分析快速施工橋梁技術及應用

陶文景

(貴州貴安建設投資有限公司，貴州 貴安 550025)

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分析快速施工橋梁技術及應用

陶文景

(貴州貴安建設投資有限公司，貴州 貴安 550025)

針對快速施工橋梁，在簡述其主要特點的基礎上，對預制構件，包括上部結構、下部結構與連接系統，以及技術應用進行深入分析，旨在為橋梁工程快速發展奠定良好的基礎。

橋梁；ABC橋梁；技術與應用

1 ABC橋梁主要特點

(1)全面運用預制構件，構件進入施工現場以后可立即進行拼裝，進而有效降低了施工對既有交通設施造成的不利影響，也節省了用于交通管制方面的經濟成本。

(2)從工程造價角度講，ABC橋梁造價主要取決于拼裝預制構件的裝配化程度，簡單來說就是隨裝配化程度的不斷提高，造價逐漸減少，因此ABC橋梁有著極高的經濟性。

(3)ABC橋梁施工可大幅減少施工人員的工作強度，提高施工安全性。

(4)降低重型機械設備的使用強度，減少機械在場區內的逗留時間，繼而更好的保護外界自然環境，契合環境友好型理念。

(5)實現了工業化生產加工模式，保證構件及成橋質量，而且對于損壞構件的替換也十分方便。

2 ABC橋梁預制構件

2.1 上部結構

(1)預制橋面板：全高預制橋面系、半高預制橋面系、鋼混組和橋面系、纖維聚合物混凝土橋面板、鋼質開口格構式橋面系、木質橋面系。

(2)主梁：預制板梁、預制小箱梁、預制倒T梁、預制多T梁、預制馬蹄型T梁、鋼混組和梁。

2.2 下部結構

(1)橋墩蓋梁。蓋梁的截面形式主要有兩種，分別為矩形與倒T型。如果橋梁寬度較大，或者是吊裝能力相對較弱，則可將蓋梁預制成多個分段，然后進行分別連接。對于蓋梁和墩身立柱之間的連接，通常會選取機械耦合連接器；蓋梁和鋼排架樁墩之間的連接通常選取焊接方式；蓋梁和排架空心管樁之間的連接，需要把鋼筋設置在預留孔道當中，然后通過混凝土澆筑完成連接；蓋梁和混凝土排架樁墩之間的連接，需要先在蓋梁上預留一定空間，然后在連接完成后進行混凝土澆筑。

(2)墩柱。ABC橋梁墩柱一般預制成全高或者是分段形式拼裝，截面的形式較為多樣，主要包括矩形、圓形與工字型等。墩柱的連接方式主要有三種：其一為將墩柱嵌入至墩帽當中；其二為借助灌漿耦合器；其三為采取預應力筋連接。

為確保蓋梁和墩柱連接牢靠，應根據現場實際情況選取最佳的連接方式，可選方式有：承插式連接，灌漿套管以及波紋管連接等。對于墩柱和承臺之間的連接，大多會運用現澆連接法。在海洋工程當中，應結合高樁采用有效措施保證連接可靠性。

(3)橋臺

①懸臂橋臺。按擋墻高度可將橋臺分為兩種類型，即為高擋墻與低擋墻。其中，低擋墻橋臺主要安裝于路堤上端，長度相對較小，用于阻擋上部土壤。而高擋墻橋臺主要安裝于高路基邊坡，橋臺和承臺之間存在凹槽，在凹槽處完成橋臺和承臺之間的連接。

②預制埋置橋臺。運用這種橋臺可大幅降低土壓力，若不考慮結構物所處位置，則預制埋置橋臺與橋墩是較為相似的。此外，在之前提到的墩柱連接方式也可在此橋臺中使用。

(4)基礎。相比之下，混凝土空心樁有著很好的經濟性特點，但其整段長度較大，會受到運輸條件等方面的影響，因此在實際情況中可將其分為多個節段再進行拼裝。

2.3 連接系統

(1)灌漿套管。灌漿套管為全新的鋼結構連接方式，其原理為在套筒和被連接鋼材之間的環形間隙中填充一定量的灌漿料，進而實現鋼材連接。為有效提升黏結強度，減少重疊距離，可適時采取改進措施，如預應力灌漿等。

