shí)，基于實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)及計(jì)算梁體收縮徐變，便于系統(tǒng)性分析對(duì)后續(xù)拼裝實(shí)際干擾影響。

每個(gè)梁段上均需布設(shè)6個(gè)控制觀測(cè)點(diǎn)，主要包含2個(gè)軸線控制點(diǎn)和4個(gè)標(biāo)高控制點(diǎn)。應(yīng)全面采集待澆梁平面及高程結(jié)果，并將其作為下一階段梁節(jié)段的控制參考依據(jù)。觀測(cè)采集已經(jīng)拼裝梁段平面和高程數(shù)據(jù)，并將其與初期目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。若線型發(fā)展趨勢(shì)無(wú)法與精度要求吻合，需要對(duì)其線型進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，可選用調(diào)整臨時(shí)預(yù)應(yīng)力張拉順序、加墊環(huán)氧樹脂墊片、壓重等調(diào)整方式，實(shí)際調(diào)整方式選取應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目施工條件決定。

（2）剪力鍵。

通常為將接頭處形成的剪力予以有效傳遞，預(yù)制節(jié)段接合面上布設(shè)相應(yīng)的剪切鍵，其形狀根據(jù)實(shí)際用途存在一定差異，但通常包含兩種，即單鍵、多鍵。針對(duì)單鍵而言，主要常見于局部，多鍵分布于接合面各部位處，整體規(guī)格尺寸較小，多個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目應(yīng)用成效較佳。

（3）節(jié)段長(zhǎng)度。

預(yù)制節(jié)段實(shí)際長(zhǎng)度，取決于運(yùn)輸及拼裝能力，若節(jié)段堆場(chǎng)與具體安裝施工現(xiàn)場(chǎng)距離較遠(yuǎn)，節(jié)段運(yùn)輸過程中交通要道是必經(jīng)之路，建議將節(jié)段實(shí)際長(zhǎng)度控制在2.5 m。若堆場(chǎng)距離實(shí)際安裝現(xiàn)場(chǎng)距離近，運(yùn)輸節(jié)段過程中無(wú)須通過交通要道，則可根據(jù)實(shí)際狀況，適當(dāng)增加節(jié)段長(zhǎng)度。

（4）環(huán)氧接縫或干接縫。

節(jié)段間接縫若為干接縫，通常適用于冰凍溫度或使用體外預(yù)應(yīng)力條件下，核心優(yōu)勢(shì)在于無(wú)須使用環(huán)氧，可增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)可靠度，施工操作便捷簡(jiǎn)易。節(jié)段選用接縫難以保持完全水密，一定程度影響壓漿質(zhì)量，不利于具有良好的防腐成效，所以一般不選用干裂縫。環(huán)氧接縫憑借其自身優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于預(yù)制節(jié)段橋梁中，適用于體內(nèi)外預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，核心目標(biāo)在于節(jié)段實(shí)際安裝過程中具有一定潤(rùn)滑作用。同時(shí)，密封接縫，約束濕氣入侵，實(shí)施體內(nèi)壓漿時(shí)，承擔(dān)接縫處密封功能[3]。

（5）配合比和養(yǎng)護(hù)。

混凝土拌和過程中核心在于其自身強(qiáng)度，避免其表面出現(xiàn)收縮裂縫，重點(diǎn)工作是配比和養(yǎng)護(hù)，確保骨料配級(jí)具有合理性，控制水泥水熱化反應(yīng)，盡量減少水泥實(shí)際用量，確定最終配合比。吊裝至存梁區(qū)后需對(duì)梁體混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，施工后覆蓋應(yīng)超過兩周。

4 結(jié)語(yǔ)

橋梁工程建設(shè)過程中充分應(yīng)用預(yù)制節(jié)段橋梁拼接工藝，不僅對(duì)周圍環(huán)境不會(huì)造成污染以及無(wú)較大的噪聲，具有良好的環(huán)保性，且施工操作簡(jiǎn)易、施工效率高，可充分應(yīng)用各項(xiàng)資源，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。因此，實(shí)際施工過程中，需要準(zhǔn)確把握其施工技術(shù)要點(diǎn)，嚴(yán)格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)操作，確保其質(zhì)量達(dá)標(biāo)，促進(jìn)橋梁工程良好發(fā)展。