節(jié)段預(yù)制拼裝施工關(guān)鍵技術(shù)

周志文 李偉幸

（中交二航局第二工程有限公司， 重慶 401121）

1 工程簡(jiǎn)介

南引橋工程里程為 K277+095～K279+698，其中合并段里程為K277+095～K278+145，長(zhǎng)1050m，本段施工中上部結(jié)構(gòu)靠江側(cè)第1、2、3 聯(lián)結(jié)構(gòu)類型均為預(yù)制節(jié)段拼裝混凝土箱梁，靠岸側(cè)第4、5 聯(lián)為鋼混組合箱梁。

2 總體施工工藝

節(jié)段箱梁為本橋的重點(diǎn)結(jié)構(gòu)，以短線匹配法為主，嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)制作，根據(jù)工程需求，現(xiàn)場(chǎng)共配置9 個(gè)箱梁預(yù)制臺(tái)座，期間所有的預(yù)制作業(yè)均選用整體鋼模板。首先完成鋼筋綁扎作業(yè)，形成完整的節(jié)段梁鋼筋骨架，再通過龍門吊的輔助有序轉(zhuǎn)移至預(yù)制臺(tái)座，于該處設(shè)置內(nèi)模及端模，尺寸、穩(wěn)定性等方面滿足要求后即可澆筑混凝土，檢驗(yàn)強(qiáng)度情況，達(dá)標(biāo)則拆模并移梁至養(yǎng)護(hù)區(qū)，若節(jié)段箱梁質(zhì)量達(dá)標(biāo)則放置在存梁臺(tái)座上，以便后續(xù)使用。

3 總體施工順序

按照如下流程完成各節(jié)段梁的施工作業(yè)：分離段（先左幅S22-S35、后右幅S22-S35）→合并段下層（先左幅S16-S01、后幅S16-S01）→合并段上層（先左幅S16-S01、后幅S16-S01）。

對(duì)于單跨梁預(yù)制施工作業(yè)，應(yīng)優(yōu)先從一端墩頂塊開始，按特定流程有序向另一端推進(jìn)，最終結(jié)束整個(gè)單跨梁預(yù)制作業(yè)。預(yù)制施工流程具體為：

鋼筋綁扎臺(tái)座、箱梁預(yù)制臺(tái)座設(shè)計(jì)、安裝→固定端模定位、安裝→底模、側(cè)模調(diào)整安裝→鋼筋骨架綁扎、預(yù)應(yīng)力管道定位安裝、預(yù)埋件安裝→鋼筋骨架吊裝入模→鋼筋及墊塊補(bǔ)充、保護(hù)層調(diào)整→鋼筋、預(yù)應(yīng)力、預(yù)埋件、保護(hù)層檢查驗(yàn)收→內(nèi)模移入就位→固定端模、匹配梁復(fù)制→砼澆筑、養(yǎng)護(hù)→拆模→移入存梁區(qū)。

3.1 預(yù)制場(chǎng)建設(shè)

3.1.1 生產(chǎn)區(qū)布置

以大構(gòu)件生產(chǎn)需求為準(zhǔn)，將此部分的生產(chǎn)區(qū)尺寸設(shè)為345m×224m，具體包含節(jié)段梁、橋面板兩部分的單獨(dú)預(yù)制區(qū)。配置9 個(gè)預(yù)制臺(tái)座，主要作用在于給節(jié)段梁的預(yù)制提供基礎(chǔ)工具，存梁臺(tái)座總量共計(jì)153 個(gè)，且均采取雙層存梁方式。按正常施工進(jìn)度，單日預(yù)制梁可達(dá)到2.5～3 榀。選擇預(yù)制臺(tái)座背面的位置，于該處設(shè)車間以便給鋼筋加工提供場(chǎng)所，內(nèi)部設(shè)9 個(gè)鋼筋綁扎臺(tái)座?；炷翑嚢枵咀裱徒瓌t，設(shè)置在預(yù)制臺(tái)座北面，面積88.5m×59m，采取半封閉建設(shè)形式，主要特點(diǎn)在于攪拌主機(jī)與管體下部形成緊密的封閉關(guān)系，并共同置于攪拌樓內(nèi)，為順應(yīng)環(huán)保發(fā)展理念，配置除塵系統(tǒng)[1]。

