橋梁工程裝配式鋼筋混凝土技術(shù)分析

張燕

（南昌公路橋梁工程有限公司，江西 南昌330077）

0 引言

從裝配式混凝土橋梁的特點(diǎn)來看，各項(xiàng)施工工藝具有較高的便捷性，可以有效控制環(huán)境污染，達(dá)到能源節(jié)約和保護(hù)環(huán)境的目的，帶來良好的施工效益?？偟膩碚f，該項(xiàng)施工工藝遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)澆式施工工藝的整體水平。在裝配式橋梁項(xiàng)目不斷增多的今天，為了穩(wěn)定工程主體結(jié)構(gòu)，確?？煽康倪\(yùn)行狀態(tài)，務(wù)必要做好橋梁項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)劃的控制工作，參考施工技術(shù)要領(lǐng)，保證裝配式橋梁的施工水平提升，避免不合理的設(shè)計(jì)影響到橋梁工程的運(yùn)行年限。在合理應(yīng)用施工技術(shù)的前提下，可以有效推動(dòng)裝配式混凝土橋梁技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而為企業(yè)帶來良好的效益。

1 裝配式混凝土橋梁特征分析

第一，節(jié)約資源。傳統(tǒng)橋梁施工過程中需要消耗大量的人力、物力和財(cái)力，尤其是在具體的施工階段，因?yàn)轭l繁的施工操作，可能引起嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。在裝配式橋梁項(xiàng)目建設(shè)的過程中，相關(guān)部門可以通過工廠化的形式，實(shí)現(xiàn)所有配件的統(tǒng)一化生產(chǎn)。精細(xì)化控制模塊構(gòu)件的生產(chǎn)用料，降低不必要的資源消耗。與此同時(shí)，相關(guān)部門可以參考相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在工程項(xiàng)目開展階段對(duì)橋梁梁板、橋梁承臺(tái)、橋墩等不同結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化控制。在項(xiàng)目開展的過程當(dāng)中采用集約化的模式，能夠有效縮短工期，避免混凝土及鋼筋等材料的浪費(fèi)。

第二，較高的施工效率。在裝配式工程項(xiàng)目開展的階段中，它的關(guān)鍵點(diǎn)在于相關(guān)結(jié)構(gòu)的預(yù)制，并且裝配在項(xiàng)目開展之前需要按照設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)要求做好施工場(chǎng)地的選址，提高工程的整體效果。此外，構(gòu)配件施工可以通過機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)有效的裝配，提升整體的施工效率。

第三，控制環(huán)境污染。傳統(tǒng)的橋路項(xiàng)目建設(shè)過程中所選用的施工工藝都會(huì)給周圍的環(huán)境帶來不同程度的破壞，特別是在混凝土澆筑和攪拌的過程中，在一定程度上會(huì)給周圍的生態(tài)環(huán)境造成影響，而裝配式橋梁工程的開展，能夠有效規(guī)避這種問題出現(xiàn)，并且具備良好的環(huán)境效益，可以給環(huán)境工程奠定良好基礎(chǔ)。

2 裝配式混凝土橋梁設(shè)計(jì)

2.1 橋梁頂部設(shè)計(jì)

在橋梁頂部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要遵循以下6 項(xiàng)原則：第一，在裝配式橋梁工程項(xiàng)目開展階段，為了提高裝備式橋梁工程的使用壽命，通常需要對(duì)工藝進(jìn)行科學(xué)管控，明確鋼筋接縫工藝的技術(shù)要點(diǎn)，落實(shí)好相關(guān)施工參數(shù)。第二，在橋面板上安裝剪力槽，然后將其設(shè)置在合適的位置上，等到安裝預(yù)制橋面板結(jié)束后，通過剪力槽設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)灌漿作業(yè)的各項(xiàng)流程。第三，高度關(guān)注帶翼板預(yù)制梁合理設(shè)計(jì)。當(dāng)涉及實(shí)心板、雙T 型板、倒T 型板梁和預(yù)制箱梁的設(shè)計(jì)時(shí)，需要參考具體的設(shè)計(jì)參數(shù)。第四，根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范確定橋面連接方式，同時(shí)要保證控制參數(shù)處于有效的設(shè)計(jì)范圍以內(nèi)。第五，全面分析橋面板整體力學(xué)行為結(jié)構(gòu)，通過條帶法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證鋼筋和主筋的完整性。第六，根據(jù)橋梁的情況對(duì)縱向接縫以及鋼筋之間的連接參數(shù)進(jìn)行確定，查看相關(guān)的力矩傳遞系數(shù)是否科學(xué)。

