關(guān)于裝配式橋梁技術(shù)探討

肖云康 陳劍波

1.中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司 廣東 廣州 510220

2.北京城建設(shè)計發(fā)展集團(tuán)股份有限公司華中院 湖北 武漢 430000

引言

隨著我國公路交通行業(yè)的快速發(fā)展，我國當(dāng)前的公共交通覆蓋網(wǎng)幾乎覆蓋了整個國家全部地域，通過高速公路便可以將城市與偏遠(yuǎn)山區(qū)之間的距離不斷縮小。但是在丘陵和高原地帶開展高速公路建設(shè)中，由于該地帶所獨特的山區(qū)地形條件，所以需要修路架橋作業(yè)。下文主要針對修路架橋作業(yè)中的裝配式橋梁技術(shù)進(jìn)行探討，并系統(tǒng)地論述了粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力筋、灌漿套筒、灌漿金屬波紋管這三種施工技術(shù)。

一、裝配式橋梁的設(shè)計特點及原則

1.裝配式橋梁的設(shè)計特點。自20世紀(jì)末期我國就大力開展裝配式建筑的推廣和應(yīng)用，特別是在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較難的山區(qū)地帶，采用裝配式橋梁建設(shè)不僅具有較高的耐久性、協(xié)調(diào)性，同時裝配式橋梁在施工建設(shè)中受外界環(huán)境因素影響較小。裝備式橋梁在施工建設(shè)中只需要預(yù)制廠將預(yù)制過的橋梁板運輸至施工現(xiàn)場，再交由施工人員進(jìn)行安裝即可，進(jìn)而提高橋梁在施工建設(shè)中的施工效率和施工質(zhì)量，同時也可以進(jìn)一步的降低橋梁工程施工中的環(huán)境污染?，F(xiàn)階段裝配式橋梁在施工中所呈現(xiàn)出的主要優(yōu)點，體現(xiàn)在橋梁質(zhì)量可靠、可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化施工、縮減工程施工周期、有助于施工現(xiàn)場管理、安全系數(shù)較高等，同時裝配式橋梁在施工中還可以降低橋梁施工所帶來的粉塵污染、噪聲污染、木材消耗等現(xiàn)象。

2.裝配式橋梁的設(shè)計原則。為了進(jìn)一步的保證我國橋梁工程在施工中的便捷性和后期使用的安全性，在裝配式橋梁施工中，施工方需要嚴(yán)格遵循裝配式橋梁的設(shè)計原則，進(jìn)而保障橋梁的施工質(zhì)量。其中主要遵循以下幾點：一是需遵循因地制宜原則，裝配式橋梁在施工中若遇到地段起伏不平，地基基礎(chǔ)錯綜復(fù)雜，那么首先需要在保證裝配式橋梁施工安全可靠性的基礎(chǔ)上，加強橋梁施工建設(shè)的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性。施工方需要調(diào)查裝配式橋梁在施工中的地形地勢、橋梁在建設(shè)中的材料供給情況、設(shè)備可進(jìn)場情況等，進(jìn)而確保進(jìn)入施工現(xiàn)場的預(yù)制構(gòu)件達(dá)到工程施工要求，并做到裝配式橋梁施工中的標(biāo)準(zhǔn)化、工程化、精密化；二是裝配式材料在建設(shè)過程中需要遵循路橋配合原則。該原則需要裝配式橋梁的建設(shè)符合區(qū)域公路整體線形要求，施工方需要在確定區(qū)域公路線形的基礎(chǔ)上，進(jìn)而選擇恰當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)立裝配式橋梁施工區(qū)域，避免裝配式橋梁在施工中由于選址不當(dāng)，而造成公路路線延長的問題，這不僅會加大裝配式橋梁施工難度，同時還會增加施工方的建設(shè)成本。此外在道路和橋梁的連接部位還需選擇具有高強度的大型構(gòu)造物進(jìn)行連接，進(jìn)而保證橋梁后期投入使用后路面的順暢性；三是裝配式橋梁在施工中還需遵循資金充分利用原則，裝配式橋梁在整體設(shè)計中需要考慮到橋梁施工時間及投入使用后的維修費用，進(jìn)而保證橋梁在建造期間的造價合理性，避免橋梁在建造中出現(xiàn)不必要的資金浪費。

