关于市政桥梁装配式工程的分析

蔡清华

（成都建工路桥建设有限公司，四川 成都 610073）

桥梁工程是市政工程中的重要组成部分，对改善交通情况、促进经济发展具有非常重要的意义，随着我国经济水平的不断提升，城市化进程加速，城市中投入建设的桥梁工程数量不断提升，极大程度地改善了居民的生活质量。但与此同时，市政桥梁工程在施工的过程中也会给居民正常生活带来一定影响，如何改善其施工过程中噪声污染情况、保护交通已经成为备受政府和行业关注的重要问题。在此背景下，预制装配式技术应需而出，该建设方式能有效改善传统桥梁施工中建设周期长、施工噪声大、影响原有交通等弊端，能充分满足不断提升的市政桥梁建设需求。

1 预制装配式桥梁施工技术分析

市政桥梁装配式工程虽然具有诸多优点，但高效高质施工是以科学合理的施工计划为基础而开展的[1]。施工人员应加强对各个环境的质量把控，对构件预制、运输、拼接安装等提出严格的要求，确保现场施工和构件连接的施工工艺，才能最大化发挥预制装配式结构的应有价值，下文对预制装配式桥梁的施工进行详细分析。

当前预制装配式桥梁进行预制的部分主要是承台以上部分，承台和桩基在施工现场进行浇筑施工[2]。梁体中钢箱梁、小箱梁等构件的预制工艺已经较为成熟，墩柱和盖梁的预制构件施工目前还处于研究和推广阶段，则下文对墩柱和盖梁部分的工艺和造价等进行深入地分析。连接预制立柱时最常采用波纹管和套筒，这两种连接方式能从施工工艺、抗震能力、立柱受力等多个方面都满足设计和施工的要求。除以上两种连接方式，还可通过粘结预应力筋进行连接，使其在地震发生后能与混凝土桥墩保持相似的变形效果，以此提高结构的抗震能力。

1.1 桥墩、盖梁施工

桥墩、盖梁采用自密实混凝土，施工工艺流程为：设计模板→模板加工→模板预拼→钢筋绑扎安装→模板安装验收→混凝土拌制→混凝土浇筑→模板拆除→混凝土养护→螺栓孔封堵→缺陷修补→保护涂料施工→混凝土保护。自密实混凝土中各类材料的规格为：粗骨料粒径小于20mm，针片状含量不超过8%，含泥量小于1%，泥块含量不超过0.5%，含泥量小于3%，泥块含量应不大于1%；水泥优选硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥轻度等级至少在42.5 以上；混凝土减水剂选用减水率在25%以上的高性能减水剂[3]。利用高强无收缩砂浆和高强球墨铸套筒连接桥墩与盖梁、承台与桥墩，高强无收缩砂浆28d抗压强度应至少高于60MPa，28d竖向膨胀率应控制在0.02%～0.10 %，细度模数应大于2.6 ，含泥量小于1%，且不能有泥块，砂浆垫层出境时间宜大于2h。将钢筋限位挡板安装在灌浆连接套筒中间，预制安装端和现场拼装端钢筋深入长度均应大于10ds（ds是被连接纵向钢筋直径），在套筒上端和下端分别设置出浆口和压浆口，压浆口下应至少与端部保持20mm净距，套筒应在±2mm偏差值内进行制作，安装时应正确防治套筒方向。

1.2 承台施工

承台施工时，在承台顶墩柱对应位置预留墩柱连接钢筋，钢筋的长度应能满足灌浆套筒连接钢筋锚固构造长度，如图1所示[4]。同时，在承台顶端预留的钢筋应确保平面位置和垂直度准确。墩柱预制过程中，将灌浆套筒预埋在墩柱底部；用橡胶密封圈将套筒安装在底膜上，安装完成后的套筒和底膜应保持垂直。从套筒的预埋方向插入连接钢筋，同时加设密封环，避免出现漏浆的情况。灌浆管在连接套筒之前，应检查其位置是否准确，保证连接牢固，才能保证混凝土的浇筑质量，在混凝土浇筑完成后，结合混凝土的养护标准对其进行养护，直至强度达到拼装要求。将墩柱运输到施工现场，利用吊装设备将墩柱吊至承台上方，确认墩顶钢筋与墩柱底部套筒对准后再进行拼接[5]。需要注意的是，在墩柱拼装志强应对柱顶、盖梁底的连接面进行彻底清晰，确保无杂物。在安装预制盖梁时，可通过将薄垫片安装在墩柱顶面的方式对其垂直度进行调整。完成墩柱垂直度、对准度的调整后，采用可靠的临时固定措施对墩柱进行固定。根据施工方案中明确标注的水灰比称重灌浆料，利用高速电动搅拌机搅拌至少5min以上。在准备灌浆料的过程中，应对承台和立柱之间的缝隙进行封闭处理，可选用能承受1Mpa以上的压力的封闭材料填补缝隙，或将铺设高强砂浆铺设在承台顶面。灌浆时，从套筒下方注浆孔注入，直至其他出浆孔出浆后将其封闭，灌浆完成后需等待其负荷设计强度后，继续后续施工[6]。