2.2 裝配式混凝土橋梁抗震設(shè)計(jì)

在橋梁工程裝配式鋼筋混凝土工程開展階段，為了提高整體橋梁的抗震效果，需要做好相關(guān)的抗震設(shè)計(jì)，這樣才能夠提高整體的工程質(zhì)量。第一，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)預(yù)制構(gòu)件時(shí)要保證路徑因素的明確化，在設(shè)計(jì)過程中把握具體的角度，完整設(shè)計(jì)橋梁抗震效果，有效抑制橋梁坍塌、凹陷等各項(xiàng)問題。第二，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)抗震模塊的過程中要保證拼裝橋墩具有一定的科學(xué)性和合理性，并參考相應(yīng)的規(guī)范，做好橋墩抗震系數(shù)的科學(xué)設(shè)計(jì)，通過反復(fù)計(jì)算保證橋墩的各方面參數(shù)，達(dá)到預(yù)定的要求。第三，需要對(duì)連接預(yù)制構(gòu)件的參數(shù)進(jìn)行合理安排，同時(shí)針對(duì)一些相隔較遠(yuǎn)的位置，可以結(jié)合彈性響應(yīng)的方法進(jìn)行位置計(jì)算，這樣才能夠保證相互結(jié)構(gòu)之間的穩(wěn)定性。第四，在混凝土橋梁抗震設(shè)計(jì)的階段中，為了減少橋梁底部以及橋梁上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞問題，要明確相關(guān)的結(jié)構(gòu)位置，保證結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)符合抗震需求。第五，在進(jìn)行橋梁標(biāo)準(zhǔn)抗震能力測(cè)算的階段中，需要反復(fù)對(duì)相關(guān)的基本變形能力進(jìn)行驗(yàn)算，在計(jì)算環(huán)節(jié)需要采用分析計(jì)算的方法對(duì)橋梁轉(zhuǎn)動(dòng)能力進(jìn)行分析，這樣才能夠提高整體的設(shè)計(jì)效果。

2.3 裝配式混凝土橋梁構(gòu)造設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)裝配式橋梁構(gòu)造時(shí)，要遵循以下5 點(diǎn)原則：第一，構(gòu)件接縫位置設(shè)計(jì)要結(jié)合墩柱和蓋梁的連接情況，合理設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與墩柱連接處的各項(xiàng)內(nèi)容；第二，要高度重視耐用性合理設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)人員做好基礎(chǔ)性的審查；第三，為了消除惡劣環(huán)境對(duì)接縫的影響，通常選擇聚合物和橋面鋪裝的形式對(duì)接縫進(jìn)行充分處理，并選擇合適的灌漿和混凝土做好接頭保護(hù)；第四，混凝土初期抗壓強(qiáng)度要以連接設(shè)計(jì)作為主要參考，尤其是在搭接鋼筋的過程中，按照預(yù)先設(shè)定的工程方案，對(duì)濕接縫工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行全面優(yōu)化；第五，選擇直筋搭接的方式來約束帶彎鉤鋼筋的正常連接。

