預制節段拼裝橋梁施工關鍵技術探析

付海

摘 要：隨著我國鐵路市場不斷地擴展，鐵路大跨度橋梁等基礎建設也隨之而來。在空間異常特殊的地區修建橫跨既有線高架橋梁，施工場地是一大難題。節段預制拼裝有工廠化生產、較小噸位運輸、施工場地小、施工速度快、安全風險低等優點，逐漸成為公路、鐵路橋梁特殊地段施工的首選施工方法。基于此，本文主要對預制節段拼裝鐵路橋梁單線箱梁施工關鍵技術進行分析。

關鍵詞：預制節段拼裝;橋梁施工;箱梁;關鍵技術

0 前言

預制拼裝橋梁結構是裝配式建筑產業中的重要部分，采用預制節段進行橋梁施工的施工方法最初在20世紀50年代誕生，這種技術在國外的應用比較普遍和成熟，但其施工工藝具有一定的復雜性，而且我國節段預制拼裝橋梁施工技術起步較晚，2000年以來發展較快。當前，我國很多公路、鐵路橋梁建造中，很多時候會采用節段預制拼裝法，其應用效果良好，但在其不斷發展中還需要對其施工技術具備更科學的了解，加強對工程的質量控制。

1 預制節段拼裝工法的優點

和其他工法相比，預制節段拼裝工法具有明顯優點。

1.1 和現澆法相比

（1）不影響橋下交通，適宜交通繁忙地段施工。因為吊裝作業安全性較好，橋下不用搭設支架，施工過程可不中斷交通。

（2）對環境影響小，具有環保優勢。由于不搭支架，橋下場地不用大范圍特殊處理，對地面環境影響較小;另外，沒有現場砼澆筑和養護，避免對周圍環境造成污染。還能避免施工過程長時間搭設支架而影響市容，其施工過程的場面本身就是一道風景線。

（3）大大縮短工期。節段預制可和橋梁下部施工同步進行，而現澆施工需搭支架，等待拆支架和模板，每孔所需時間遠遠大于節段拼裝。

（4）節省大量的支架和模板費用?，F澆施工所需的支架數量巨大，尤其是墩柱高的時候;整孔模板需大量鋼板等材料。而節段拼裝不用支架，預制只要幾套節段模板，就能預制出全橋各種曲線和坡度的梁。

（5）外觀質量好。由于節段模板尺寸小，加工和安裝質量標準高，預制出的節段外觀質量可以達到很高的水平，而現澆模板由于尺寸太大，加工和安裝質量受到很大影響，所以成品的外觀質量會遜色得多。此外，對于曲線橋，現澆施工只能采取“以折代彎”，而節段卻可通過短線匹配預制法處理很較為圓順、平滑，橋梁架設成型后兩種線形質量存在非常大的差別。

1.2 和整孔預制相比

（1）對預制場地的要求較低。首先是選址要求：節段梁分成了2.5 m每節進行預制，滿足長途運輸的要求，因此預制場的設置較為靈活。而整孔預制構件尺寸大，預制場只能設在橋的附近;其次是場地面積要求：整孔預制的構件尺寸太大，要求預制臺座和存梁場地面積較大，而節段梁尺寸小，整個預制場地范圍不大即可滿足要求。

（2）節省模板投資。整孔預制每套模板都是非常龐大的，模板投資比節段法預制大得多。

（3）外觀質量好。原因和現澆的相同，包括加工安裝質量和線形控制上的兩方面因素。

（4）對運梁便道的標準要求低。一個節段重40 t左右（針對本工程），橋梁下部施工便道只要有硬化、坡度不是很大的情況下，即可作為運梁便道。但整孔梁重達400 t左右，長度30 m，要求運梁道路標準非常高，實際很難具備，故其運梁方式基本是采用橋上運梁。