图1 承台施工预留连接钢筋

1.3 预制构件

在预制构件的过程中，应全面详细的考虑各项可能会影响构件使用的因素，如工厂的预制模板、预制场地、预制和运输吊装工艺等，应根据构件的预制要求配备相应的预制场地和机械设备，如防排水设施、缓凝土拌和系统、钢筋加工车间、大吨位起重机械等。根据构件的规格、大小和重量，施工单位选择与之匹配的运输和吊装机械设备，在构件运输前，结合导航系统和路线的勘察，选择最合适的路线[7]。在正式施工之前，施工单位应根据国家相关要求向有关部门上报吊装运输方案，在得到批准后才能进行实际施工。要确认大型吊装设备具有安全检验合格证，如吊车、龙门吊等。构件需要使用相应的运输车辆转运到施工现场，应预先设计完善的支承保护方案，方案中涵盖外露钢筋的保护、支承点的设置、构件运输方向等，在得到相关单位的批准后才能运输；正式拼装构件之间，监理人员、施工单位应对各个环节进行复查，确保准备工作都已到位，才能进行拼装，复查内容包括吊装位置地基的处理情况、材料到场和保管情况、设备到场和养护情况等，还应在构件拼装前对相邻构件进行预先匹配拼装，最后检查灌浆料的配比是否符合设计标准，确认施工环境满足作业要求。

2 工程案例分析

2.1 工程概况

本文以成都市“双核联动、多中心支撑”高快路网规划为例，工程草金路为起于三环的快速路，往外延伸为成温邛快速路。本次草金路改造范围为二环～成温邛快速路，全长约14.4 km(其中武侯区7.9 km、双流区7.5 km)，结合在建的地铁17号线统筹实施。桥梁墩柱采用工业化预制拼装工艺，墩柱在预制场内统一制作，采用立式预制、卧式运输、整体吊装的工艺。武青跨线桥墩柱设计参数表如表1所示。

表1 案例工程武青跨线桥墩柱设计参数表

2.2 工程分析

本工程位于现状草金路主路范围，结合周边商区保通、拆除原有桥梁、地铁并线等多种因素，在施工时选择装配式施工工艺。目前成都市还未正式启用装配式桥梁施工工艺，因此，目前能达到工程建设要求的构件生产工厂数量较少，且部分工厂由于前期投入过多生产积极性不高。在对本地工厂和国内整体技术进行考察与分析后，工程决定借鉴国内相似项目人材机耗量与本地区价差相结合的方式进行初步编制。为保证构建能顺利运输到施工现场，在全面的考虑构建的重量、规格、拼装情况、厂家的生产能力后，选用加权平均的方式计算出综合预制装配式构建的运输距离。目前国内已经拥有较为成熟的桥梁上部结构预制技术，工程完成后，通过对比现浇桥墩和预制拼装桥墩的造价发现，在采用双立柱的情况下，预制拼装桥墩的造价比传统现浇桥墩施工造价提高约23.62%，桥梁工程总造价中盖梁和立柱部分约占总造价的15～20%。因此，采用预制拼装桥墩的工程总造价比传统现浇工艺总造价增加3.54 ～4.72 %。

结束语

综上所述，在市政桥梁工程中采用预制装配式施工技术能有效解决传统现浇施工工艺中对城市交通、周边居民带来的影响，虽工程总造价有所提升，但能大幅节省施工时间，减少对周边环境地污染，具有更高的社会价值。但是目前该技术还处于推广阶段，在技术和工艺上还有较大提升空间，且前期构件预制的成本和难度都较高，也在一定程度上制约了该技术的发展。建议行政主管部门给予一定的造价政策支持，扩大该技术的应用范围，使我国建筑水平更上一层楼。