3 裝配式混凝土橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

3.1 制作、施工裝配式橋墩和蓋梁

在工程項(xiàng)目開展的階段中，為了能夠滿足橋梁項(xiàng)目的質(zhì)量管理要求，一定要做好橋墩蓋梁制作質(zhì)量的控制工作，從而確保各方面的施工參數(shù)達(dá)到既定的設(shè)計(jì)規(guī)范要求。同時(shí)，相關(guān)部門還要關(guān)注裝配式橋墩和蓋梁的具體參數(shù)，參考施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容形成穩(wěn)定的模型結(jié)構(gòu)。在項(xiàng)目開展階段需要對(duì)施工工藝及施工流程進(jìn)行明確，如此才能夠確保后續(xù)工程的質(zhì)量。

3.1.1 構(gòu)建墩柱、蓋梁BIM 模型

在裝配式工程開展時(shí)，依托Revit 軟件進(jìn)行橋梁建模，并要求建模要和設(shè)計(jì)圖紙之間保持1∶1 的比例標(biāo)準(zhǔn)。在模型構(gòu)建的過程中，要直觀展示預(yù)應(yīng)力筋位置和鋼筋骨架的具體位置等。在預(yù)制之前通常會(huì)通過碰撞檢測(cè)對(duì)構(gòu)建的配置進(jìn)行判斷，避免鋼筋安放過程中產(chǎn)生沖突。

3.1.2 加工鋼筋

施工前期，需要在鋼筋廠結(jié)合相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行墩柱鋼筋的綁扎作業(yè)。確定上下部位的主筋位置，結(jié)合具體的情況界定定位架。保證鋼筋偏差處于控制范圍之內(nèi)，還需要確保鋼筋之間的距離滿足設(shè)計(jì)的要求，在相關(guān)工程開展的時(shí)候，工作人員要把鋼筋綁在指定的位置，而后進(jìn)行同步測(cè)量，誤差要控制在5mm之內(nèi)，垂直度的偏差要小于0.5%。如果現(xiàn)場(chǎng)墩柱的主筋施工高度偏高，那么施工前期工作人員一定要做好腳手架的搭設(shè)工作，方便后期的各項(xiàng)處理。

3.1.3 安裝和澆筑模板

在模板安裝的過程中，需要根據(jù)裝配式橋梁工程的施工標(biāo)準(zhǔn)采用定型模板的方式進(jìn)行拼裝施工，同時(shí)在模板作業(yè)階段，需要對(duì)鋼筋骨架以及模板骨架的穩(wěn)定性和垂直度進(jìn)行控制。以此為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，通過有效的分析，嚴(yán)格控制周圍的四角豎筋的垂直度，保證裝配式橋梁的施工質(zhì)量符合預(yù)期。參考設(shè)計(jì)圖紙的具體內(nèi)容，墩頂預(yù)埋鋼絞線位置周圍設(shè)置吊環(huán)。為了消除混凝土澆筑過程中的阻礙因素，相關(guān)人員一定要做好保護(hù)裝置設(shè)置工作，合理計(jì)算鋼筋上口保護(hù)層的厚度大小，確保各個(gè)面層處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。在吊頂施工過程中，鋼絞線的應(yīng)用要符合一定的需求，將設(shè)計(jì)圖紙作為主要的參照物，分別將埋設(shè)深度和外露長度控制在0.9m 和0.3m 左右。為了消除澆筑施工過程中外部因素對(duì)模板的沖擊，相關(guān)部門要在澆筑環(huán)節(jié)中選擇合適的設(shè)備，全面提升施工質(zhì)量。在混凝土厚度控制的階段中，需要在滿足工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上做好厚度的控制工作，同時(shí)在振搗的時(shí)候要以振搗棒的長度作為基準(zhǔn)。

