呼市某高架全預制拼裝技術簡介及設計關鍵點

周 濤

（上海市政交通設計研究院有限公司，上海市 200030）

1 概述

目前，國家在大力推廣裝配式建筑，具有可以縮短工期、降低施工期間對周邊環境干擾、提高工程質量等優點，市政工程方面，則是推廣在橋梁主體結構等方面應用裝配化技術。

目前為止，呼和浩特市在快速路系統上卻并未實施（全）預制拼裝工程，究其原因，除了（全）預制拼裝技術目前仍較為前沿外，還存在呼市為嚴寒地區，地震設防烈度過高等設計關鍵問題。

本文基于呼市某全預制拼裝快速路高架工程，對其全預制拼裝技術進行了簡介，并重點闡述了在呼市實施（全）預制拼裝技術的關鍵問題的應對思路，以便對后續類似工程提供有益的借鑒。

2 總體布置

本文所基于的工程為呼市某快速路高架，雙向八車道，橋寬35.0 m，根據道路總體布置，中間設置2 m的分隔帶。

為加快施工速度，橋梁上部采用橋面連續簡支小箱梁，以分孔線定義的標準跨徑為30 m，實際梁長為28.51 m。3～4跨為一聯，設置160型梳齒板伸縮裝置。出于抗震要求，簡支小箱梁和倒T蓋梁之間設置12 cm的縫隙。

下部采用大挑臂倒T蓋梁+立柱+承臺樁基的形式，倒T蓋梁頂部順橋向尺寸為1.4 m，總高

圖1 橋梁標準橫斷面布置（單位：mm）

圖2 倒T蓋梁標準橫斷面（單位：mm）

預制蓋梁、立柱分別采用C60、C50高強度自密實混凝土，立柱和承臺之間采用M100高強灌漿料填充。

3 全預制拼裝技術簡介

本工程的全預制拼裝技術，對上部而言是指采用了橋梁連續預制簡支小箱梁，對下部而言是指橋墩蓋梁、立柱采用預制拼裝技術。

簡支小箱梁技術較為成熟和常規，本文不再贅述，下文重點介紹下部預制橋墩蓋梁的分段拼接以及預制橋墩立柱與蓋梁、承臺的連接方式選用。

3.1 預制蓋梁分段

本工程標準橫斷面為雙向八車道，橋寬較寬，蓋梁整體重量達到了680 t，出于目前吊機起吊重量的考慮，預制蓋梁分為三段吊裝，蓋梁的分段見圖3。

圖3 蓋梁分段及施工示意圖（單位：mm）

外側分段蓋梁的吊裝重量約為220 t，中間分段蓋梁的吊裝重量約為135t。

如圖3所示，在立柱頂端預留了現澆帶，既能滿足吊裝重量的要求，又避免了立柱與蓋梁設置套筒連接。

3.2 預制立柱與承臺、蓋梁連接方式

預制立柱與蓋梁的連接位于蓋梁分段的現澆段中，預制立柱預留主筋伸入蓋梁中，只要主筋長度滿足規范錨固規定，不需再進行特殊處理。

立柱與承臺的連接，采用在承臺中預埋灌漿套筒，預制立柱預留鋼筋插入，再后灌漿的方式。這種連接方式優點是有利于立柱鋼筋保護層的控制，缺點是由于預制好的立柱上下兩側有伸出的鋼筋，會增加立柱的預制、運輸難度，見圖4、圖5。

圖4 預制立柱與承臺的連接示意圖

圖5 承臺中預埋灌漿套筒示意圖（單位：mm）

4 設計關鍵點

如上文所述，除了全預制拼裝技術本身外，本工程因地處呼市，屬于嚴寒、地震高烈度區，這是工程的設計關鍵點。

4.1 抗震體系設計

本工程位于呼和浩特市，其地震設防烈度為8度，抗震設防分類為乙類，抗震設防措施等級為9級，抗震要求較高。

根據《城市橋梁抗震設計規范》，橋梁結構抗震體系主要分為兩種，類型Ⅰ為橋梁的塑性變形、耗能部位位于橋墩；類型Ⅱ為橋梁耗能部位位于橋梁上、下部連接設計（支座、耗能裝置）。

根據文獻4，國家鼓勵重點設防類、特殊設防類建筑和位于抗震設防烈度8度（含8度）以上地震高烈度區的建筑采用減隔震技術。

因此本工程采用減隔震的抗震體系，即類型Ⅱ。

4.2 嚴寒地區減隔震抗震體系設計

針對減隔震抗震體系，本工程采用了鉛芯隔震橡膠支座，根據《公路橋梁鉛芯隔震橡膠支座》，鉛芯隔震橡膠支座適用的溫度范圍為-25℃～60℃。

但本工程位于嚴寒地區，最低溫度可以達到-40℃，已經超出了規范規定的適用范圍，針對本工程，特對鉛芯橡膠隔震支座產品提出了特定的要求：要求支座在-40℃下滿足使用要求，并且在呼市的溫度變化范圍內，支座的水平等效剛度和等效阻尼比的實測值變化率在±40%以內。

目前的產品是能夠滿足上述設計要求的，并且抗震計算時，計算參數與產品參數相對應，保證設計是安全可行的。

4.3 地震高烈度區預制拼裝設計思路[1-4]

按照論文[1]中的結論，預制拼裝連接構造的橋墩與傳統現澆混凝土橋墩相比，具有相近的抗震性能，可以滿足當前設計和施工的要求，可用于工程實踐。

同時如上文所述，本工程采用了減隔震的抗震體系，雖然位于地震設防烈度為8度區，但地震作用下，橋梁墩柱仍處于彈性工作狀態。預制拼裝作為一種施工工藝，并未改變橋梁的減隔震體系，從這個角度出發，設計是安全可行的。

5 結論

預制拼裝技術是基于工業化、信息化，響應國家發展的需要。本文基于呼市某快速路高架，除了對全預制拼裝技術進行了介紹外，更重要的是對嚴寒、地震高烈度地區采用預制拼裝技術的關鍵性問題進行了思考和闡述，以便為后續類似工程提供借鑒意義。

參考文獻：

[1]周良,閆興非,李雪峰.橋梁全預制拼裝技術的探索與實踐[J].預應力技術,2014(6):15-17.

[2]賈俊峰.灌漿波紋管連接預制拼裝R C橋墩-承臺節點抗震性能[D].北京:北京工業大學,2016.

[3]D G/TJ08-2160-2015,預制拼裝橋墩技術規程[S].

[4]建質〔2014〕25號,住房城鄉建設部關于房屋建筑工程推廣應用減隔震技術的若干意見（暫行）[Z].2014.