短线法预制节段桥梁施工工艺分析

2015-08-14刘俊岭

中国高新技术企业 2015年26期

摘要：随着社会经济的不断发展，桥梁工程已经成为一项重要的基础建设项目。短线法作为预制节段桥梁工程施工中的重要技术，其施工技术水平的高低直接关系着工程的整体质量。为此，施工中只有对短线法施工工艺加以重视，才能确保预制节段桥梁工程的质量。文章对节段桥构造、短线法在预制节段桥梁中的施工工艺进行了

分析。

关键词：短线法；预制节段桥梁；施工工艺；节段长度；混凝土施工文献标识码：A

中图分类号：U445 文章编号：1009-2374（2015）29-0103-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.052

预制节段桥梁是指将桥梁上部结构主梁进行多个节段的划分，在工厂、工地预制后在现场桥位进行组拼，随后对其进行预应力施加，形成整体桥梁结构物。在20世纪50年代预制节段桥梁在欧洲开始应用。横向、纵向分段预制法是预制节段桥梁施工的重要形式，横向分段预制法一般适用于T梁、小箱梁、空心板梁等简支梁桥施工中；纵向分段预制法则应用于混凝土箱梁预制拼装连续桥梁、大跨度悬索桥与斜拉桥等桥梁施工中。相比整体施工，预制节段拼装施工的优点主要体现在以下方面：节约施工材料、工程造价低、人工费用低，可实现平行流水作业施工，并能减少工期与降低环境影响等。

1 节段桥构造分析

预制节段长度、节段构造形式与接缝材料等内容的确定，必须充分结合施工现场的具体情况、运输成本及设备安装等。

1.1 节段长度

标准节段、体外预应力跨中转向节段、合拢节段等都是预制节段梁的类型。为达到桥梁结构设计和施工的相关规定，应利用多个阶段类型的有效组合，对桥梁不同跨径的需求进行最大限度的满足。一般选用的箱梁节段长度为2～4m，梁段长度应遵循预制工厂场地的大小、起吊设备能力等进行确定，在梁段分段长度中预应力构造起到至关重要的作用。为将起吊设备能力进行最大限度的发挥，应在160t以下有效控制预制节段的最大重量。如桥梁选用平衡悬拼技术进行施工，在竖向承力构造与预应力锚固端墩顶节段相应较重，为此，应先不预制其中部分构造，确保墩顶安装后才能完成后浇

施工。

1.2 节段构造

1.2.1 箱体构造。预制节段梁一般都会选用构造简单的单箱单室形式，其具有明确的受力结构。设计时应遵循结构尺寸模数化、标准化等原则，达到工厂化、模块化预制节段施工的目的。通常情况下，为合理配置内膜板，都会将腹板、底板厚度做成阶梯变化。在节段接缝位置不能直接设置厚度变化，必须在受力合理的情况下向厚度大的一端进行10～15cm的移动。原设计箱梁底部水平，因腹板高度应对桥面横坡进行适当调整，并选用渐变形式作为腹板厚度与地板厚度的主要形式。

1.2.2 接缝和剪力键。根据AASHTO规范可以分为两种不同形式的预制节段施工接缝形式。如现浇混凝土接缝、预制节段间混凝土湿接缝、环氧粘结剂接缝等属于一种类型。节段间的干接缝属于一种类型。将混凝土剪力键设置在节段接缝位置，在接缝间遵循啮齿的密齿剪力键对剪力进行均匀有效的传递。一般在腹板位置设置密齿剪力键，剪力键应少量设置在顶板、翼板与底板位置，这样对预应力孔道位置不会造成任何影响。

1.2.3 接缝材料。遵循施工现场的具体情况进行接缝材料的确定，一般选用环氧胶作为接缝的主要材料。这种材料具有良好的抗压强度，如压强度12小时，在20MPa以上，抗压强度7天，在75MPa以上。剪切强度28天在12MPa以上。施胶厚度（3～9.5mm）在任何温度下都不会出现流挂现象。施胶施加必须在30分钟以上。只有确保接缝材料符合各级挤压压力变形需求，才能提高接缝施工的质量。

1.3 预应力构成

一般选用结合体内和体外预应力的对称悬拼技术作为跨径在50m以上节段桥梁的施工方式。体内预应力必须与悬拼施工受力条件相适应，体外预应力则必须符合桥梁通车后的承力需求。

节段悬挂拼装方法一般应用于跨径（30～40m）的节段桥梁内，其可以选用结合体内外预应力的方式，还可以选用整体外预应力的承力方式。

2 短线法预制节段桥梁的施工工艺

2.1 模板施工

固定端模与匹配梁段的匹配面为0梁段以外的待浇梁段端模，固定端模和活动端模为0梁端模。首先连接固定端模和端模支架，在地面上进行规定，要求固定端模具有较高的精度，安装模板时，应对平面位置、水平度及垂直度进行调整与测量。选用螺栓将内模、底模与侧模进行连接。将一个中线控制点在端模顶面、底面固定中进行设置，必须重合两个控制点和测量塔之间的测量基线。

