节段预制拼装施工关键技术

周志文 李伟幸

（中交二航局第二工程有限公司， 重庆 401121）

1 工程简介

南引桥工程里程为 K277+095～K279+698，其中合并段里程为K277+095～K278+145，长1050m，本段施工中上部结构靠江侧第1、2、3 联结构类型均为预制节段拼装混凝土箱梁，靠岸侧第4、5 联为钢混组合箱梁。

2 总体施工工艺

节段箱梁为本桥的重点结构，以短线匹配法为主，严格依据设计图纸要求在预制场内制作，根据工程需求，现场共配置9 个箱梁预制台座，期间所有的预制作业均选用整体钢模板。首先完成钢筋绑扎作业，形成完整的节段梁钢筋骨架，再通过龙门吊的辅助有序转移至预制台座，于该处设置内模及端模，尺寸、稳定性等方面满足要求后即可浇筑混凝土，检验强度情况，达标则拆模并移梁至养护区，若节段箱梁质量达标则放置在存梁台座上，以便后续使用。

3 总体施工顺序

按照如下流程完成各节段梁的施工作业：分离段（先左幅S22-S35、后右幅S22-S35）→合并段下层（先左幅S16-S01、后幅S16-S01）→合并段上层（先左幅S16-S01、后幅S16-S01）。

对于单跨梁预制施工作业，应优先从一端墩顶块开始，按特定流程有序向另一端推进，最终结束整个单跨梁预制作业。预制施工流程具体为：

钢筋绑扎台座、箱梁预制台座设计、安装→固定端模定位、安装→底模、侧模调整安装→钢筋骨架绑扎、预应力管道定位安装、预埋件安装→钢筋骨架吊装入模→钢筋及垫块补充、保护层调整→钢筋、预应力、预埋件、保护层检查验收→内模移入就位→固定端模、匹配梁复制→砼浇筑、养护→拆模→移入存梁区。

3.1 预制场建设

3.1.1 生产区布置

以大构件生产需求为准，将此部分的生产区尺寸设为345m×224m，具体包含节段梁、桥面板两部分的单独预制区。配置9 个预制台座，主要作用在于给节段梁的预制提供基础工具，存梁台座总量共计153 个，且均采取双层存梁方式。按正常施工进度，单日预制梁可达到2.5～3 榀。选择预制台座背面的位置，于该处设车间以便给钢筋加工提供场所，内部设9 个钢筋绑扎台座。混凝土搅拌站遵循就近原则，设置在预制台座北面，面积88.5m×59m，采取半封闭建设形式，主要特点在于搅拌主机与管体下部形成紧密的封闭关系，并共同置于搅拌楼内，为顺应环保发展理念，配置除尘系统[1]。

3.1.2 地基处理

厂区分布大量淤泥层，明显加大地基处理难度，重点体现在大构件生产区，为满足稳定性要求，该处回填块石层厚度应达到4m。此外，遵循因地制宜原则，根据各区域的实际情况采取相适应的地基处理方案，以便增强地基的稳定性。

（1）围堤区。选用堆载预压法，平均处理深度25m。

（2）大型构件生产区。选用PHC 管桩+碎石褥垫层相结合的方式，构成稳定性较好的复合地基。

3.1.3 测量塔建立

本工程节段梁预制均选择短线匹配法，为了提高此工法的应用效果，必须加强对预制精度的控制，此时测量塔的建设则极具必要性。

两个测量塔构成一组，分别设置在预制台座两侧，作为测量塔和目标塔而使用。较关键的是测量塔的设置，均采取钢管桩的形式，以箱梁预制顶面高度为基准，所设置的测量塔顶端必须超出1～2m，要充分考虑预制区钢棚架的搭设情况，以不影响测量视线为前提确定合适高度。