3.1.4 蓋梁施工

其一，預(yù)制蓋梁底座施工。參考實(shí)際施工情況要求，結(jié)合工程項(xiàng)目的施工要求，在蓋梁施工的階段中，要在指定的位置上綁好鋼筋，從而方便后續(xù)澆筑作業(yè)。參考設(shè)計(jì)圖紙的具體標(biāo)準(zhǔn)，合理控制預(yù)制蓋梁的尺寸大小。在鋪設(shè)鋼管的過程中，工作人員一定要全面分析鋪設(shè)的具體情況，選擇合適的鋼管尺寸進(jìn)行控制，并保證28 根鋼管能夠全面加固不同的鋼筋。在19.1cm 為基準(zhǔn)的前提下，可以實(shí)現(xiàn)有效的鋼管中心間距控制，維持墩柱主筋間距和中心間距，使其達(dá)到良好的狀態(tài)。施工人員要結(jié)合具體參考設(shè)計(jì)，全面檢查預(yù)埋件鋼管的內(nèi)容，判斷其是否符合具體的規(guī)范，保證蓋梁的豎向波紋管能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定控制。

其二，蓋梁鋼筋和模板的施工操作。采用雙面焊接的方式進(jìn)行蓋梁連接焊接處理，并且在焊接的過程中要關(guān)注焊接的整體質(zhì)量，此外在雙面焊接割過程中還需要確保焊接的長度以及焊接結(jié)構(gòu)滿足工程標(biāo)準(zhǔn)。避免出現(xiàn)鋼筋位置隨意移動(dòng)的現(xiàn)象，并參考設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制鋼筋間距的大小。預(yù)制干梁為載體的各項(xiàng)內(nèi)容，有利于塑料和波紋管的埋設(shè)，波紋管要保持在80mm 左右。與此同時(shí)，可以通過鋼筋對(duì)波紋管進(jìn)行加固處理。在此過程中，需要嚴(yán)格控制波紋管壓漿孔，選擇合適的措施提升整體的密封效果，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，為了避免波紋管位置移動(dòng)，還要排除周圍的干擾因素。

其三，蓋梁預(yù)應(yīng)力張拉。值得關(guān)注的是，在對(duì)蓋梁張拉作業(yè)操作時(shí)對(duì)其相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行充分檢查，保證預(yù)應(yīng)力鋼束張拉處于一個(gè)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，并且在吊裝蓋梁工程之前，確保張拉處理符合設(shè)計(jì)規(guī)范。工作人員結(jié)合周圍的施工情況，及時(shí)關(guān)閉千斤頂閥。按照不同的部位進(jìn)行基準(zhǔn)切分，切除50mm 的預(yù)應(yīng)力筋，然后對(duì)錨頭進(jìn)行封堵處理。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)拼裝施工要點(diǎn)

第一，正式調(diào)上之前要全面對(duì)承臺(tái)的鑿毛和清潔作業(yè)進(jìn)行處理，選擇高壓水槍對(duì)承臺(tái)表面鑿毛進(jìn)行初步清潔。在壓樁的漿模板之前，要界定墩柱的邊界，選擇槽鋼和模板進(jìn)行制作，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)有效的尺寸控制。當(dāng)相關(guān)參數(shù)超過6cm 以后，可以采用C60 砂漿作為基礎(chǔ)材料進(jìn)行墊層施工。

第二，工作人員要全面控制承臺(tái)經(jīng)度，在澆筑作業(yè)中按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的承臺(tái)水平度和標(biāo)準(zhǔn)高度的控制。拼裝之前，還需要做好預(yù)制構(gòu)件的歸位工作，使其達(dá)到良好的匹配狀態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)施工拼裝一般會(huì)處于低溫季節(jié)，通常會(huì)選取有效的對(duì)策強(qiáng)化水泥灌漿料的保溫處理。

第三，拼裝承臺(tái)和立柱。通常要借助吊車對(duì)承臺(tái)和立柱進(jìn)行運(yùn)輸，按照反復(fù)測(cè)試的原則，看其是否達(dá)到良好的匹配度。再者結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)狀況，選擇合適的調(diào)節(jié)墊塊，嚴(yán)格按照合同要求對(duì)垂直度進(jìn)行控制，還要在拼裝的過程中對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。