将加劲肋设置在底模面板的纵横向，底模支撑平台在面板以下位置，也就是底模台车。选用螺杆连接底模、侧模与固定端，并确保其牢固性。将两套底模、底模台车配置在各个预制台座上，通过一套台车向匹配位置运送预制梁段与底模，并利用龙门吊将另一套向预制位置进行吊装，两套底模与台车在预制过程可以进行互相替换。底模安装施工中，应定位、重合底模中轴线和测量塔之间的基线，确保底模面板水平放置。在调整纵向位置时可利用卷扬机（5t）或手拉葫芦（10t）进行施工，确保底模位置、标高与测量规定相符后，通过螺旋撑杆将底模支撑到台座预埋钢板上，最后通过螺栓固定并连接底模和固定端模。

2.2 钢筋施工

绑扎钢筋前，应在绑扎台座内放样钢筋主筋与预埋管件位置，先对底板钢筋进行绑扎，再对腹板、横隔板钢筋进行绑扎施工，随后进行顶板、翼缘板钢筋绑扎施工。选用“#”字型钢筋骨架定位约束波纹管，选用螺栓将锚垫板在端模位置进行固定，并垂直于波纹管。通过胶带将锚垫板和波纹管接头位置进行缠绕包裹，确保浆液不会渗漏。钢筋骨架验收合格后，可通过龙门吊、专用吊具入模。一共有14个专用吊具吊点，应将一台手拉葫芦（2t）设置在各个吊点。为达到钢筋骨架水平的状态，可根据实际情况对手拉葫芦进行调整。

2.3 混凝土施工

混凝土拌制应选用强制式混凝土搅拌站进行施工，每盘混凝土拌制时间必须在120秒以上，选用混凝土运输罐车将拌制好的混凝土向浇筑点进行运输，入模时则可选用龙门吊。在浇筑底板时，分两层进行。将串筒挂设到固定端模顶面，同时利用溜槽向底板位置进行混凝土运输。一般布料分层厚度控制在20～40cm之间。

在振捣底板和腹板倒角混凝土时，为确保其密实度符合施工要求，应将三个预留孔开设到内模下方倒角位置，进行布料施工。并利用该预留孔对混凝土布料情况进行观测，振捣时可将振捣棒插入这个位置，进行底板浇筑施工。通过两边对称布料的方式进行腹板浇筑施工，每边每次下料数量应控制在1m3，混凝土每层布料厚度则控制在30cm。先选用振捣棒进行施工，随后选用人工振捣形式。

2.4 非标节段预制

无法通过标准内模一次性预制的节段就被叫做非标阶段，在预制台座成型时非标节段的横隔墙、挖空位置的顶板等可不进行预制，完成预制后，应选用二次施工的方式。底板、腹板、顶板及翼缘板是第一次浇筑非标梁段混凝土的顺序。安装定位在墩顶进行第二次浇筑施工，其主要作用就是吊装重量的有效降低。浇筑钢纤维混凝土转向块非标梁段时，应先向修整台座或堆存台座进行转运，并通过直螺纹接头预留的方式进行转向块位置钢筋施工。如一些梁段有混凝土齿坎设置在底板，因不能安装内模板，可选用混凝土齿坎二次浇筑的方式进行施工，并选用直螺纹套筒进行钢筋连接。

3 结语

综上所述，随着我国桥梁工程事业发展速度的不断提升，各类质量问题得到了有效处理。短线法施工技术作为预制节段桥梁工程施工的重要技术之一，其施工效果是否良好将直接影响到工程施工的整体质量。施工单位必须规范短线法施工工艺，严格按照施工要求进行有效施工，只有这样才能提高桥梁工程的整体质量，实现其经济效益。

参考文献

[1] 刘亚东.短线法预制节段桥梁施工工艺研究[D].重庆交通大学，2013.

[2] 杜海龙，蒋严波，尹建明.海外项目箱梁节段短线法预制施工技术[J].世界桥梁，2013，（1）.

[3] 刘亚东，刘景红，戴书学，牟春林.苏通大桥75m跨连续箱梁节段预制高精度控制技术[J].中国港湾建设，2005，（4）.

[4] 赵霞.预制节段体外预应力混凝土梁桥设计中有关问题的研究[D].武汉理工大学，2006.

[5] 张鸿，张喜刚，丁峰，田唯.短线匹配法节段预制拼装桥梁新技术研究[J].公路，2011，（2）.

[6] 李乔，唐亮.悬臂拼装桥梁制造与安装线形的确定

[A].第十六届全国桥梁学术会议论文集（上册）

[C].2004.

[7] 方蕾.短线预制悬臂拼装连续梁桥施工线形控制研究[D].西南交通大学，2008.