節段預制拼裝施工關鍵技術

周志文 李偉幸

（中交二航局第二工程有限公司， 重慶 401121）

1 工程簡介

南引橋工程里程為 K277+095～K279+698，其中合并段里程為K277+095～K278+145，長1050m，本段施工中上部結構靠江側第1、2、3 聯結構類型均為預制節段拼裝混凝土箱梁，靠岸側第4、5 聯為鋼混組合箱梁。

2 總體施工工藝

節段箱梁為本橋的重點結構，以短線匹配法為主，嚴格依據設計圖紙要求在預制場內制作，根據工程需求，現場共配置9 個箱梁預制臺座，期間所有的預制作業均選用整體鋼模板。首先完成鋼筋綁扎作業，形成完整的節段梁鋼筋骨架，再通過龍門吊的輔助有序轉移至預制臺座，于該處設置內模及端模，尺寸、穩定性等方面滿足要求后即可澆筑混凝土，檢驗強度情況，達標則拆模并移梁至養護區，若節段箱梁質量達標則放置在存梁臺座上，以便后續使用。

3 總體施工順序

按照如下流程完成各節段梁的施工作業：分離段（先左幅S22-S35、后右幅S22-S35）→合并段下層（先左幅S16-S01、后幅S16-S01）→合并段上層（先左幅S16-S01、后幅S16-S01）。

對于單跨梁預制施工作業，應優先從一端墩頂塊開始，按特定流程有序向另一端推進，最終結束整個單跨梁預制作業。預制施工流程具體為：

鋼筋綁扎臺座、箱梁預制臺座設計、安裝→固定端模定位、安裝→底模、側模調整安裝→鋼筋骨架綁扎、預應力管道定位安裝、預埋件安裝→鋼筋骨架吊裝入模→鋼筋及墊塊補充、保護層調整→鋼筋、預應力、預埋件、保護層檢查驗收→內模移入就位→固定端模、匹配梁復制→砼澆筑、養護→拆模→移入存梁區。

3.1 預制場建設

3.1.1 生產區布置

以大構件生產需求為準，將此部分的生產區尺寸設為345m×224m，具體包含節段梁、橋面板兩部分的單獨預制區。配置9 個預制臺座，主要作用在于給節段梁的預制提供基礎工具，存梁臺座總量共計153 個，且均采取雙層存梁方式。按正常施工進度，單日預制梁可達到2.5～3 榀。選擇預制臺座背面的位置，于該處設車間以便給鋼筋加工提供場所，內部設9 個鋼筋綁扎臺座。混凝土攪拌站遵循就近原則，設置在預制臺座北面，面積88.5m×59m，采取半封閉建設形式，主要特點在于攪拌主機與管體下部形成緊密的封閉關系，并共同置于攪拌樓內，為順應環保發展理念，配置除塵系統[1]。

3.1.2 地基處理

廠區分布大量淤泥層，明顯加大地基處理難度，重點體現在大構件生產區，為滿足穩定性要求，該處回填塊石層厚度應達到4m。此外，遵循因地制宜原則，根據各區域的實際情況采取相適應的地基處理方案，以便增強地基的穩定性。

（1）圍堤區。選用堆載預壓法，平均處理深度25m。

（2）大型構件生產區。選用PHC 管樁+碎石褥墊層相結合的方式，構成穩定性較好的復合地基。

3.1.3 測量塔建立

本工程節段梁預制均選擇短線匹配法，為了提高此工法的應用效果，必須加強對預制精度的控制，此時測量塔的建設則極具必要性。

兩個測量塔構成一組，分別設置在預制臺座兩側，作為測量塔和目標塔而使用。較關鍵的是測量塔的設置，均采取鋼管樁的形式，以箱梁預制頂面高度為基準，所設置的測量塔頂端必須超出1～2m，要充分考慮預制區鋼棚架的搭設情況，以不影響測量視線為前提確定合適高度。