（5）不會影響橋面后續工序施工。如前所述，節段拼裝可采取橋下運梁，則橋面后續工序施工（如橋面防水、鋪軌等），可同時跟進。而整孔吊裝采用橋上運梁，須全部吊裝好才能開始橋面后續工序施工。當橋較長時，同樣采用橋上運梁方式，由于節段梁運輸較為方便，可以在增加投入不大的條件下，通過多設提梁點來分段交付橋面后續工序施工，從而縮短總工期。而整孔梁的提梁點設置卻很難增加。

2 預制節段拼裝工法案例分析

2.1 案例介紹

下面以新龍橋 13Z001-13Z004 跨為大跨變截面節段梁依托，跨徑為 40 m+66 m+40 m。主梁采用雙箱單室等梁高斜腹板預應力混凝土箱梁，兩個箱室之間設置 0.5 m 的縱橋向濕接縫。頂板設單向橫坡，利用箱梁整體旋轉來形成。單個箱梁 寬度為 10.25 m，底板寬度 2.3 m，懸臂長度為 2.5 m，箱梁梁高為 2.2 m～3.6 m。節段梁 長度分別為 2.9 m 和 2.4 m，一跨有 12 個節段梁段組成，在 0 號塊和 1 號塊處設 置 15 cm 濕接縫，邊中跨合攏段濕接縫為 40 cm 和 50 cm，一榀最大重量為 56 t，最 小重量為 42.12 t，大跨節段梁共計 176 片。

本工程的順利竣工，進一步驗證和體現了預制節段拼裝工法的先進性，相信通過逐步推廣和使用，此工法必將得到普遍的認可，為更多人所接納和采用。目前除了廣州地鐵大規模采用之外，正在施工的還有蘇通大橋。據悉，深圳地鐵、武廣客運專線等也將采用預制節段拼裝工藝。

2.2 案例采用的關鍵技術介紹

預制節段拼裝橋梁施工法，是根據拼裝架橋機具和運輸車輛的具體情況，將橋梁沿著縱軸線方向分為多個長度合適的階段，在工廠工場預制后進行組拼。在完成橋墩施工，并確保其符合設計強度之后，使用載重運輸車輛將工程所需的預制階段運送到現場進行膠結安裝。現場安裝過程中需要利用特定的設備，這種架橋安裝設備是需要經過專門設計的，將預制階段拼裝到位后，按照合理步驟施加預應力，從而形成整孔箱梁。

（1）節段預制場。預制階段拼裝橋梁建設中，一個典型特點就是節段預制，在橋梁制造中需要建設預制場并進行節段預制。預制場的建設要具體考慮到其場地位置、地質條件、運輸線路等，在滿足這些條件的情況下，盡量選擇將其建設在工地附近，減少梁端運輸過程中的成本消耗。

（2）節段預制。節段預制中會在預制場設置鋼筋制作綁扎區、制梁區、拌和站和存梁區。綁扎區配置鋼筋幫扎胎具，主要用于鋼筋籠綁扎和預埋件安裝工序;制梁區布設滿足生產需求足量的生產線，在制梁區完成模板拼裝、鋼筋籠安放和澆筑混凝土澆筑工序;拌和站主要是存放粗細骨料、粉料及外加劑等，并攪拌混凝土;而存梁區進行成品存放、修整和養護，待整孔梁預制完成，強度滿足設計要求時將其運輸、架設。

（3）長線臺座法。長線臺座法是按照事先設計好的制梁線型，在長臺座上將各塊件依次進行匹配預制，使塊件間可以形成自然匹配面。這種方法可以比較容易事先對幾何形狀的控制和布置，且其構造簡單，施工生產控制便利。在脫模以后，也不需要將梁端立即轉運到貯放地，而且不會累積偏差，可以通過下一個塊件來及時調整已制塊件，并進行多點的同時匹配預制，有利于加快施工。但這種施工方法也存在占地面積大、臺座建設要保證基礎堅固、曲線梁需形成合力曲度等特點。

3 結語

在橋梁建造中，應用預制階段拼接工藝進行施工，可以減少污染，降低能耗，且可保證橋梁安全性。對此，還要加強對預制節段拼接工藝的研究和把握，不斷完善施工工藝，完善施工控制等，提高我國橋梁設計建設水平和質量。

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