(2)機械耦合器。機械耦合器的使用十分廣泛，其類型也較為多樣，常用的有：扣壓連接器、剪力螺栓耦合器等。

(3)金屬波紋管。構件當中預先埋置了相應的金屬波紋管，在完成鋼筋穿束以后實施灌漿，從而實現和預制構件的連接。金屬波紋管連接對于錨固長度的要求較為嚴格，雖然這種連接方式存在一定局限性，但它的結構十分簡單，且成本低廉，在實際建設過程中有著廣泛的應用。

3 ABC橋梁技術應用

3.1 材料應用

(1)HPC。HPC(High performance concrete，高性能混凝土)具有極強的抗壓強度，其耐久性突出，若在ABC橋梁中應用可大幅提升結構質量，降低構件自身重量。此外，以輕質為主要特點的LWC在ABC橋梁中也逐漸得到了廣泛應用。

(2)FRP。FRP(Fiber Reinforced Polymer，纖維增強聚合物)是一種具有極強抗腐蝕能力的復合材料，在現代化工程建設中十分適用。通過多年的創新研究和發展，這種新型復合材料已經在橋梁應用領域取得成功。對于ABC橋梁而言，其主要用于橋面的鋪裝，通過此復合材料的應用，可起到顯著改善鋪裝性能的作用，很好的防止了裂縫的產生，達到提升耐久性的目的。此外，在墩柱中運用FRP還能提升延性，使其具備更高的抗震能力。

(3)SMA。SMA(Shape Memory Alloy，形狀記憶合金)在墩柱塑性鉸區豎向鋼筋中使用，可提升墩柱抗震能力。通過試驗對比發現，這種材料可從本質上提高結構抗震水平，并能降低永久殘余位移，有著很好的推廣與使用價值。

3.2 橋梁性能

(1)抗震。抗震性能是衡量橋梁結構水平的重要指標，尤其是處于地震活躍地區的橋梁，更應對抗震性能給予足夠的重視。對于ABC橋梁而言，其在地震活躍地區的應用上部結構不存在技術問題；針對下部結構，應注重構件自身的抗震水平，而且通過進一步的試驗得知，在地震活躍地區建設ABC橋梁是可行的，但仍需要做出有效的改進。

(2)疲勞測試。ABC橋梁的接頭數量較大，使得部分連接位置存在應力集中現象，長久以來會使接頭遭到損壞。而接頭的穩定性會對橋梁整體造成直接影響，因此必須對接頭進行準確的受力分析，采取有限元模擬等方法，探究接頭特點，進而對接頭進行改造，提升其性能。

4 總 結

(1)根據我國基本國情，對ABC橋梁應用進行系統研究，研究過程中應側重分析質量控制、成本控制等內容。

(2)提出一套符合我國需求的ABC橋梁建設規范，并完善各項配套技術標準。

(3)加強地震活躍地區與水下連接設施的開發強度，注重性能分析，提升橋梁抗震水平。

(4)強化產業布局與市場培育方面的分析，以此促進高效工程長遠發展。

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[2] 項貽強,郭樹海,陳政陽,趙薦. 快速施工橋梁技術及其研究[J].中國市政工程,2015,6(4):28-32.

[3] 李瑞勤. 不同元數據集之間信息交換的橋梁——ABC邏輯模型[J]. 圖書情報工作,2002,9(10):48-50.

2016-06-08

陶文景(1974-)，男，貴州關嶺人，高級工程師，研究方向：高墩大跨橋梁施工。

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1008-3383(2016)08-0119-02