關(guān)于裝配式橋梁的施工技術(shù)的全面講解

1、關(guān)于裝配式橋梁的施工技術(shù)的全面講解裝配式橋梁對于我們很多路橋老炮兒來說都是熟悉的不能再熟悉了，但是如何與年輕一輩說明裝配式橋梁的相關(guān)知識 呢？比如它是如何施工的？它的施工工序都有哪些？在施工過程中我們都需要注意哪些問題？下面就讓我們一起再 次回顧一下讓我們十分熟悉的裝配式橋梁的施工技術(shù)吧。1、裝配式墩臺施工裝配式墩臺是將高大的墩臺沿垂直方向、按一定模數(shù)、水平分成 若干構(gòu)件，在橋址周圍的預(yù)制場地 上進(jìn)行澆筑，通過車船運(yùn)輸至現(xiàn)場，起吊拼裝。裝配式墩臺 的主要特點(diǎn)是：可以在預(yù)制場預(yù)制構(gòu)件， 受周圍外界干擾少， 但相對來說，對運(yùn)輸、起重機(jī)械設(shè)備要求較高。裝配式柱式墩系將橋墩分解成若干構(gòu)件，如承臺、柱、

2、蓋梁(墩 帽)等,在工廠或現(xiàn)場集中預(yù)制，再運(yùn)送到現(xiàn)場裝配成橋墩。具施工工序主要為預(yù)制構(gòu)件、安裝連接與混凝土填縫。其中拼裝接頭是關(guān)鍵工序，既要牢固、安全，又要結(jié)構(gòu)簡單便于施工。(1)采用有粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力筋連接構(gòu)造有粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力筋連接構(gòu)造往往配合砂漿墊層或環(huán)氧膠接縫構(gòu)造實(shí)現(xiàn)節(jié)段預(yù)制橋墩的建造，方案中的預(yù)應(yīng)力筋可采用鋼絞線或精軋螺 紋鋼等高強(qiáng)鋼筋。該構(gòu)造特點(diǎn)是預(yù)應(yīng)力筋通過接縫，實(shí)際工 程應(yīng)用較多，設(shè)計(jì)理論和計(jì)算分析以及施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)成熟。不足是墩身造價相對傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土橋墩要高許多，同時現(xiàn) 場施工需對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉、灌漿等操作，施工工藝復(fù)雜，施工時間較長。(2)灌漿套筒連接預(yù)制墩身節(jié)段通過灌漿連

3、接套筒連接伸由的鋼筋，墩身與蓋梁或承臺之間的接觸面往 往采用砂漿墊層，墩身節(jié)段之間采用環(huán)氧膠接縫構(gòu)造。構(gòu)造 特點(diǎn)是施工精度要求較高，現(xiàn)場施工所需時間短，同時也不 需要張拉預(yù)應(yīng)力筋，現(xiàn)場工作量顯著減小，其正常使用條件 下的力學(xué)性能與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土橋墩類似，因此具有一定的 經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。從國外應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)看，低地震危險區(qū)已開始廣泛 應(yīng)用，高地震危險區(qū)域的應(yīng)用和科學(xué)研究還在進(jìn)行中o(3)灌漿金屬波紋管連接該連接構(gòu)造常用于墩身與承臺或墩身與蓋梁的連接，預(yù)制墩身通過預(yù)埋于蓋梁或承臺內(nèi)的灌漿金 屬波紋管連接墩身內(nèi)伸由的鋼筋，在墩身與蓋梁或承臺之間 的接觸面往往采用砂漿墊層，墩身節(jié)段之間采用環(huán)氧膠接縫 構(gòu)造，見圖

4、5所示。該構(gòu)造現(xiàn)場施工時間短，但需要滿足縱 筋足夠的錨固長度，其力學(xué)性能與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土橋墩類似。 目前國外已有少數(shù)橋梁使用這種連接構(gòu)造進(jìn)行施工，高地震 危險區(qū)域內(nèi)應(yīng)用較少，其抗震性能如何目前仍在研究中。(4) 插槽式連接插槽式連接構(gòu)造如圖 6所示，已在一些橋梁工程 中得到應(yīng)用，主要用于墩身與蓋梁、樁與承臺處的連接，與 灌漿套筒、金屬波紋管等相比，優(yōu)點(diǎn)是所需施工公差可以大 一些，現(xiàn)場需要澆筑一定的混凝土。(5)鋼筋焊接或搭接并 采用濕接縫預(yù)制拼裝橋墩預(yù)先伸由一定數(shù)量的鋼筋以便與相鄰構(gòu)件預(yù)留鋼筋搭接，需設(shè)臨時支撐，鋼筋連接部位需通過后澆混凝土（濕接縫）方式連接，這也是目前國內(nèi)較多采 用的節(jié)段拼裝

