呼市某高架全预制拼装技术简介及设计关键点

周 涛

（上海市政交通设计研究院有限公司，上海市 200030）

1 概述

目前，国家在大力推广装配式建筑，具有可以缩短工期、降低施工期间对周边环境干扰、提高工程质量等优点，市政工程方面，则是推广在桥梁主体结构等方面应用装配化技术。

目前为止，呼和浩特市在快速路系统上却并未实施（全）预制拼装工程，究其原因，除了（全）预制拼装技术目前仍较为前沿外，还存在呼市为严寒地区，地震设防烈度过高等设计关键问题。

本文基于呼市某全预制拼装快速路高架工程，对其全预制拼装技术进行了简介，并重点阐述了在呼市实施（全）预制拼装技术的关键问题的应对思路，以便对后续类似工程提供有益的借鉴。

2 总体布置

本文所基于的工程为呼市某快速路高架，双向八车道，桥宽35.0 m，根据道路总体布置，中间设置2 m的分隔带。

为加快施工速度，桥梁上部采用桥面连续简支小箱梁，以分孔线定义的标准跨径为30 m，实际梁长为28.51 m。3～4跨为一联，设置160型梳齿板伸缩装置。出于抗震要求，简支小箱梁和倒T盖梁之间设置12 cm的缝隙。

下部采用大挑臂倒T盖梁+立柱+承台桩基的形式，倒T盖梁顶部顺桥向尺寸为1.4 m，总高

图1 桥梁标准横断面布置（单位：mm）

图2 倒T盖梁标准横断面（单位：mm）

预制盖梁、立柱分别采用C60、C50高强度自密实混凝土，立柱和承台之间采用M100高强灌浆料填充。

3 全预制拼装技术简介

本工程的全预制拼装技术，对上部而言是指采用了桥梁连续预制简支小箱梁，对下部而言是指桥墩盖梁、立柱采用预制拼装技术。

简支小箱梁技术较为成熟和常规，本文不再赘述，下文重点介绍下部预制桥墩盖梁的分段拼接以及预制桥墩立柱与盖梁、承台的连接方式选用。

3.1 预制盖梁分段

本工程标准横断面为双向八车道，桥宽较宽，盖梁整体重量达到了680 t，出于目前吊机起吊重量的考虑，预制盖梁分为三段吊装，盖梁的分段见图3。

图3 盖梁分段及施工示意图（单位：mm）

外侧分段盖梁的吊装重量约为220 t，中间分段盖梁的吊装重量约为135t。

如图3所示，在立柱顶端预留了现浇带，既能满足吊装重量的要求，又避免了立柱与盖梁设置套筒连接。

3.2 预制立柱与承台、盖梁连接方式

预制立柱与盖梁的连接位于盖梁分段的现浇段中，预制立柱预留主筋伸入盖梁中，只要主筋长度满足规范锚固规定，不需再进行特殊处理。

立柱与承台的连接，采用在承台中预埋灌浆套筒，预制立柱预留钢筋插入，再后灌浆的方式。这种连接方式优点是有利于立柱钢筋保护层的控制，缺点是由于预制好的立柱上下两侧有伸出的钢筋，会增加立柱的预制、运输难度，见图4、图5。

图4 预制立柱与承台的连接示意图

图5 承台中预埋灌浆套筒示意图（单位：mm）

4 设计关键点

如上文所述，除了全预制拼装技术本身外，本工程因地处呼市，属于严寒、地震高烈度区，这是工程的设计关键点。

4.1 抗震体系设计

本工程位于呼和浩特市，其地震设防烈度为8度，抗震设防分类为乙类，抗震设防措施等级为9级，抗震要求较高。

根据《城市桥梁抗震设计规范》，桥梁结构抗震体系主要分为两种，类型Ⅰ为桥梁的塑性变形、耗能部位位于桥墩；类型Ⅱ为桥梁耗能部位位于桥梁上、下部连接设计（支座、耗能装置）。

根据文献4，国家鼓励重点设防类、特殊设防类建筑和位于抗震设防烈度8度（含8度）以上地震高烈度区的建筑采用减隔震技术。

因此本工程采用减隔震的抗震体系，即类型Ⅱ。

4.2 严寒地区减隔震抗震体系设计

针对减隔震抗震体系，本工程采用了铅芯隔震橡胶支座，根据《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》，铅芯隔震橡胶支座适用的温度范围为-25℃～60℃。

但本工程位于严寒地区，最低温度可以达到-40℃，已经超出了规范规定的适用范围，针对本工程，特对铅芯橡胶隔震支座产品提出了特定的要求：要求支座在-40℃下满足使用要求，并且在呼市的温度变化范围内，支座的水平等效刚度和等效阻尼比的实测值变化率在±40%以内。

目前的产品是能够满足上述设计要求的，并且抗震计算时，计算参数与产品参数相对应，保证设计是安全可行的。

4.3 地震高烈度区预制拼装设计思路[1-4]

按照论文[1]中的结论，预制拼装连接构造的桥墩与传统现浇混凝土桥墩相比，具有相近的抗震性能，可以满足当前设计和施工的要求，可用于工程实践。

同时如上文所述，本工程采用了减隔震的抗震体系，虽然位于地震设防烈度为8度区，但地震作用下，桥梁墩柱仍处于弹性工作状态。预制拼装作为一种施工工艺，并未改变桥梁的减隔震体系，从这个角度出发，设计是安全可行的。

5 结论

预制拼装技术是基于工业化、信息化，响应国家发展的需要。本文基于呼市某快速路高架，除了对全预制拼装技术进行了介绍外，更重要的是对严寒、地震高烈度地区采用预制拼装技术的关键性问题进行了思考和阐述，以便为后续类似工程提供借鉴意义。

参考文献：

[1]周良,闫兴非,李雪峰.桥梁全预制拼装技术的探索与实践[J].预应力技术,2014(6):15-17.

[2]贾俊峰.灌浆波纹管连接预制拼装R C桥墩-承台节点抗震性能[D].北京:北京工业大学,2016.

[3]D G/TJ08-2160-2015,预制拼装桥墩技术规程[S].

[4]建质〔2014〕25号,住房城乡建设部关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见（暂行）[Z].2014.