预制装配式技术应用于市政桥梁工程中的研究

张大尧

（六盘水市规划设计研究院有限责任公司，贵州六盘水 553000）

0 引言

近年来，由于我国市政工程建设项目的数量日益增加，我国市政工程的建设发展已不能与其工程的实际发展同步。我国的建筑行业中已经率先使用了预制装配式施工的建筑结构，而且随着应用价值的逐步凸显，我国建筑行业也在预制装配式施工建筑结构的运用水平实现了明显的技术提升，而城市建筑的建设也变成了实现我国城市化发展速度更加快的关键手段，所以预制装配式施工建筑结构对城市建设中的具体运用，将具有划时代的意义。在我国当前国民经济快速增长的大背景下，城市所面临的道路交通压力也已越来越大。为了更有效缓解城市压力，促进城市经济实现更好的发展，现代化城市路桥实施需求也越来越大。但同时，在随着信息化技术的发展和现代化施工标准化、规范化施工的要求之下，过去依靠传统的现场混凝土施工工艺进行现代化城市路桥施工的传统做法，由于在具体实施过程中不但噪声污染规模过大、时限过长，同时又在资金能源和人力物力等方面都浪费了不少，从而也就更加无法满足我国现代化城市路桥建设的新发展需要。但是，由于引入了预制拼装技术并在现代化城市道路桥梁中广泛的使用，不但可以在提高现代化城市路桥浇筑工程质量的基础上，还可以大大减少了现场混凝土搅拌施工的复杂程度，因此大大提高了施工效率和产品质量，并且还可以使现代化市政路面桥梁变得更加环保、耐用、安全。

1 预制预制技术在市政桥梁工程中的应用价值

从技术角度分析装配式建筑，具有良好的使用价值，能够大量节约建筑建材，并且还可以减少建设资金的浪费，已经成为当前对住宅工业化的改造过程中的重要技术。同时，运用该技术还可以大幅改变企业的施工技术要求，在发展现代电气技术、自动化、农业机械化等先进科学技术的道路上，进一步提高了施工的智能化水平，从而推动了建筑施工企业改革发展。装配式技术由设计制造厂家对设计部件进行了预制式装配，并明确了预制件的质量精度和产品质量等级，并加以了严密试验和检测之后，再根据方案运送至设计施工现场进行装配和使用。在建设施工现场，通常采取搭积木的方式逐步推进施工步骤。在前期准备的预制装配式施工建设时，通过分析数据可证明前期准备的预制装配式施工建设不但施工时限可以更缩短，同时还可从根本上实现了对原材料的节省，并可以降低材料在建筑施工过程中产生的污染，已经成为当前我国建筑向低碳化、环保化方向发展的一个重点目标[1]。

1.1 能够缩短工期

由于预制装配式桥梁在一般道路中的广泛运用，且现场施工时限较短，因此可以合理地对建筑工期加以把控。针对道路工程方面，科学合理的对先期准备装配式施工桥梁加以运用，特别是针对中小跨境桥，科学合理的运用预制安装技术，能够对工期加以压缩，促进施工效益的总体提高。

1.2 能够提升施工质量

一般情况下，预制装配式桥梁的所有结构都可以由建筑企业进行规格化制作，使得项目的建造效率可以有所保证。另外，由于和现场混凝土浇筑方式一样，对于预制装配式桥梁的随机因素也能够进行有效管理，所以混凝土的耐久性也比较好[2]。

1.3 受到环境的影响较小

在路面施工技术中，尤其针对预制装配式的桥梁结构而言，它所受环境因素的冲击较少，更利于环境保护和路面施工技术的可持续发展。通常，在预先准备的拼装施工过程中，其机械设备就会将现场的工艺信息直接传输至施工现场，在现场施工过程中只需完成机械安装和焊接操作即可。但是，项目实施阶段并没有给环境造成特别大的干扰，特别是比较适合应用于某些较复杂交通条件下的跨线桥建设上，而且由于其的污染程度较小，所以这与轨道交通项目的可持续发展思想十分相符。