5、橋墩的設(shè)計(jì)思路。采用該構(gòu)造建造橋墩，力學(xué) 性能往往與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土橋墩類似，但濕接縫的存在會增 加施工時間和現(xiàn)場鋼筋搭接、澆筑的作業(yè)量，從快速施工角 度考慮，該方案存在一定不足。（6）承插式連接承插式接縫連接構(gòu)造是將預(yù)制墩身插入基礎(chǔ)對應(yīng)的預(yù)留孔內(nèi)，插入長度 一般為墩身截面尺寸的1.21.5倍，底部鋪設(shè)一定厚度的砂 漿，周圍用半干硬性混凝土填充。優(yōu)點(diǎn)是施工工序簡單，現(xiàn) 場作業(yè)量少；不足是接縫處的力學(xué)行為如何，特別是抗震性 能如何，尚需進(jìn)一步研究。國內(nèi)北京積水潭橋采用該連接構(gòu) 造建造，美國一些橋梁也采用該連接構(gòu)造進(jìn)行建造。如圖 7 所示。預(yù)制拼裝立柱的抗震性能預(yù)制立柱的抗震性能是阻礙 全預(yù)制拼裝技

6、術(shù)在高地震危險區(qū)域橋梁中應(yīng)用的一個技術(shù) 難題，為了實(shí)現(xiàn)全預(yù)制拼裝技術(shù)的全面推廣應(yīng)用，必須對預(yù) 制拼裝立柱的抗震性能展開深入的研究。以典型實(shí)際工程橋墩構(gòu)造為原型，選取套筒（Coupler ）、波紋管（Duct）和有 粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋三種預(yù)制拼裝連接方式，進(jìn)行了矩形實(shí)心節(jié)段 預(yù)制立柱的低周反復(fù)水平加載縮尺試驗(yàn)研究，通過對不同構(gòu) 造細(xì)節(jié)下節(jié)段預(yù)制立柱試件的擬靜力試驗(yàn)和有限元數(shù)值分 析，研究了不同構(gòu)造方式下節(jié)段預(yù)制立柱的滯回特性、延性 變形、接縫處的非線性力學(xué)行為、損傷和破壞機(jī)理等。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用套筒（Coupler ）、波紋管（Duct）預(yù)制拼裝連接構(gòu)造的橋墩與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土橋墩相比，具有相近的抗

7、震性能，可滿足預(yù)期抗震性能的要求。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋連接 預(yù)制拼裝橋墩具有與現(xiàn)澆混凝土橋墩相近的變形能力，但耗 能能力較弱。止匕外，通過計(jì)算分析、連接裝置試驗(yàn)、對整批 試件的制作和運(yùn)輸過程的研究表明，套筒（ Coupler ）和波 紋管（Duct）兩種預(yù)制拼裝連接方式，立柱總體受力、構(gòu)造 連接、抗震性能和整個施工工藝細(xì)節(jié)均可以滿足當(dāng)前設(shè)計(jì)和 施工的要求，可用于工程實(shí)踐。應(yīng)用實(shí)例： xxJMB2-5 xx高架路（G2S6）及地面道路新建工程起始于曹安公路 以南，向北跨越南翔編組站后沿滬宜公路到S6立交止。路橋集團(tuán)承擔(dān)標(biāo)段為JMB2-5標(biāo)，工程南起真南路南側(cè)約 130m , 北至豐北路北側(cè)約130m

