關(guān)于裝配式橋梁的施工技術(shù)的全面講解（全面）

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(duì)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(shí)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(tái)施工裝配式墩臺(tái)是將高大 的 墩臺(tái)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(chǎng)地上進(jìn)行澆筑,通過車船運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng),起吊拼裝.裝配式墩臺(tái)的 主要特點(diǎn)是：可以在預(yù)制場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件,受周圍外界干擾少,但相對(duì)來說,對(duì)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

2、,如承臺(tái)、柱、蓋梁(墩 帽)等,在工廠或現(xiàn)場(chǎng)集中預(yù)制,再運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)裝配成橋墩.其施工工序主要為預(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(jiǎn)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(jià)相對(duì)傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土橋墩要高許多,同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工需對(duì)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(shí)間較長(zhǎng).(2)灌漿套筒連接預(yù)制墩身節(jié)

3、段通過灌漿連接套筒連接伸出的 鋼筋,墩身與蓋梁或承臺(tái)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(chǎng)施工所需時(shí)間短,同時(shí)也不需要張拉預(yù)應(yīng)力筋,現(xiàn)場(chǎng)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(xiǎn)區(qū)已開始廣泛應(yīng)用,高地震危險(xiǎn)區(qū)域的 應(yīng)用和科學(xué)研究還在進(jìn)行中.(3)灌漿金屬波紋管連接該連接構(gòu)造常用于墩身與承臺(tái)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(tái)內(nèi)的 灌漿金屬波紋管連接墩身內(nèi)伸出的 鋼筋,在墩身與蓋梁或承臺(tái)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

4、膠接縫構(gòu)造,見圖5所示.該構(gòu)造現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間短,但需要滿足縱筋足夠的 錨固長(zhǎng)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(xiǎn)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(tái)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(chǎng)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)先伸出一定數(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(shí)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

5、 節(jié)段拼裝橋墩的 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(huì)增加施工時(shí)間和現(xiàn)場(chǎng)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(duì)應(yīng)的 預(yù)留孔內(nèi),插入長(zhǎng)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(jiǎn)單,現(xiàn)場(chǎng)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

6、礙全預(yù)制拼裝技術(shù)在高地震危險(xiǎn)區(qū)域橋梁中應(yīng)用的 一個(gè)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(duì)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(duì)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

7、相比,具有相近的 抗震性能,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.此外,通過計(jì)算分析、連接裝置試驗(yàn)、對(duì)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(gè)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：xxJ米B2-5xx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J米B2-5標(biāo),工程南起真南路南側(cè)約130米,北至豐北路北側(cè)約130米,

8、全長(zhǎng)1.56千米,高架道路設(shè)計(jì)為雙向6車道,雙向4快2慢.4日,xx高架北段J米B2-5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(jí),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(chǎng)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J米B2-5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(gè)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,其預(yù)制砼結(jié)構(gòu)包括立柱、蓋梁、小 箱梁及防撞墻等多個(gè)部位,并在現(xiàn)場(chǎng)安裝.裝

9、配式柱式墩臺(tái)施工應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)墩臺(tái)柱構(gòu)件與基礎(chǔ)頂面預(yù)留桿形基座應(yīng)編號(hào),并檢查各個(gè)墩、 臺(tái)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2厘米.(2)墩臺(tái)柱吊人基杯內(nèi)就位時(shí),應(yīng)在縱、橫方向測(cè)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(duì)重量大 、細(xì)長(zhǎng)的 墩柱,需用風(fēng)纜或撐木固定后,方可放吊鉤.(3)在墩臺(tái)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)應(yīng)力技術(shù)的 成熟與發(fā)展,預(yù)應(yīng)力開始應(yīng)用

10、于墩臺(tái)上,特別是后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土裝配式墩臺(tái).它的 施工方法與裝配式柱式墩臺(tái)施工方法相似,除了 安裝時(shí)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(tái)采用的 預(yù)應(yīng)力鋼材主要有高強(qiáng)度 低松弛鋼絲和冷拉級(jí)粗鋼筋兩種.后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土裝配式墩臺(tái)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(tái)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臺(tái),而不需要設(shè)置過渡段;在墩底截面受力最大

11、 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(shí)又要布置較多的 受力鋼筋,滿足截面在運(yùn)營(yíng)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(tái)施工橋梁下部墩身與承臺(tái)在工廠進(jìn)行一體預(yù)制;其中,承臺(tái)為倒凹形結(jié)構(gòu),其上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向孔、多個(gè)排氣補(bǔ)注孔和多個(gè)支撐墊板;多個(gè)導(dǎo)向孔均置于承臺(tái)周緣,多個(gè)支撐墊板均置

12、于承臺(tái)內(nèi)腔頂面周緣,多個(gè)排氣補(bǔ)注孔均布于墩身與承臺(tái)相交處周緣;承臺(tái)位于水平防沖墊層上表面,墩身與承臺(tái)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(gè)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(gè)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 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(tái)內(nèi)頂面的 支撐墊板相對(duì)應(yīng),并經(jīng)支撐樁定位構(gòu)件與支撐墊板固接.該技術(shù)將預(yù)制基礎(chǔ)的 承臺(tái)全部埋入海(或江、河)床,能降低橋

13、梁阻水率、縮短施工工期、減小 環(huán)境影響,且工程造價(jià)低.2、索塔施工混凝土索塔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)段設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)輸、及吊安,極大 地提高了 項(xiàng)目

14、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(zhǎng)度 一般25米為宜.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(鋼筋砼節(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(chǎng)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(zhǎng)線臺(tái)座法和短線臺(tái)座法.長(zhǎng)線臺(tái)座法就是按照設(shè)計(jì)的 制梁線型,將所有的 塊件在一個(gè)長(zhǎng)臺(tái)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