3.2 長線臺座法

以制梁線型為基本依據，搭建長臺座，于該處有序完成各塊件的匹配預制作業。此方法的優勢在于可控性較好，能靈活調整幾何形狀，生產運輸也更為便捷，省去了梁端轉移至貯放地的環節，也正是基于此特點可大幅減少累積偏差，正常狀況下實現了多點的同時匹配預制，作業效率顯著提高。但也需意識到此法的局限之處在于占地面積大、對于臺座穩定性提出較高要求。

3.3 短線法預制拼裝

此方法的主要思路在于通過相同的模板澆筑多個節段，期間模板要始終維持穩定狀態，結束澆筑后需要轉移梁端，使其進入到指定的匹配位置，完成相應處理后再轉至梁場。此方法的優勢在于占地面積小、可實現高效的流水線作業，對于節段類型多變的工程項目具有可行性，預制節段模板可維持穩定狀態，因此平曲線或豎曲線都可得到有效的控制。但此方法也存在局限之處，即對儀器的精度提出了較高的要求，放置匹配段時不允許產生任何偏差；也需要得到高素質人員的支持，按照規范做好現場管理，避免工序混亂的局面。為保證預制效果，技術人員要發揮出引導作用，熟知工程資料的具體細則，給施工人員提供指正確指導，以便形成流水線生產形式，在保證預制效果的前提下盡可能提高效率。

3.4 上部結構施工

按特定的流程完成上部結構施工作業，具體為：預制→運輸→架橋→拼裝。

對于上部結構的拼裝可以選擇的方法較多，具體有：一是平衡懸臂法，架橋機是主要施工設備，以橋墩為中心采取對稱布置形式；二是逐孔拼裝法，涉及到施工作業的各架橋機設備均按照特定的方向單向排列，完成各節段的拼裝作業；三是懸臂拼接法，除了完成拼接外，還需要執行預應力張拉處理。各工法都有獨特之處，平衡懸臂法的特點在于場地占用面積較小，可有效節省橋下空間，因此成為市區高架施工的重要方法；若應用逐孔架設法，可提高施工效率，對于上部結構具有變化特性的工程而言較為適用，對于場地條件欠佳或是施工線路較長的情況，逐孔架設法也具有適用性。

3.5 節段連接施工

以節段接縫類型為判別依據，具體可分為兩種方法：一是干法拼裝，其核心在于靈活應用預制場匹配法，充分考慮到線形、坡度的要求，合理完成預制作業，節段粘結選用的材料是環氧樹脂膠，再輔以張拉處理，以便形成完整的整體；二是濕法拼裝，應用此方法時必須在節段間預留適量寬度，產生的接縫通過現澆砼的方式處理，若滿足設計強度要求則將節段向前推移，以便展開下一孔的架設作業。相比之下，橋梁建設領域以干法拼接的應用更為廣泛，主要得益于工藝簡單、高效的優勢，且環氧樹脂可發揮出較良好的防水作用。

3.6 下部結構施工

橋梁施工易對周邊環境造成不良影響，此現象在市政橋梁項目中更為明顯，因此減少污染物排放是重要的發展思路，對此可選用工業化裝配的方式。而在橋梁結構的組成中，下部結構對整體穩定性的影響較為明顯，在地震荷載作用下通過該結構可保證橋梁其它結構不受到損傷，施工中需要注重節段劃分及連接等方面的工藝要點。豎向預制節段拼接是較為傳統的方法，其局限之處在于操作難度大，不利于施工作業的高效推進，初期主要被應用于大型跨海橋梁工程中，豎向預應力筋是重要的構件，但考慮到穿束難度較大的問題，通常變更為鋼套筒連接、高強混凝土連接等更為先進的方法，此時可保證橋梁下部結構的整體質量，使其具有抗震性與穩定性。

4 結束語

橋梁是交通建設領域的重要項目，現階段以節段預制拼裝工藝的應用較為廣泛，在保證結構穩定的同時還可減少污染，提高橋梁工程的綜合效益。但預制節段施工的難度較大，值得工程技術人員在此方面深入探討，提出優化方法，加強對各節段的質量控制，進而提高節段預制拼裝工藝水平，促進橋梁事業的發展。