8、,全長1.56KM ,高架道路設(shè)計(jì)為雙 向6車道，雙向4快2慢。2014年11月4日，xx高架北 段JMB2-5標(biāo)正式開工，標(biāo)志著路橋施工在橋梁預(yù)制拼裝領(lǐng) 域全面升級，該標(biāo)段將實(shí)現(xiàn)橋梁蓋梁、立柱下部結(jié)構(gòu)預(yù)制拼 裝工藝在國內(nèi)的首次大規(guī)模應(yīng)用。高架橋下部結(jié)構(gòu)橋墩采用 大挑臂“倒T型”蓋梁雙柱式橋墩，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)制小箱梁。 蓋梁下層與立柱均采用工廠化集中預(yù)制，現(xiàn)場進(jìn)行裝配施工。上海路橋在xx高架路（G2-S6 ）及地面道路新建工程 JMB2-5 標(biāo)將橋梁下部結(jié)構(gòu)預(yù)制拼裝大規(guī)模付諸實(shí)施，是上海市乃至 國內(nèi)首個大規(guī)模推行及運(yùn)用預(yù)制裝配施工工藝的高架道路 工程，具預(yù)制硅結(jié)構(gòu)包括立柱、蓋梁、小箱梁及防撞墻等

9、多個部位，并在現(xiàn)場安裝。裝配式柱式墩臺施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）墩臺柱構(gòu)件與基礎(chǔ)頂面預(yù)留桿形基座應(yīng)編號，并檢 查各個墩、 臺高度和基坐標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)要求；基口四 周與柱邊空隙不得小于 2cm o （2）墩臺柱吊人基杯內(nèi)就位時， 應(yīng)在縱、橫方向測量，使柱身豎直度或傾斜度以及平面位置 均符合設(shè)計(jì)要求；對重量大、細(xì)長的墩柱，需用風(fēng)纜或撐木 固定后，方可放吊鉤。（3）在墩臺柱頂安裝蓋梁前，應(yīng)先檢 查蓋梁上預(yù)留槽眼位置是否符合設(shè)計(jì)要求，否則應(yīng)先修鑿。（3）柱身與蓋梁（墩帽）安裝完畢并檢查符合要求后， 可在基 杯空隙與蓋梁槽眼處澆筑稀砂漿，待其硬化后，撤除楔子、 支撐或風(fēng)纜，再在楔子孔中灌填砂漿。隨著預(yù)

10、應(yīng)力技術(shù)的成 熟與發(fā)展，預(yù)應(yīng)力開始應(yīng)用于墩臺上，特別是后張法預(yù)應(yīng)力 鋼筋混凝土裝配式墩臺。它的施工方法與裝配式柱式墩臺施 工方法相似，除了安裝時的連接接頭處理技術(shù)之外，節(jié)段預(yù) 制構(gòu)件之間的連接方式主要依賴于預(yù)應(yīng)力鋼束。后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土裝配式墩臺采用的預(yù)應(yīng)力鋼材主要有高強(qiáng)度低松弛鋼絲和冷拉IV級粗鋼筋兩種。后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝 土裝配式墩臺的預(yù)應(yīng)力張拉方式有以下兩種：張拉位置可以 在墩帽頂上張拉；亦可以在墩臺底的實(shí)體部位張拉。一般采 用墩帽頂上張拉。（1）墩帽頂上張拉預(yù)應(yīng)力鋼束其主要特點(diǎn) 是：張拉操作人員及設(shè)備均處于高空作業(yè)，張拉操作雖然 方便，但安全性較差；預(yù)應(yīng)力鋼束錨固端可以直接埋人承

11、臺，而不需要設(shè)置過渡段；在墩底截面受力最大位置可以 發(fā)揮預(yù)應(yīng)力鋼束抗彎能力強(qiáng)的特點(diǎn)。（2）墩底實(shí)心體張拉預(yù)應(yīng)力鋼束其主要特點(diǎn)是：張拉操作人員和設(shè)備均為地面作 業(yè)，安全方便；在墩底處要設(shè)置過渡段，既要滿足預(yù)應(yīng)力 鋼束張拉千斤頂安放要求，同時又要布置較多的受力鋼筋， 滿足截面在運(yùn)營階段受力要求；過渡段構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼束 的張拉位置與豎向受力鋼筋相互關(guān)系較為復(fù)雜。預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉要求、預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)的壓漿要求與預(yù)應(yīng)力混凝土梁 的要求一致。應(yīng)用實(shí)例：港珠澳大橋橋梁工程非通航孔橋預(yù) 制墩臺施工橋梁下部墩身與承臺在工廠進(jìn)行一體預(yù)制；其中， 承臺為倒凹形結(jié)構(gòu)，具上設(shè)有多個導(dǎo)向孔、多個排氣補(bǔ)注孔 和多個支撐墊板；