3.1.2 地基處理

廠區(qū)分布大量淤泥層，明顯加大地基處理難度，重點(diǎn)體現(xiàn)在大構(gòu)件生產(chǎn)區(qū)，為滿足穩(wěn)定性要求，該處回填塊石層厚度應(yīng)達(dá)到4m。此外，遵循因地制宜原則，根據(jù)各區(qū)域的實(shí)際情況采取相適應(yīng)的地基處理方案，以便增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性。

（1）圍堤區(qū)。選用堆載預(yù)壓法，平均處理深度25m。

（2）大型構(gòu)件生產(chǎn)區(qū)。選用PHC 管樁+碎石褥墊層相結(jié)合的方式，構(gòu)成穩(wěn)定性較好的復(fù)合地基。

3.1.3 測(cè)量塔建立

本工程節(jié)段梁預(yù)制均選擇短線匹配法，為了提高此工法的應(yīng)用效果，必須加強(qiáng)對(duì)預(yù)制精度的控制，此時(shí)測(cè)量塔的建設(shè)則極具必要性。

兩個(gè)測(cè)量塔構(gòu)成一組，分別設(shè)置在預(yù)制臺(tái)座兩側(cè)，作為測(cè)量塔和目標(biāo)塔而使用。較關(guān)鍵的是測(cè)量塔的設(shè)置，均采取鋼管樁的形式，以箱梁預(yù)制頂面高度為基準(zhǔn)，所設(shè)置的測(cè)量塔頂端必須超出1～2m，要充分考慮預(yù)制區(qū)鋼棚架的搭設(shè)情況，以不影響測(cè)量視線為前提確定合適高度。

3.2 長(zhǎng)線臺(tái)座法

以制梁線型為基本依據(jù)，搭建長(zhǎng)臺(tái)座，于該處有序完成各塊件的匹配預(yù)制作業(yè)。此方法的優(yōu)勢(shì)在于可控性較好，能靈活調(diào)整幾何形狀，生產(chǎn)運(yùn)輸也更為便捷，省去了梁端轉(zhuǎn)移至貯放地的環(huán)節(jié)，也正是基于此特點(diǎn)可大幅減少累積偏差，正常狀況下實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)的同時(shí)匹配預(yù)制，作業(yè)效率顯著提高。但也需意識(shí)到此法的局限之處在于占地面積大、對(duì)于臺(tái)座穩(wěn)定性提出較高要求。

3.3 短線法預(yù)制拼裝

此方法的主要思路在于通過相同的模板澆筑多個(gè)節(jié)段，期間模板要始終維持穩(wěn)定狀態(tài)，結(jié)束澆筑后需要轉(zhuǎn)移梁端，使其進(jìn)入到指定的匹配位置，完成相應(yīng)處理后再轉(zhuǎn)至梁場(chǎng)。此方法的優(yōu)勢(shì)在于占地面積小、可實(shí)現(xiàn)高效的流水線作業(yè)，對(duì)于節(jié)段類型多變的工程項(xiàng)目具有可行性，預(yù)制節(jié)段模板可維持穩(wěn)定狀態(tài)，因此平曲線或豎曲線都可得到有效的控制。但此方法也存在局限之處，即對(duì)儀器的精度提出了較高的要求，放置匹配段時(shí)不允許產(chǎn)生任何偏差；也需要得到高素質(zhì)人員的支持，按照規(guī)范做好現(xiàn)場(chǎng)管理，避免工序混亂的局面。為保證預(yù)制效果，技術(shù)人員要發(fā)揮出引導(dǎo)作用，熟知工程資料的具體細(xì)則，給施工人員提供指正確指導(dǎo)，以便形成流水線生產(chǎn)形式，在保證預(yù)制效果的前提下盡可能提高效率。

