預(yù)制節(jié)段箱梁懸拼技術(shù)的探討

王磊

【摘要】我國城市不斷發(fā)展和完善，市場經(jīng)濟(jì)體制改革的同時人們對生活質(zhì)量追求有所提升。城市建設(shè)更是主要部分，人們生活工作離不開周圍環(huán)境，所以對此有了更高需求，例如：城市化建設(shè)中對橋梁、樓房建筑工程、街道等方面易產(chǎn)生污染及噪音的問題，雖然能夠充分滿足城市發(fā)展，但還沒有達(dá)到人們追求生活質(zhì)量的要求，然而預(yù)制節(jié)段箱梁懸拼結(jié)構(gòu)具有噪聲小，污染低及安全性高等特點(diǎn)，在城市建設(shè)中此項(xiàng)技術(shù)占有較大優(yōu)勢，預(yù)制節(jié)段箱梁懸拼技術(shù)的運(yùn)用發(fā)展前景較好。本文主要針對鄭州四環(huán)項(xiàng)目為例對預(yù)制節(jié)段箱梁懸拼技術(shù)進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】箱梁懸拼;預(yù)制節(jié)段;建筑工程

預(yù)制節(jié)段箱梁懸拼結(jié)構(gòu)是裝配式建筑項(xiàng)目重要組成部分，利用預(yù)制節(jié)段對建筑橋梁工程施工方法最早于二十世紀(jì)五十年代開始應(yīng)用，這項(xiàng)技術(shù)是在西方國家開始興起進(jìn)而普遍應(yīng)用并逐漸完善。因?yàn)轭A(yù)制節(jié)段箱梁懸拼技術(shù)工藝相對復(fù)雜，并且在我國應(yīng)用實(shí)踐時間較晚。隨著二十一世紀(jì)經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，我國科學(xué)技術(shù)迅速提升，目前，在部分省市橋梁建筑工程項(xiàng)目中，大多數(shù)情況都會運(yùn)用預(yù)制節(jié)段箱梁懸拼技術(shù)，并且此項(xiàng)技術(shù)成效較好，但在此基礎(chǔ)上還應(yīng)該不斷完善對建筑施工技術(shù)的科學(xué)研究，強(qiáng)化對建筑工程質(zhì)量的管控。

1、預(yù)制節(jié)段箱梁懸拼概述

1.1預(yù)制節(jié)段箱梁拼裝工藝

預(yù)制節(jié)段箱梁拼接施工法，是依據(jù)運(yùn)輸車輛及拼裝機(jī)具體情況，將箱梁沿縱軸線方向劃分多個合適長度的節(jié)段，在工廠預(yù)制后對其進(jìn)行拼裝。確保完成橋墩符合設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后，利用載重車輛將項(xiàng)目工程所需預(yù)制節(jié)段箱梁運(yùn)送至施工現(xiàn)場并進(jìn)行安裝。安裝時需要使用特定設(shè)備，將預(yù)制節(jié)段箱梁拼裝后，按照相關(guān)步驟進(jìn)行施加預(yù)應(yīng)力，最終形成整孔梁。

預(yù)制節(jié)段箱梁拼裝過程中，一般會使用混凝土進(jìn)行箱梁預(yù)制，在氣候條件允許情況下，節(jié)段接頭處可以選擇干接縫方法，或是運(yùn)用較薄環(huán)氧樹脂層，以避免對箱梁拼裝后線型造成負(fù)面影響，并且無需對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可以馬上對其施加預(yù)應(yīng)力。常用預(yù)制節(jié)段箱梁拼裝方法，主要包括整孔架設(shè)及平衡懸臂這兩種方法。

1.2預(yù)制節(jié)段箱梁拼裝工藝優(yōu)缺點(diǎn)

預(yù)制節(jié)段箱梁拼裝工藝的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)于以下幾點(diǎn)。第一，橋梁建造過程中選擇這種工藝方法能夠減輕對周圍環(huán)境和交通的影響。第二，這種工藝節(jié)段箱梁尺寸較小、重量較輕、便于運(yùn)輸，進(jìn)行拼裝較為快捷，對縮短工期極為有利。第三，使用廠制砼能夠控制施工質(zhì)量。第四，能夠降低安裝及成橋后混凝土收縮。第五，這種工藝適合體外預(yù)應(yīng)力，施工時可以把梁斷面減少，將材料使用率提升。第六，有助于控制形狀，保障橋梁建造時砼結(jié)構(gòu)美觀性。

預(yù)制節(jié)段箱梁拼裝工藝的缺點(diǎn)主要體現(xiàn)于以下幾點(diǎn)。其一，使用這種工藝建造橋梁，在工程項(xiàng)目施工前期投入較大，并且需要準(zhǔn)備運(yùn)輸設(shè)備及建設(shè)預(yù)制場地等。其二，需要采用干接縫方法對每個節(jié)段之間進(jìn)行連接，如果處理不好會導(dǎo)致大氣中酸性成分及水分滲入，損害結(jié)構(gòu)，使其耐久性下降。不能做到充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉性能，并且梁體經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及材料指標(biāo)偏高。其三，施工過程工序較為繁雜，對工藝要求較高，技術(shù)操作較為困難。其四，橋梁建造施工總體協(xié)調(diào)及組織比較困難。