12、多個導(dǎo)向孔均置于承臺周緣，多個支撐墊 板均置于承臺內(nèi)腔頂面周緣，多個排氣補(bǔ)注孔均布于墩身與 承臺相交處周緣；承臺位于水平防沖墊層上表面，墩身與承 臺圍成的空腔下口為防沖墊層封閉，空腔內(nèi)充有填芯混凝土； 每個導(dǎo)向孔內(nèi)固接有一導(dǎo)向樁，導(dǎo)向樁垂直穿過防沖墊層插 入海、江、或河床中；多個支撐樁與承載樁分布在預(yù)制基礎(chǔ) 下方，垂直穿過防沖墊層插入海、江或河床中，與防沖墊層、 空腔內(nèi)填芯混凝土固接；支撐樁或承載樁的樁頂有填芯混凝 土，填芯混凝土頂面為樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁頂填芯混凝土高度53 0米；其中，支撐樁的樁頂設(shè)支撐樁定位構(gòu)件，支撐 樁定位構(gòu)件與承臺內(nèi)頂面的支撐墊板相對應(yīng)，并經(jīng)支撐樁定位構(gòu)件與支撐墊板固接。

13、該技術(shù)將預(yù)制基礎(chǔ)的承臺全部埋入 海（或江、河）床，能降低橋梁阻水率、縮短施工工期、減小 環(huán)境影響，且工程造價低。2、索塔施工一一混凝土索塔3、大節(jié)段梁體工業(yè)化現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造、安裝技術(shù)的 發(fā)展史也可以基本上說是一部不斷深入的“工業(yè)化”理念的實(shí) 踐史。所為鋼結(jié)構(gòu)的“工業(yè)化”理念在這里是指：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、 制造、運(yùn)輸及安裝的工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、及大型化，現(xiàn)代鋼結(jié) 構(gòu)工業(yè)化的基本目標(biāo)是更好更快地實(shí)施不同形式的鋼結(jié)構(gòu)工程。我國現(xiàn)代鋼桁架橋梁基本單元從“桿件 +板片”到“桿件 整體節(jié)點(diǎn)”，鋼結(jié)構(gòu)單元的基本連接形式從卯接到栓焊連接， 整整走過了近百年的歷史。目前，國際發(fā)達(dá)國家已經(jīng)發(fā)展到 了大節(jié)段乃至超大節(jié)段

14、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、及吊安，極大地 提高了項(xiàng)目實(shí)施的效率，更好地保證了鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量。大節(jié)段運(yùn)輸：大節(jié)段整體吊裝：4、鋼梁懸拼施工懸臂拼裝法是將預(yù)制好的節(jié)段，用支承在 已建成懸臂上的專門懸拼吊機(jī)，懸吊于梁位上逐段拼裝，與 已成型節(jié)段錨固后，在拼裝下一節(jié)段，拼裝長度一般25m為宜。懸拼按照起重吊裝方式的不同分為：浮吊懸拼、牽引 滑輪組懸拼、連續(xù)千斤頂懸拼、纜索起重機(jī)（纜吊）懸拼及 懸臂吊機(jī)。懸拼的核心是梁的調(diào)運(yùn)與拼裝，梁體節(jié)段的預(yù)制 是懸拼的基礎(chǔ)。懸拼施工工序主要包括梁體節(jié)段的預(yù)制、移位、存放、運(yùn)輸；梁段起吊拼裝；懸拼梁體體系轉(zhuǎn)換；合攏段施工。5、混凝土節(jié)段梁施工預(yù)制節(jié)段（鋼筋硅節(jié)段、鋼梁節(jié)段） 拼裝施工法：是將橋梁的梁體縱向劃分為若干節(jié)段塊，在工 廠里或橋位附近的預(yù)制場內(nèi)預(yù)制后，運(yùn)至橋位，然后通過施 加預(yù)應(yīng)力，將節(jié)段塊組拼成為整體結(jié)構(gòu)。是近四十年內(nèi)才發(fā) 展起來的施工方法，被廣泛應(yīng)用于鋼筋混凝土及鋼橋施工中。 節(jié)段的預(yù)制主要有長線臺座法和短線臺座法。長線臺座法就 是按照設(shè)計(jì)的制梁線型，將所有的塊件在一個長臺座上一塊 接著一塊的匹配預(yù)制，使兩塊間形成自然匹配面。該方法的