3.4 上部結(jié)構(gòu)施工

按特定的流程完成上部結(jié)構(gòu)施工作業(yè)，具體為：預(yù)制→運(yùn)輸→架橋→拼裝。

對(duì)于上部結(jié)構(gòu)的拼裝可以選擇的方法較多，具體有：一是平衡懸臂法，架橋機(jī)是主要施工設(shè)備，以橋墩為中心采取對(duì)稱布置形式；二是逐孔拼裝法，涉及到施工作業(yè)的各架橋機(jī)設(shè)備均按照特定的方向單向排列，完成各節(jié)段的拼裝作業(yè)；三是懸臂拼接法，除了完成拼接外，還需要執(zhí)行預(yù)應(yīng)力張拉處理。各工法都有獨(dú)特之處，平衡懸臂法的特點(diǎn)在于場(chǎng)地占用面積較小，可有效節(jié)省橋下空間，因此成為市區(qū)高架施工的重要方法；若應(yīng)用逐孔架設(shè)法，可提高施工效率，對(duì)于上部結(jié)構(gòu)具有變化特性的工程而言較為適用，對(duì)于場(chǎng)地條件欠佳或是施工線路較長(zhǎng)的情況，逐孔架設(shè)法也具有適用性。

3.5 節(jié)段連接施工

以節(jié)段接縫類型為判別依據(jù)，具體可分為兩種方法：一是干法拼裝，其核心在于靈活應(yīng)用預(yù)制場(chǎng)匹配法，充分考慮到線形、坡度的要求，合理完成預(yù)制作業(yè)，節(jié)段粘結(jié)選用的材料是環(huán)氧樹脂膠，再輔以張拉處理，以便形成完整的整體；二是濕法拼裝，應(yīng)用此方法時(shí)必須在節(jié)段間預(yù)留適量寬度，產(chǎn)生的接縫通過現(xiàn)澆砼的方式處理，若滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求則將節(jié)段向前推移，以便展開下一孔的架設(shè)作業(yè)。相比之下，橋梁建設(shè)領(lǐng)域以干法拼接的應(yīng)用更為廣泛，主要得益于工藝簡(jiǎn)單、高效的優(yōu)勢(shì)，且環(huán)氧樹脂可發(fā)揮出較良好的防水作用。

3.6 下部結(jié)構(gòu)施工

橋梁施工易對(duì)周邊環(huán)境造成不良影響，此現(xiàn)象在市政橋梁項(xiàng)目中更為明顯，因此減少污染物排放是重要的發(fā)展思路，對(duì)此可選用工業(yè)化裝配的方式。而在橋梁結(jié)構(gòu)的組成中，下部結(jié)構(gòu)對(duì)整體穩(wěn)定性的影響較為明顯，在地震荷載作用下通過該結(jié)構(gòu)可保證橋梁其它結(jié)構(gòu)不受到損傷，施工中需要注重節(jié)段劃分及連接等方面的工藝要點(diǎn)。豎向預(yù)制節(jié)段拼接是較為傳統(tǒng)的方法，其局限之處在于操作難度大，不利于施工作業(yè)的高效推進(jìn)，初期主要被應(yīng)用于大型跨海橋梁工程中，豎向預(yù)應(yīng)力筋是重要的構(gòu)件，但考慮到穿束難度較大的問題，通常變更為鋼套筒連接、高強(qiáng)混凝土連接等更為先進(jìn)的方法，此時(shí)可保證橋梁下部結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，使其具有抗震性與穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

橋梁是交通建設(shè)領(lǐng)域的重要項(xiàng)目，現(xiàn)階段以節(jié)段預(yù)制拼裝工藝的應(yīng)用較為廣泛，在保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同時(shí)還可減少污染，提高橋梁工程的綜合效益。但預(yù)制節(jié)段施工的難度較大，值得工程技術(shù)人員在此方面深入探討，提出優(yōu)化方法，加強(qiáng)對(duì)各節(jié)段的質(zhì)量控制，進(jìn)而提高節(jié)段預(yù)制拼裝工藝水平，促進(jìn)橋梁事業(yè)的發(fā)展。