2、預(yù)制節(jié)段箱梁懸拼技術(shù)分析

2.1節(jié)段預(yù)制廠及節(jié)段預(yù)制

以鄭州四環(huán)項(xiàng)目為案例，預(yù)制節(jié)段箱梁懸拼技術(shù)在此項(xiàng)目橋梁建筑施工中，突出特點(diǎn)就是節(jié)段預(yù)制，在橋梁建筑工程中首先需要建立預(yù)制廠并進(jìn)行節(jié)段預(yù)制。建立預(yù)制廠需要考慮因素較多，比如：預(yù)制廠場地，周圍地質(zhì)環(huán)境，運(yùn)輸路線等方面，在滿足以上條件下，盡可能選擇建設(shè)在施工地點(diǎn)附近，為了降低梁體在運(yùn)輸中對成本的消耗。

預(yù)制節(jié)段中設(shè)置相關(guān)區(qū)域，例如：澆筑、攪拌站、扎筋和堆放區(qū)域等，扎筋區(qū)主要工作是選取模板及鋼筋籠的扎綁，在建筑區(qū)主要完成模板安裝，澆筑混凝土等工作，攪拌站區(qū)域能夠儲存水泥及砂石材料，進(jìn)而完成混凝土的攪拌工作，堆放區(qū)則是存放成品構(gòu)件，等有需要的時候可以將其運(yùn)輸安裝。

2.2上部結(jié)構(gòu)拼裝施工

上部結(jié)構(gòu)拼裝施工主要流程為預(yù)制、運(yùn)輸、架橋、拼裝（如圖1）。

經(jīng)常被選用的拼裝施工方法為懸臂、平衡懸臂及逐孔拼裝法。在鄭州四環(huán)項(xiàng)目中，懸臂拼裝法需要運(yùn)用架橋機(jī)，單一方向架設(shè)節(jié)段完成后，進(jìn)行拼裝及張拉預(yù)應(yīng)力。平衡懸臂拼裝法以橋墩作為中心，運(yùn)用架橋機(jī)將兩端對稱架設(shè)進(jìn)行施工，在施工時能夠有效降低使用手架，節(jié)省橋下空間，適用于市區(qū)內(nèi)高架施工。逐孔拼裝法是在架橋機(jī)上根據(jù)已完成單方向節(jié)段拼接架設(shè)后，對下一節(jié)段進(jìn)行施工，這種方法操作簡單，有助于提升施工進(jìn)度，并且更為適合用上部結(jié)構(gòu)。

2.3節(jié)段連接拼裝施工

根據(jù)節(jié)段接縫處理方法，可以分為干法及濕法兩種拼裝方法。干法拼裝采取預(yù)制匹配法，依據(jù)橋梁坡度、線型準(zhǔn)確進(jìn)行預(yù)制，在鄭州四環(huán)項(xiàng)目施工現(xiàn)場需要在節(jié)段連接處涂抹環(huán)氧樹脂膠將各節(jié)段粘接，并對其進(jìn)行張拉操作形成整體。濕法拼接需要在節(jié)段之間預(yù)留適當(dāng)寬度，當(dāng)所有節(jié)段就位后，在接縫處澆砼，砼強(qiáng)度符合要求時將其進(jìn)行向前推移，準(zhǔn)備在下一孔進(jìn)行架設(shè)。這兩種方法相比較，干法拼接施工工藝較為簡單，施工速度也比較快，施工中使用環(huán)氧樹脂膠具有防水作用，所以這種方法應(yīng)用較為廣泛。

2.4下部結(jié)構(gòu)拼裝施工

為了減少橋梁施工過程中對環(huán)境的影響，減少排放污染物，可以對橋墩使用預(yù)制拼裝方法，進(jìn)行工業(yè)化裝配建造，普遍適用于山區(qū)高墩和城市密集地區(qū)高架橋工程。橋梁工程下部結(jié)構(gòu)是由地震荷載作用下耗能構(gòu)建，需要將階段劃分、連接及性能需求等內(nèi)容把握好。對橋墩進(jìn)行施工中，會選擇豎向預(yù)制節(jié)段進(jìn)行拼接，操作難度比較高，所以會影響施工進(jìn)度。橋墩最先應(yīng)用預(yù)制節(jié)段是大型跨海橋，因?yàn)樨Q向預(yù)應(yīng)力筋極難穿束，所以使用鋼套筒、波紋管、高強(qiáng)度混凝土進(jìn)行連接，能夠較好抗震。

結(jié)論：

預(yù)制節(jié)段箱梁懸拼技術(shù)是橋梁建筑工程工業(yè)化典型技術(shù)，我國相關(guān)政策提倡發(fā)展裝配式建筑，加快推動創(chuàng)新型建筑工業(yè)化模式，運(yùn)用相關(guān)技術(shù)對主梁進(jìn)行分割，集中生產(chǎn)并具備標(biāo)準(zhǔn)化和工業(yè)化，隨后運(yùn)動到施工現(xiàn)場進(jìn)行懸拼安裝，同時對橋梁上下兩個部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。本文以鄭州四環(huán)項(xiàng)目為例進(jìn)行研究，此項(xiàng)技術(shù)盡可能降低環(huán)境污染和消耗，保障橋梁的安全性能，這也是未來裝配式工程建筑施工發(fā)展趨勢，通過此項(xiàng)技術(shù)，橋梁建筑工程項(xiàng)目不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提升我國建筑工程設(shè)計(jì)水平及質(zhì)量。

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