分析快速施工桥梁技术及应用

陶文景

(贵州贵安建设投资有限公司，贵州 贵安 550025)



分析快速施工桥梁技术及应用

陶文景

(贵州贵安建设投资有限公司，贵州 贵安 550025)

针对快速施工桥梁，在简述其主要特点的基础上，对预制构件，包括上部结构、下部结构与连接系统，以及技术应用进行深入分析，旨在为桥梁工程快速发展奠定良好的基础。

桥梁；ABC桥梁；技术与应用

1 ABC桥梁主要特点

(1)全面运用预制构件，构件进入施工现场以后可立即进行拼装，进而有效降低了施工对既有交通设施造成的不利影响，也节省了用于交通管制方面的经济成本。

(2)从工程造价角度讲，ABC桥梁造价主要取决于拼装预制构件的装配化程度，简单来说就是随装配化程度的不断提高，造价逐渐减少，因此ABC桥梁有着极高的经济性。

(3)ABC桥梁施工可大幅减少施工人员的工作强度，提高施工安全性。

(4)降低重型机械设备的使用强度，减少机械在场区内的逗留时间，继而更好的保护外界自然环境，契合环境友好型理念。

(5)实现了工业化生产加工模式，保证构件及成桥质量，而且对于损坏构件的替换也十分方便。

2 ABC桥梁预制构件

2.1 上部结构

(1)预制桥面板：全高预制桥面系、半高预制桥面系、钢混组和桥面系、纤维聚合物混凝土桥面板、钢质开口格构式桥面系、木质桥面系。

(2)主梁：预制板梁、预制小箱梁、预制倒T梁、预制多T梁、预制马蹄型T梁、钢混组和梁。

2.2 下部结构

(1)桥墩盖梁。盖梁的截面形式主要有两种，分别为矩形与倒T型。如果桥梁宽度较大，或者是吊装能力相对较弱，则可将盖梁预制成多个分段，然后进行分别连接。对于盖梁和墩身立柱之间的连接，通常会选取机械耦合连接器；盖梁和钢排架桩墩之间的连接通常选取焊接方式；盖梁和排架空心管桩之间的连接，需要把钢筋设置在预留孔道当中，然后通过混凝土浇筑完成连接；盖梁和混凝土排架桩墩之间的连接，需要先在盖梁上预留一定空间，然后在连接完成后进行混凝土浇筑。

(2)墩柱。ABC桥梁墩柱一般预制成全高或者是分段形式拼装，截面的形式较为多样，主要包括矩形、圆形与工字型等。墩柱的连接方式主要有三种：其一为将墩柱嵌入至墩帽当中；其二为借助灌浆耦合器；其三为采取预应力筋连接。

为确保盖梁和墩柱连接牢靠，应根据现场实际情况选取最佳的连接方式，可选方式有：承插式连接，灌浆套管以及波纹管连接等。对于墩柱和承台之间的连接，大多会运用现浇连接法。在海洋工程当中，应结合高桩采用有效措施保证连接可靠性。

(3)桥台

①悬臂桥台。按挡墙高度可将桥台分为两种类型，即为高挡墙与低挡墙。其中，低挡墙桥台主要安装于路堤上端，长度相对较小，用于阻挡上部土壤。而高挡墙桥台主要安装于高路基边坡，桥台和承台之间存在凹槽，在凹槽处完成桥台和承台之间的连接。

②预制埋置桥台。运用这种桥台可大幅降低土压力，若不考虑结构物所处位置，则预制埋置桥台与桥墩是较为相似的。此外，在之前提到的墩柱连接方式也可在此桥台中使用。

(4)基础。相比之下，混凝土空心桩有着很好的经济性特点，但其整段长度较大，会受到运输条件等方面的影响，因此在实际情况中可将其分为多个节段再进行拼装。

2.3 连接系统

(1)灌浆套管。灌浆套管为全新的钢结构连接方式，其原理为在套筒和被连接钢材之间的环形间隙中填充一定量的灌浆料，进而实现钢材连接。为有效提升黏结强度，减少重叠距离，可适时采取改进措施，如预应力灌浆等。

(2)机械耦合器。机械耦合器的使用十分广泛，其类型也较为多样，常用的有：扣压连接器、剪力螺栓耦合器等。

(3)金属波纹管。构件当中预先埋置了相应的金属波纹管，在完成钢筋穿束以后实施灌浆，从而实现和预制构件的连接。金属波纹管连接对于锚固长度的要求较为严格，虽然这种连接方式存在一定局限性，但它的结构十分简单，且成本低廉，在实际建设过程中有着广泛的应用。

3 ABC桥梁技术应用

3.1 材料应用

(1)HPC。HPC(High performance concrete，高性能混凝土)具有极强的抗压强度，其耐久性突出，若在ABC桥梁中应用可大幅提升结构质量，降低构件自身重量。此外，以轻质为主要特点的LWC在ABC桥梁中也逐渐得到了广泛应用。

(2)FRP。FRP(Fiber Reinforced Polymer，纤维增强聚合物)是一种具有极强抗腐蚀能力的复合材料，在现代化工程建设中十分适用。通过多年的创新研究和发展，这种新型复合材料已经在桥梁应用领域取得成功。对于ABC桥梁而言，其主要用于桥面的铺装，通过此复合材料的应用，可起到显著改善铺装性能的作用，很好的防止了裂缝的产生，达到提升耐久性的目的。此外，在墩柱中运用FRP还能提升延性，使其具备更高的抗震能力。

(3)SMA。SMA(Shape Memory Alloy，形状记忆合金)在墩柱塑性铰区竖向钢筋中使用，可提升墩柱抗震能力。通过试验对比发现，这种材料可从本质上提高结构抗震水平，并能降低永久残余位移，有着很好的推广与使用价值。

3.2 桥梁性能

(1)抗震。抗震性能是衡量桥梁结构水平的重要指标，尤其是处于地震活跃地区的桥梁，更应对抗震性能给予足够的重视。对于ABC桥梁而言，其在地震活跃地区的应用上部结构不存在技术问题；针对下部结构，应注重构件自身的抗震水平，而且通过进一步的试验得知，在地震活跃地区建设ABC桥梁是可行的，但仍需要做出有效的改进。

(2)疲劳测试。ABC桥梁的接头数量较大，使得部分连接位置存在应力集中现象，长久以来会使接头遭到损坏。而接头的稳定性会对桥梁整体造成直接影响，因此必须对接头进行准确的受力分析，采取有限元模拟等方法，探究接头特点，进而对接头进行改造，提升其性能。

4 总 结

(1)根据我国基本国情，对ABC桥梁应用进行系统研究，研究过程中应侧重分析质量控制、成本控制等内容。

(2)提出一套符合我国需求的ABC桥梁建设规范，并完善各项配套技术标准。

(3)加强地震活跃地区与水下连接设施的开发强度，注重性能分析，提升桥梁抗震水平。

(4)强化产业布局与市场培育方面的分析，以此促进高效工程长远发展。

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[2] 项贻强,郭树海,陈政阳,赵荐. 快速施工桥梁技术及其研究[J].中国市政工程,2015,6(4):28-32.

[3] 李瑞勤. 不同元数据集之间信息交换的桥梁——ABC逻辑模型[J]. 图书情报工作,2002,9(10):48-50.

2016-06-08

陶文景(1974-)，男，贵州关岭人，高级工程师，研究方向：高墩大跨桥梁施工。

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1008-3383(2016)08-0119-02