第四，拼裝立柱節(jié)段。工作人員在施工之前要對(duì)拼裝接縫進(jìn)行處理，使用環(huán)氧黏結(jié)劑進(jìn)行全面處理，使其發(fā)揮應(yīng)有的作用。與此同時(shí)，在環(huán)氧黏結(jié)劑使用的過程中，工作人員要嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求進(jìn)行調(diào)整?；诤侠淼脑O(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)的跟蹤和調(diào)整。

第五，在拼裝蓋梁間截?cái)鄷r(shí)，需要在承臺(tái)節(jié)點(diǎn)養(yǎng)護(hù)工作完成之后進(jìn)行，在相關(guān)工作開展的階段中，需要按照設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)做好墩柱垂直度的控制。需要關(guān)注的是，當(dāng)混凝土中凝結(jié)束工序完成之后，就不能夠進(jìn)行墩柱位置的調(diào)節(jié)，避免鋼筋以及漿料之間出現(xiàn)質(zhì)量問題。把握現(xiàn)場(chǎng)具體情況，選擇合適的履帶式吊單機(jī)處理構(gòu)配件吊裝的各項(xiàng)內(nèi)容。

4 裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量提升的方案

4.1 穩(wěn)定連接裝置的選擇

為了解決節(jié)點(diǎn)連接處的不穩(wěn)定現(xiàn)象，目前全球范圍內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出一套成熟的穩(wěn)定產(chǎn)品，下部拼裝如果選用這種產(chǎn)品，那么就可以達(dá)到正常的連接。特別是在具體的操作過程中，該種產(chǎn)品的利用可以提升整體的效率，消除外部不穩(wěn)定性因素的干擾，縮短施工期限。

4.2 高精度鋼筋加工和綁扎設(shè)備的引進(jìn)

為了消除預(yù)留鋼筋埋設(shè)位置和尺寸不準(zhǔn)確等問題帶來的影響，通常要選擇高精度智能鋼筋加工設(shè)備作為調(diào)整的對(duì)象。結(jié)合系列操作流程，將鋼筋綁扎設(shè)備維持在主筋位置周圍，確保拼接的準(zhǔn)確度符合工程規(guī)范。

4.3 拼接面注漿和灌漿材料質(zhì)量的嚴(yán)格控制

在拼接和吊裝的過程中，相關(guān)部門要嚴(yán)格控制裝配環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量內(nèi)容和要求，參考具體的性能指標(biāo)，降低外部的溫度和濕度對(duì)灌漿材料性能的影響。一般情況下，高標(biāo)號(hào)補(bǔ)償收縮混凝土是主要的灌漿原料。施工過程中要隨時(shí)關(guān)注灌漿料的攪拌內(nèi)容，選擇下口徑將上口出漿的方式進(jìn)行循環(huán)，確保內(nèi)部漿液具有較高的充實(shí)度。

4.4 壓力灌漿全過程高質(zhì)量全方位運(yùn)行

作為工程中隱形的工作環(huán)節(jié)，裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)建造要確保能夠在灌漿的過程中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的運(yùn)行，具體表現(xiàn)在以下5 個(gè)方面：第一，做好裝配部件表面的清潔工作，尤其是在加工的環(huán)節(jié)中消除切屑帶來的影響。第二，鋼質(zhì)錨中間留出一定的間隙，提升管道的泥漿效果，保證整體的堅(jiān)固。第三，沿著水平方向?qū)⒚绷旱墓酀{管進(jìn)行安裝，消除灌漿支管帶來的影響。第四，完成灌漿工作之后，還要把控具體的時(shí)間，確保灌漿的質(zhì)量。第五，工作人員要全面記錄壓力灌漿的整體流程，合理把握具體數(shù)據(jù)，提升項(xiàng)目數(shù)據(jù)的完整性，為后期的建筑質(zhì)量提升提供更多的參考。

5 結(jié)語

綜合以上分析，在橋梁工程中要明確應(yīng)用裝配式鋼筋混凝土技術(shù)的施工方案，同時(shí)還要將具有針對(duì)性的質(zhì)量控制方案構(gòu)建出來，這樣才能夠?yàn)楣こ痰拈_展奠定良好基礎(chǔ)。