節(jié)段橋梁的設計與施工工藝探究

張 磊，胡志強

(貴州省交通規(guī)劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

節(jié)段橋梁的設計與施工工藝探究

張 磊，胡志強

(貴州省交通規(guī)劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

隨著橋梁工程建設技術(shù)的不斷發(fā)展，節(jié)段橋梁施工技術(shù)成為目前橋梁發(fā)展趨勢之一，被廣泛的應用于橋梁建設工程中。主要結(jié)合實例，分析了節(jié)段橋梁的設計和施工工藝。

節(jié)段；橋梁；設計；施工；工藝

1 工程概況

某橋梁區(qū)段全長4 460.66 m，節(jié)段箱梁及橋面擋板的預制和運輸共需預制139孔簡支箱梁，其中30 m箱梁115孔，25 m箱梁13孔，其他非標梁11孔。預制箱梁30 m梁全長為29.9 m，計算跨度為28.8 m， 25 m梁梁全長為24.9 m，計算跨度為23.8 m，梁高均為1.7 m，支座中心線至梁端均為0.55 m，橫橋向支座中心距均為2.8 m，箱底寬均為4.0 m，箱頂寬均為9.3 m，均為單箱單室等高度截面箱梁，底版、腹板局部向內(nèi)側(cè)加厚，腹板為斜腹板，其傾斜度為1∶4。

預制節(jié)段拼裝工藝是將梁體分為若干節(jié)段，在工廠預制后運至橋位進行組拼，通過施加預應力將節(jié)段整體拼裝成橋的施工工藝。簡單地說，“預制節(jié)段拼裝”像是孩提時代玩過的“組裝玩具”，即將一塊塊分散的“積木塊”拼成一座“大橋”。節(jié)段預制方法，國外幾乎全部是短線法預制，瀏河大橋是以長線法進行預制，之后的滬閔高架二期和蘇通大橋等也開始采用短線法施工，目前在建設的廈門集美大橋也是采用短線匹配法預制、懸臂對稱拼裝施工。

本標段所有預制箱梁要求采用短線法分節(jié)段預制。每節(jié)段長度為2.5 m，則每孔30 m箱梁分12個節(jié)段進行預制，每孔25 m箱梁分10個節(jié)段進行預制，共計有1 645個預制節(jié)段，最大節(jié)段吊裝重量42 t。

2 節(jié)段橋梁的設計要點

2.1 節(jié)段的劃分和組合

節(jié)段的劃分需要在滿足標準化設計和施工要求的基礎(chǔ)上進行，在進行節(jié)段式混凝土梁的設計中，可以將其劃分為四個階段，即標準節(jié)段、轉(zhuǎn)向節(jié)段、錨固節(jié)段和墩頂階段。要實現(xiàn)不同的跨徑，主要手法是對不同種類的節(jié)段的數(shù)量進行改變和控制。如果沒有其他特殊情況，相同類別的節(jié)段尺寸相同，那么跨徑零數(shù)就能夠通過墩頂段或者其他比較特殊的節(jié)段進行調(diào)整和控制。節(jié)段的長度主要受到節(jié)段的重量以及運輸尺寸等因素的影響，一般來說，標準節(jié)段的長度通常是介于2.5～3.5 m之間，但是具體節(jié)段長度的調(diào)整還需要根據(jù)重量和運輸尺寸等條件進行綜合考慮。上述工程每節(jié)段長度為2.5 m，則每孔30 m箱梁分12個節(jié)段進行預制，每孔25 m箱梁分10個節(jié)段進行預制，共計有1 645個預制節(jié)段，最大節(jié)段吊裝重量42 t。

2.2 構(gòu)造分析

(1)剪力鍵構(gòu)造。

節(jié)段式混凝土梁的接縫需要設置與之相匹配的復合剪力鍵，節(jié)段接縫設置的剪力鍵的種類主要有腹板內(nèi)剪力鍵、頂板內(nèi)剪力鍵、底板內(nèi)剪力鍵、腹板與頂板和底板結(jié)合區(qū)剪力鍵。接縫設置的剪力鍵應該構(gòu)造成為凹凸密接的棱臺狀，這樣能夠確保在節(jié)段密接匹配預制時脫模或者拼裝時鑲嵌對接以及擠出多余的環(huán)氧膠體。為了滿足美觀性的要求，膠接縫剪力鍵的選位和膠體擠出方式，腹板中的剪力鍵應該設置在靠箱內(nèi)側(cè)邊，膠體從腹板內(nèi)側(cè)擠出來；對于頂板和底板中的剪力鍵可以設置在板厚的中間，膠體從板頂面由出膠槽擠出；剩余其他位置的剪力鍵都需要在箱梁內(nèi)側(cè)上的表面的出膠槽將膠體擠出來。

