预制节段拼装桥梁施工关键技术探析

付海

摘 要：随着我国铁路市场不断地扩展，铁路大跨度桥梁等基础建设也随之而来。在空间异常特殊的地区修建横跨既有线高架桥梁，施工场地是一大难题。节段预制拼装有工厂化生产、较小吨位运输、施工场地小、施工速度快、安全风险低等优点，逐渐成为公路、铁路桥梁特殊地段施工的首选施工方法。基于此，本文主要对预制节段拼装铁路桥梁单线箱梁施工关键技术进行分析。

关键词：预制节段拼装;桥梁施工;箱梁;关键技术

0 前言

预制拼装桥梁结构是装配式建筑产业中的重要部分，采用预制节段进行桥梁施工的施工方法最初在20世纪50年代诞生，这种技术在国外的应用比较普遍和成熟，但其施工工艺具有一定的复杂性，而且我国节段预制拼装桥梁施工技术起步较晚，2000年以来发展较快。当前，我国很多公路、鐵路桥梁建造中，很多时候会采用节段预制拼装法，其应用效果良好，但在其不断发展中还需要对其施工技术具备更科学的了解，加强对工程的质量控制。

1 预制节段拼装工法的优点

和其他工法相比，预制节段拼装工法具有明显优点。

1.1 和现浇法相比

（1）不影响桥下交通，适宜交通繁忙地段施工。因为吊装作业安全性较好，桥下不用搭设支架，施工过程可不中断交通。

（2）对环境影响小，具有环保优势。由于不搭支架，桥下场地不用大范围特殊处理，对地面环境影响较小;另外，没有现场砼浇筑和养护，避免对周围环境造成污染。还能避免施工过程长时间搭设支架而影响市容，其施工过程的场面本身就是一道风景线。

（3）大大缩短工期。节段预制可和桥梁下部施工同步进行，而现浇施工需搭支架，等待拆支架和模板，每孔所需时间远远大于节段拼装。

（4）节省大量的支架和模板费用。现浇施工所需的支架数量巨大，尤其是墩柱高的时候;整孔模板需大量钢板等材料。而节段拼装不用支架，预制只要几套节段模板，就能预制出全桥各种曲线和坡度的梁。

（5）外观质量好。由于节段模板尺寸小，加工和安装质量标准高，预制出的节段外观质量可以达到很高的水平，而现浇模板由于尺寸太大，加工和安装质量受到很大影响，所以成品的外观质量会逊色得多。此外，对于曲线桥，现浇施工只能采取“以折代弯”，而节段却可通过短线匹配预制法处理很较为圆顺、平滑，桥梁架设成型后两种线形质量存在非常大的差别。

1.2 和整孔预制相比

（1）对预制场地的要求较低。首先是选址要求：节段梁分成了2.5 m每节进行预制，满足长途运输的要求，因此预制场的设置较为灵活。而整孔预制构件尺寸大，预制场只能设在桥的附近;其次是场地面积要求：整孔预制的构件尺寸太大，要求预制台座和存梁场地面积较大，而节段梁尺寸小，整个预制场地范围不大即可满足要求。

（2）节省模板投资。整孔预制每套模板都是非常庞大的，模板投资比节段法预制大得多。

（3）外观质量好。原因和现浇的相同，包括加工安装质量和线形控制上的两方面因素。

（4）对运梁便道的标准要求低。一个节段重40 t左右（针对本工程），桥梁下部施工便道只要有硬化、坡度不是很大的情况下，即可作为运梁便道。但整孔梁重达400 t左右，长度30 m，要求运梁道路标准非常高，实际很难具备，故其运梁方式基本是采用桥上运梁。