2 预制装配式技术在桥梁工程中的优势

在新型城市路面桥梁工程建造中采用预制拼装工艺对比常规路面桥梁浇筑工艺而言有着众多的优点不仅可以大大提高路桥浇筑的效率和工程质量，同时能促进资金与物资的利用，降低污染，对环保起了良好的促进作用。此外，所有预制或装配式桥的主体结构的生产方式都是统一的工业化生产，通过对各类工业机械化装置的现场焊接生产，这就可以实现路面与桥梁工程建造的标准化、专业化、信息化和智能化。

2.1 能源和材料得以节约

节约了经费和设备。在预先的装配型工艺过程中，可以根据现场的具体计划情况和工期条件，对部分构件实现了提前预制型，也可以直接进行对电线的预埋，之后再直接运送到现场进行施工后期的完成型装配，这样就大大提高了工期效率。在完成设计后，还可以完成对已经设计好的工件开展验收，再将已经预制好的产品直接运送至施工现场，就这么实现了快速安装。该工艺设计合理，可以大大提高工艺效率，同时还能够节省大量建筑材料。并且，在加工过程中不会出现建筑材料的质量问题干扰工艺，还环保，具有绿色化的特点。

2.2 大幅缩短施工周期

很多高楼大厦都由工厂进行建设，但这些建筑形式又有着很大的精确度，但是在市政工程上，装配式的安装方法往往可以大大缩短工程建设时间。另外，在开展现场施工前，通常不需对施工过程详细加以检查，也不需要花费大量时间开展准备作业。如此，能够降低项目复杂度，大大缩短施工时间，减少资金浪费[3]。

2.3 控制施工现场的污染

在预制装配式施工中，建筑材料主要在车间进行制造，能够减少建筑施工现场的操作量，使施工现场不会产生巨大的噪声，而且减少了许多污染物料的生成，能够迅速地进行施工。此外，在建造时，通过对模板等建筑材料实行循环利用，也能够合理控制生产成本，从而保证了节约环保的效益。

2.4 色彩存在比较久的保存度

在建筑预制构件工程中，室内装饰材料和墙面结构材料均使用了绿色的环保型材质。对建筑物外立面材料实行了工厂化制造，不但能够确保外立面的高品质，而且同时采用了更复杂的工序，使建筑色彩拥有了更强的保存度。施工时间也大大减少了。对于预制构件来说，其最突出的优点就是能够大大缩短工期，迅速完成施工计划，大大提高施工的可预见性[4]。

3 城市道路桥梁上层建筑的具体设计

在实际的建设实施过程中，主要是先期准备装配型的桥梁结构。此外，针对桥梁上的高架与匝道型桥梁结构，需要把先期准备盖柱和预制桥墩的掺和混凝土进行应用。当工程完成钢结构的生产工作之后，全部过程都必须在现场进行施工。另外，针对工程建设时刚生产完成的混凝土桥面梁，因为整个吊装流程都要在施工现场进行，所以还同时采取了在现场进行干湿处理的方法，这样就有效的将整体安装品质进行了提高。针对工程建设，在对连续钢箱梁进行了生产完成之后，还可以采取了在现场分段的浇筑方式，在模板的搭设上也同时完成了整体吊装与拼接作业，这样实现了对整体的建筑品质与效率进行提高[5]。

当对桥梁下部结构做出了具体的设计措施之后，就可以对框架桥墩进行了使用，匝道桥下部也可以采用盖墩或者矩形独柱桥墩的形式进行采用，这样都可以使桥梁的整体高度得到了降低。此外，由于盖梁所需要使用的矩形，因此主线的整体高度也需要降低。此外，盖梁还必须使用标准预应力钢筋方式进行应用，根据构件的具体要求，正确的做出设计，准确的做出设计，以便为后期施工工作的进行打下基础。对于桥梁下部结构的进行，也必须对标准预制装配方法加以采用，以确保能够有效地减少不合理的模板浪费现象，全面提高制造质量，从而降低成本。对于设计工作可以的完成，也必须对标准化的设计方法加以应用。

桥墩预制拼装的基础架构施工。建筑桥墩的一项常用施工技术。一般情况下，对于在桥梁中并不带有基础的下部桥墩构件，在实际的设计过程中，我们也可采用对预制拼装等方法加以利用。具体可以分为如下3个部分，其中，针对全幅的双柱式大挑臂框架墩盖梁，由于结构必须采用倒矩形，所以对其中两个高架桥墩梁间的距离必须把控好，单侧的则一定要通过对预应力混凝土结构进行正确选型。较大跨度的桥墩梁来说，则需要与全幅的双柱式大挑臂框架墩盖梁规格相同，因此必须通过对预应力混凝土结构进行正确的选型。