二、裝配式橋梁在施工中的關(guān)鍵技術(shù)

裝配式橋梁在施工中所采用的墩臺必須沿垂直方向，根據(jù)相對應(yīng)的模數(shù)水平排列成若干構(gòu)件，然后再將排列完成后的墩臺放置于預(yù)制場地上進(jìn)行澆筑，在澆筑完成后就可以通過車船將預(yù)制件運輸至施工現(xiàn)場，開展吊裝作業(yè)。應(yīng)用預(yù)制件開展裝配式橋梁建造，受周圍環(huán)境干擾較小，但是對起重機(jī)械設(shè)施及運輸設(shè)備的要求較高，其中最關(guān)鍵的施工工序就是預(yù)制件的安裝連接和混凝土的填縫作業(yè)，在安裝連接過程中需要保證預(yù)制件接頭處牢固、安全，橋梁施工中主要應(yīng)用的預(yù)制件連接技術(shù)有以下幾種：

1.采用粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力筋連接主體結(jié)構(gòu)。在裝配式橋梁工程施工中，粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力筋往往需要配合砂漿墊層和環(huán)氧膠接縫實現(xiàn)對預(yù)制橋墩的節(jié)段連接，通常在施工中需要采用精扎螺紋鋼、鋼絞線等高性能的鋼筋組成連接體，通過這些預(yù)應(yīng)力鋼筋穿過裝配式橋梁的連接縫，便可以實現(xiàn)各個預(yù)制件之間的灌漿作業(yè)。但是該技術(shù)在應(yīng)用過程中需要較強的設(shè)計理論和計算支撐，同時裝配式橋梁墩身造價與傳統(tǒng)的混凝土橋梁橋墩相比造價較高且施工工藝較為復(fù)雜。

2.采用灌漿套筒連接主體結(jié)構(gòu)。在裝配式橋梁施工中采用灌漿套筒連接橋身與橋墩之間的預(yù)制件，主要借助連接套筒所伸出的鋼筋進(jìn)行組合件之間的固化，橋梁墩身與承臺之間的接觸面需要采用砂漿墊層連接，橋梁墩身與墩身之間的節(jié)段需要采用環(huán)氧膠接縫進(jìn)行連接。該構(gòu)造特點在施工過程中，要求精度較高，對施工的時長也有所限制，但是在施工中不需要預(yù)應(yīng)力鋼筋的加入，縮減裝配式橋梁施工中的工作量，并且在施工技術(shù)下橋梁在使用后期力學(xué)性能與傳統(tǒng)的混凝土現(xiàn)澆墻墩相類似，具有較高的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。但是該施工技術(shù)在高地震和危險區(qū)域中的應(yīng)用仍有不足，目前只在少地震和非危險區(qū)域應(yīng)用灌漿套筒連接技術(shù)。

3.采用灌漿金屬波紋管連接主體結(jié)構(gòu)。在裝配式橋梁施工中采用灌漿金屬波紋管連接其主體結(jié)構(gòu)，需要將墩身預(yù)制件預(yù)埋在裝配式橋梁蓋梁或承臺區(qū)域，再采用灌漿金屬波紋管連接墩身內(nèi)伸出的鋼筋，墩身與承臺之間的接觸面，通常需要通過砂漿墊層進(jìn)行填補，同時對于橋梁墩身之間的縫隙需要采用環(huán)氧膠進(jìn)行連接。該施工技術(shù)在應(yīng)用過程中所需耗費的施工時間較短，同時可以滿足裝配式橋梁在施工中的牢固要求，但是該技術(shù)與灌膠套筒連接技術(shù)相同，目前仍不能應(yīng)用于高地震高危險區(qū)域。

三、結(jié)束語

在我國橋梁施工中應(yīng)用裝配式施工技術(shù)可以較好的控制工程施工質(zhì)量，同時在施工中還可以進(jìn)一步縮短施工周期，減小橋梁施工所帶來的環(huán)境污染問題，進(jìn)而為促進(jìn)社會低碳、和諧發(fā)展提供助力，因此該施工技術(shù)在我國橋梁工程建設(shè)中具有良好的應(yīng)用前景。