（5）不会影响桥面后续工序施工。如前所述，节段拼装可采取桥下运梁，则桥面后续工序施工（如桥面防水、铺轨等），可同时跟进。而整孔吊装采用桥上运梁，须全部吊装好才能开始桥面后续工序施工。当桥较长时，同样采用桥上运梁方式，由于节段梁运输较为方便，可以在增加投入不大的条件下，通过多设提梁点来分段交付桥面后续工序施工，从而缩短总工期。而整孔梁的提梁点设置却很难增加。

2 预制节段拼装工法案例分析

2.1 案例介绍

下面以新龙桥 13Z001-13Z004 跨为大跨变截面节段梁依托，跨径为 40 m+66 m+40 m。主梁采用双箱单室等梁高斜腹板预应力混凝土箱梁，两个箱室之间设置 0.5 m 的纵桥向湿接缝。顶板设单向横坡，利用箱梁整体旋转来形成。单个箱梁 宽度为 10.25 m，底板宽度 2.3 m，悬臂长度为 2.5 m，箱梁梁高为 2.2 m～3.6 m。节段梁 长度分别为 2.9 m 和 2.4 m，一跨有 12 个节段梁段组成，在 0 号块和 1 号块处设 置 15 cm 湿接缝，边中跨合拢段湿接缝为 40 cm 和 50 cm，一榀最大重量为 56 t，最 小重量为 42.12 t，大跨节段梁共计 176 片。

本工程的顺利竣工，进一步验证和体现了预制节段拼装工法的先进性，相信通过逐步推广和使用，此工法必将得到普遍的认可，为更多人所接纳和采用。目前除了广州地铁大规模采用之外，正在施工的还有苏通大桥。据悉，深圳地铁、武广客运专线等也将采用预制节段拼装工艺。

2.2 案例采用的关键技术介绍

预制节段拼装桥梁施工法，是根据拼装架桥机具和运输车辆的具体情况，将桥梁沿着纵轴线方向分为多个长度合适的阶段，在工厂工场预制后进行组拼。在完成桥墩施工，并确保其符合设计强度之后，使用载重运输车辆将工程所需的预制阶段运送到现场进行胶结安装。现场安装过程中需要利用特定的设备，这种架桥安装设备是需要经过专门设计的，将预制阶段拼装到位后，按照合理步骤施加预应力，从而形成整孔箱梁。

（1）节段预制场。预制阶段拼装桥梁建设中，一个典型特点就是节段预制，在桥梁制造中需要建设预制场并进行节段预制。预制场的建设要具体考虑到其场地位置、地质条件、运输线路等，在满足这些条件的情况下，尽量选择将其建设在工地附近，减少梁端运输过程中的成本消耗。

（2）节段预制。节段预制中会在预制场设置钢筋制作绑扎区、制梁区、拌和站和存梁区。绑扎区配置钢筋帮扎胎具，主要用于钢筋笼绑扎和预埋件安装工序;制梁区布设满足生产需求足量的生产线，在制梁区完成模板拼装、钢筋笼安放和浇筑混凝土浇筑工序;拌和站主要是存放粗细骨料、粉料及外加剂等，并搅拌混凝土;而存梁区进行成品存放、修整和养护，待整孔梁预制完成，强度满足设计要求时将其运输、架设。

（3）长线台座法。长线台座法是按照事先设计好的制梁线型，在长台座上将各块件依次进行匹配预制，使块件间可以形成自然匹配面。这种方法可以比较容易事先对几何形状的控制和布置，且其构造简单，施工生产控制便利。在脱模以后，也不需要将梁端立即转运到贮放地，而且不会累积偏差，可以通过下一个块件来及时调整已制块件，并进行多点的同时匹配预制，有利于加快施工。但这种施工方法也存在占地面积大、台座建设要保证基础坚固、曲线梁需形成合力曲度等特点。

3 结语

在桥梁建造中，应用预制阶段拼接工艺进行施工，可以减少污染，降低能耗，且可保证桥梁安全性。对此，还要加强对预制节段拼接工艺的研究和把握，不断完善施工工艺，完善施工控制等，提高我国桥梁设计建设水平和质量。

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