4 预制技术在市政桥梁工程中的应用前景与建议

预制式装配式施工节点建筑技术的发展前景非常巨大，应当积极探索预制式装配式施工节点建筑技术应用的新环境、新方式，以便于逐渐促进预制式拼装架结构的普及和推广。特别是在城市基础设施项目方面，受到建筑环境复杂多变、对环境的要求较多，以及建筑的技术限制等因素的制约，造成了预制装配式建筑施工技术的应用前景更加广泛。而随着城市基础设施项目建筑难度的逐渐增大和新型技术手段的逐步积累，又将会大大促进着预制装配式建筑施工技术的发展。

4.1 采取技术发展策略

在工程实践中，首先有关主管部门必须加大投入政策的力度，与当前市政工程实际情况相结合，对预制装配式施工科技的使用进行必要的税费减免等政策扶持，同时将工程技术指标逐渐量化，并利用优惠政策扶持助力预制装配式施工科技的发展。

4.2 加大人才的培养力度

所有科技的提高都离不开人员的培训与应用，所以在市政的建造工程中，必须注意对先期的装配式施工建造人员的培养，特别是在综合管廊、大桥、轨道交通建设方面，为后期的开发提供支持与保证；也通过与大专院校开展沟通与学术交流，进一步培育预先的装配式建筑科技人才培养，促进市政产业的低碳化方向发展。

4.3 做好技术应用的把控

在市政工程中，必须严格地按照技术规范开展预制或装配式技术设备的使用，以此促进科学技术的发展，并提高科学技术的使用效益。在此过程中，必须重视对所有的技术环节进行合理把控，以提高先期准备及装配式施工技术的应用效果，同时注重做好施工前期的技术交底、工作标准、施工过程管理，在后期拼装时进行质量检查，全面落实工程质量监测与管理，以促进市政现代化施工的高效实施。

4.4 加强智能化、信息化

随着当前3D打印技术、摄影检测技术等新科技的蓬勃发展，自动化生产、数字化设计的模块化施工技术，已被广泛应用于预先准备装配式施工。此外，利用机器人的工艺也能够大大改善预制装配式建筑的施工进度。科学合理的对上述工艺加以运用，能够大大增强相关产品的竞争力。部分大中型预制构件公司也逐渐开始依靠工艺特色，引导潮流，拓展业务，以便取得可观的业绩与营收。随着当前市政工程建设的推进，承建单位的技术水平和高科技应用的水平越来越受重视。为此，企业需要重视加强科研方面的投入，进一步使用智能化、信息化的先进技术，提升施工的效果和质量。

5 城市道路中桥梁上部结构质量控制措施

承平台浇筑控制。混凝土施工之前，需要对模板、钢筋直径和预埋件安装的定位、长度以及保护层厚度等进行仔细检测，确保各个定位的准确程度和保护层厚度均符合设计规定。要求承台车方一次进行浇筑施工，为确保连续浇筑，在施工之前就必须进行严格的组织工作。仔细检验施工机械设备、输送泵等，并调试。在灌车的运输过程中要不停搅动水，保证拌和量均匀一致。浇筑时仔细查看泵管的密封度混凝土浇注时水和混凝土润滑管壁，避免浇筑过程中混凝土堵塞管道。对于混凝土体积密集地段，在浇筑时严格控制混凝土的各点质量，提高其密实度和平整性。

6 结语

综上所述，在当前，中国的路桥施工主要采用现浇混凝土施工方式，但这种混凝土施工方式的现场湿作业较多，工期过长，而且还将严重污染城市环境。另外，由于在施工过程当中，所需支架、模具耗材的用量很大，存在着较多施工成本。但随着建筑科技水平的日益提高，预制装配式桥梁已经获得了广泛应用，而通过预制装配式桥梁墩柱的预制施工，能够显著缩短了施工焊接和钢筋施工的时间，从而提升了机械化作业能力，提升了施工进度和施工质量，因此，对于大力推动钢筋预制装配式施工及混凝土桥梁的科技建设，有着重要意义和作用。