關于裝配式橋梁技術探討

肖云康 陳劍波

1.中交第四航務工程勘察設計院有限公司 廣東 廣州 510220

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引言

隨著我國公路交通行業的快速發展，我國當前的公共交通覆蓋網幾乎覆蓋了整個國家全部地域，通過高速公路便可以將城市與偏遠山區之間的距離不斷縮小。但是在丘陵和高原地帶開展高速公路建設中，由于該地帶所獨特的山區地形條件，所以需要修路架橋作業。下文主要針對修路架橋作業中的裝配式橋梁技術進行探討，并系統地論述了粘結后張預應力筋、灌漿套筒、灌漿金屬波紋管這三種施工技術。

一、裝配式橋梁的設計特點及原則

1.裝配式橋梁的設計特點。自20世紀末期我國就大力開展裝配式建筑的推廣和應用，特別是在基礎設施建設較難的山區地帶，采用裝配式橋梁建設不僅具有較高的耐久性、協調性，同時裝配式橋梁在施工建設中受外界環境因素影響較小。裝備式橋梁在施工建設中只需要預制廠將預制過的橋梁板運輸至施工現場，再交由施工人員進行安裝即可，進而提高橋梁在施工建設中的施工效率和施工質量，同時也可以進一步的降低橋梁工程施工中的環境污染。現階段裝配式橋梁在施工中所呈現出的主要優點，體現在橋梁質量可靠、可實現標準化施工、縮減工程施工周期、有助于施工現場管理、安全系數較高等，同時裝配式橋梁在施工中還可以降低橋梁施工所帶來的粉塵污染、噪聲污染、木材消耗等現象。

2.裝配式橋梁的設計原則。為了進一步的保證我國橋梁工程在施工中的便捷性和后期使用的安全性，在裝配式橋梁施工中，施工方需要嚴格遵循裝配式橋梁的設計原則，進而保障橋梁的施工質量。其中主要遵循以下幾點：一是需遵循因地制宜原則，裝配式橋梁在施工中若遇到地段起伏不平，地基基礎錯綜復雜，那么首先需要在保證裝配式橋梁施工安全可靠性的基礎上，加強橋梁施工建設的技術可行性和經濟合理性。施工方需要調查裝配式橋梁在施工中的地形地勢、橋梁在建設中的材料供給情況、設備可進場情況等，進而確保進入施工現場的預制構件達到工程施工要求，并做到裝配式橋梁施工中的標準化、工程化、精密化；二是裝配式材料在建設過程中需要遵循路橋配合原則。該原則需要裝配式橋梁的建設符合區域公路整體線形要求，施工方需要在確定區域公路線形的基礎上，進而選擇恰當的位置設立裝配式橋梁施工區域，避免裝配式橋梁在施工中由于選址不當，而造成公路路線延長的問題，這不僅會加大裝配式橋梁施工難度，同時還會增加施工方的建設成本。此外在道路和橋梁的連接部位還需選擇具有高強度的大型構造物進行連接，進而保證橋梁后期投入使用后路面的順暢性；三是裝配式橋梁在施工中還需遵循資金充分利用原則，裝配式橋梁在整體設計中需要考慮到橋梁施工時間及投入使用后的維修費用，進而保證橋梁在建造期間的造價合理性，避免橋梁在建造中出現不必要的資金浪費。

二、裝配式橋梁在施工中的關鍵技術

裝配式橋梁在施工中所采用的墩臺必須沿垂直方向，根據相對應的模數水平排列成若干構件，然后再將排列完成后的墩臺放置于預制場地上進行澆筑，在澆筑完成后就可以通過車船將預制件運輸至施工現場，開展吊裝作業。應用預制件開展裝配式橋梁建造，受周圍環境干擾較小，但是對起重機械設施及運輸設備的要求較高，其中最關鍵的施工工序就是預制件的安裝連接和混凝土的填縫作業，在安裝連接過程中需要保證預制件接頭處牢固、安全，橋梁施工中主要應用的預制件連接技術有以下幾種：

1.采用粘結后張預應力筋連接主體結構。在裝配式橋梁工程施工中，粘結后張預應力筋往往需要配合砂漿墊層和環氧膠接縫實現對預制橋墩的節段連接，通常在施工中需要采用精扎螺紋鋼、鋼絞線等高性能的鋼筋組成連接體，通過這些預應力鋼筋穿過裝配式橋梁的連接縫，便可以實現各個預制件之間的灌漿作業。但是該技術在應用過程中需要較強的設計理論和計算支撐，同時裝配式橋梁墩身造價與傳統的混凝土橋梁橋墩相比造價較高且施工工藝較為復雜。

2.采用灌漿套筒連接主體結構。在裝配式橋梁施工中采用灌漿套筒連接橋身與橋墩之間的預制件，主要借助連接套筒所伸出的鋼筋進行組合件之間的固化，橋梁墩身與承臺之間的接觸面需要采用砂漿墊層連接，橋梁墩身與墩身之間的節段需要采用環氧膠接縫進行連接。該構造特點在施工過程中，要求精度較高，對施工的時長也有所限制，但是在施工中不需要預應力鋼筋的加入，縮減裝配式橋梁施工中的工作量，并且在施工技術下橋梁在使用后期力學性能與傳統的混凝土現澆墻墩相類似，具有較高的經濟優越性。但是該施工技術在高地震和危險區域中的應用仍有不足，目前只在少地震和非危險區域應用灌漿套筒連接技術。

3.采用灌漿金屬波紋管連接主體結構。在裝配式橋梁施工中采用灌漿金屬波紋管連接其主體結構，需要將墩身預制件預埋在裝配式橋梁蓋梁或承臺區域，再采用灌漿金屬波紋管連接墩身內伸出的鋼筋，墩身與承臺之間的接觸面，通常需要通過砂漿墊層進行填補，同時對于橋梁墩身之間的縫隙需要采用環氧膠進行連接。該施工技術在應用過程中所需耗費的施工時間較短，同時可以滿足裝配式橋梁在施工中的牢固要求，但是該技術與灌膠套筒連接技術相同，目前仍不能應用于高地震高危險區域。

三、結束語

在我國橋梁施工中應用裝配式施工技術可以較好的控制工程施工質量，同時在施工中還可以進一步縮短施工周期，減小橋梁施工所帶來的環境污染問題，進而為促進社會低碳、和諧發展提供助力，因此該施工技術在我國橋梁工程建設中具有良好的應用前景。