3.2 长线台座法

以制梁线型为基本依据，搭建长台座，于该处有序完成各块件的匹配预制作业。此方法的优势在于可控性较好，能灵活调整几何形状，生产运输也更为便捷，省去了梁端转移至贮放地的环节，也正是基于此特点可大幅减少累积偏差，正常状况下实现了多点的同时匹配预制，作业效率显著提高。但也需意识到此法的局限之处在于占地面积大、对于台座稳定性提出较高要求。

3.3 短线法预制拼装

此方法的主要思路在于通过相同的模板浇筑多个节段，期间模板要始终维持稳定状态，结束浇筑后需要转移梁端，使其进入到指定的匹配位置，完成相应处理后再转至梁场。此方法的优势在于占地面积小、可实现高效的流水线作业，对于节段类型多变的工程项目具有可行性，预制节段模板可维持稳定状态，因此平曲线或竖曲线都可得到有效的控制。但此方法也存在局限之处，即对仪器的精度提出了较高的要求，放置匹配段时不允许产生任何偏差；也需要得到高素质人员的支持，按照规范做好现场管理，避免工序混乱的局面。为保证预制效果，技术人员要发挥出引导作用，熟知工程资料的具体细则，给施工人员提供指正确指导，以便形成流水线生产形式，在保证预制效果的前提下尽可能提高效率。

3.4 上部结构施工

按特定的流程完成上部结构施工作业，具体为：预制→运输→架桥→拼装。

对于上部结构的拼装可以选择的方法较多，具体有：一是平衡悬臂法，架桥机是主要施工设备，以桥墩为中心采取对称布置形式；二是逐孔拼装法，涉及到施工作业的各架桥机设备均按照特定的方向单向排列，完成各节段的拼装作业；三是悬臂拼接法，除了完成拼接外，还需要执行预应力张拉处理。各工法都有独特之处，平衡悬臂法的特点在于场地占用面积较小，可有效节省桥下空间，因此成为市区高架施工的重要方法；若应用逐孔架设法，可提高施工效率，对于上部结构具有变化特性的工程而言较为适用，对于场地条件欠佳或是施工线路较长的情况，逐孔架设法也具有适用性。

3.5 节段连接施工

以节段接缝类型为判别依据，具体可分为两种方法：一是干法拼装，其核心在于灵活应用预制场匹配法，充分考虑到线形、坡度的要求，合理完成预制作业，节段粘结选用的材料是环氧树脂胶，再辅以张拉处理，以便形成完整的整体；二是湿法拼装，应用此方法时必须在节段间预留适量宽度，产生的接缝通过现浇砼的方式处理，若满足设计强度要求则将节段向前推移，以便展开下一孔的架设作业。相比之下，桥梁建设领域以干法拼接的应用更为广泛，主要得益于工艺简单、高效的优势，且环氧树脂可发挥出较良好的防水作用。

3.6 下部结构施工

桥梁施工易对周边环境造成不良影响，此现象在市政桥梁项目中更为明显，因此减少污染物排放是重要的发展思路，对此可选用工业化装配的方式。而在桥梁结构的组成中，下部结构对整体稳定性的影响较为明显，在地震荷载作用下通过该结构可保证桥梁其它结构不受到损伤，施工中需要注重节段划分及连接等方面的工艺要点。竖向预制节段拼接是较为传统的方法，其局限之处在于操作难度大，不利于施工作业的高效推进，初期主要被应用于大型跨海桥梁工程中，竖向预应力筋是重要的构件，但考虑到穿束难度较大的问题，通常变更为钢套筒连接、高强混凝土连接等更为先进的方法，此时可保证桥梁下部结构的整体质量，使其具有抗震性与稳定性。

4 结束语

桥梁是交通建设领域的重要项目，现阶段以节段预制拼装工艺的应用较为广泛，在保证结构稳定的同时还可减少污染，提高桥梁工程的综合效益。但预制节段施工的难度较大，值得工程技术人员在此方面深入探讨，提出优化方法，加强对各节段的质量控制，进而提高节段预制拼装工艺水平，促进桥梁事业的发展。