(2)節(jié)段加強鋼筋構(gòu)造。

在節(jié)段式梁跨中區(qū)段接縫量測頂板內(nèi)需要設置固定在頂板上下兩層縱向分布鋼筋的豎向扣筋，這樣能夠有效的避免在接縫展開之后頂板和頂板以及腹板的結(jié)合處混凝土局部壓碎的現(xiàn)象，同時還能夠幫助頂板和腹板的結(jié)合區(qū)混凝土截面?zhèn)鬟f剪力，同時還能夠提供必要的延性。

3 施工工藝控制要點

3.1 1#塊箱梁安裝

由于整個箱梁試拼測量控制皆為對相對坐標的控制，為便于測量控制及坐標系轉(zhuǎn)換，將1#塊的軸線調(diào)整到與存梁道中心線平行。先由安裝工人進行初定位，再用全站儀來進行精確定位。1#梁段調(diào)整到位后，底模支腿可靠接觸地面，固定牢固。

3.2 其它節(jié)段安裝

用45 t龍門吊機將待拼裝梁段吊到拼裝位置后，在梁段調(diào)至待安裝位置標高平面后，進行對位預安裝。將梁段慢速向接合面靠攏，在靠攏過程中，通過底模臺車進行三向調(diào)整，確定梁段的三維狀態(tài)與已安梁段匹配面相符，最后完全靠攏。然后施加臨時預應力，本節(jié)段拼裝完成；循環(huán)此過程，直至整跨梁拼裝完畢。每節(jié)梁段拼裝完成后，由測量人員對預埋于梁段頂面的軸線和標高控制點進行觀測，同時檢測已安梁段的線型三維坐標，并與相關(guān)單位提供的此階段梁段的三維控制數(shù)據(jù)相比較，由此進行精細調(diào)整。

所有梁段按相關(guān)單位提拱的數(shù)據(jù)調(diào)整到位后，觀察和測量周圍接縫寬度、梁長及線形控制點，并作好記錄，梁長加上涂沫環(huán)氧樹脂膠結(jié)劑厚度后與應達到的效果進行比較，通過數(shù)據(jù)得出拼裝效果。拼裝完一節(jié)梁后，要對以拼裝完的節(jié)段梁進行復核，單節(jié)節(jié)段梁空間位置是否在允許偏差范圍內(nèi)，如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)相差比較大的應進行調(diào)整合格后方可進行下節(jié)節(jié)段梁的拼裝。

3.3 拼裝階段的誤差糾正

誤差糾偏方法是通過對上部結(jié)構(gòu)預制數(shù)據(jù)的計算以及顧問公司工程師的建議，在梁段間的某些部位設2～3 mm的楔形墊片調(diào)整；楔形墊片的材質(zhì)可采用環(huán)氧樹脂墊片，這些環(huán)氧樹脂墊片也可層層相疊以形成更厚的楔形墊片。

4 結(jié) 語

節(jié)段橋梁施工具有工期短、影響小、方便操作等優(yōu)勢，所以說進行節(jié)段橋梁設計和施工工藝的研究對于促進橋梁建設和發(fā)展具有重要的積極作用。為保證節(jié)段橋梁的順利建設，離不開節(jié)段橋梁的設計和施工的合理性，需要根據(jù)工程實際情況進行合理的節(jié)段劃分和組合，并且做好節(jié)段構(gòu)造設計。在施工中，做好節(jié)段的安裝控制，確保施工質(zhì)量。

[1] 張鴻，張喜剛，丁峰，等.短線匹配法節(jié)段預制拼裝橋梁新技術(shù)研究[J].公路，2011，(2)：45-46.

[2] 馬凱，盧小彥.節(jié)段橋梁設計與施工環(huán)節(jié)分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，(15)：78-79.

2017-03-14

張磊(1985-)，男，貴州納雍人，工程師，研究方向：橋梁工程設計。

U445

：C

：1008-3383(2017)07-0132-02