節段橋梁的設計與施工工藝探究

張 磊，胡志強

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

節段橋梁的設計與施工工藝探究

張 磊，胡志強

(貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴州 貴陽 550081)

隨著橋梁工程建設技術的不斷發展，節段橋梁施工技術成為目前橋梁發展趨勢之一，被廣泛的應用于橋梁建設工程中。主要結合實例，分析了節段橋梁的設計和施工工藝。

節段；橋梁；設計；施工；工藝

1 工程概況

某橋梁區段全長4 460.66 m，節段箱梁及橋面擋板的預制和運輸共需預制139孔簡支箱梁，其中30 m箱梁115孔，25 m箱梁13孔，其他非標梁11孔。預制箱梁30 m梁全長為29.9 m，計算跨度為28.8 m， 25 m梁梁全長為24.9 m，計算跨度為23.8 m，梁高均為1.7 m，支座中心線至梁端均為0.55 m，橫橋向支座中心距均為2.8 m，箱底寬均為4.0 m，箱頂寬均為9.3 m，均為單箱單室等高度截面箱梁，底版、腹板局部向內側加厚，腹板為斜腹板，其傾斜度為1∶4。

預制節段拼裝工藝是將梁體分為若干節段，在工廠預制后運至橋位進行組拼，通過施加預應力將節段整體拼裝成橋的施工工藝。簡單地說，“預制節段拼裝”像是孩提時代玩過的“組裝玩具”，即將一塊塊分散的“積木塊”拼成一座“大橋”。節段預制方法，國外幾乎全部是短線法預制，瀏河大橋是以長線法進行預制，之后的滬閔高架二期和蘇通大橋等也開始采用短線法施工，目前在建設的廈門集美大橋也是采用短線匹配法預制、懸臂對稱拼裝施工。

本標段所有預制箱梁要求采用短線法分節段預制。每節段長度為2.5 m，則每孔30 m箱梁分12個節段進行預制，每孔25 m箱梁分10個節段進行預制，共計有1 645個預制節段，最大節段吊裝重量42 t。

2 節段橋梁的設計要點

2.1 節段的劃分和組合

節段的劃分需要在滿足標準化設計和施工要求的基礎上進行，在進行節段式混凝土梁的設計中，可以將其劃分為四個階段，即標準節段、轉向節段、錨固節段和墩頂階段。要實現不同的跨徑，主要手法是對不同種類的節段的數量進行改變和控制。如果沒有其他特殊情況，相同類別的節段尺寸相同，那么跨徑零數就能夠通過墩頂段或者其他比較特殊的節段進行調整和控制。節段的長度主要受到節段的重量以及運輸尺寸等因素的影響，一般來說，標準節段的長度通常是介于2.5～3.5 m之間，但是具體節段長度的調整還需要根據重量和運輸尺寸等條件進行綜合考慮。上述工程每節段長度為2.5 m，則每孔30 m箱梁分12個節段進行預制，每孔25 m箱梁分10個節段進行預制，共計有1 645個預制節段，最大節段吊裝重量42 t。

2.2 構造分析

(1)剪力鍵構造。

節段式混凝土梁的接縫需要設置與之相匹配的復合剪力鍵，節段接縫設置的剪力鍵的種類主要有腹板內剪力鍵、頂板內剪力鍵、底板內剪力鍵、腹板與頂板和底板結合區剪力鍵。接縫設置的剪力鍵應該構造成為凹凸密接的棱臺狀，這樣能夠確保在節段密接匹配預制時脫模或者拼裝時鑲嵌對接以及擠出多余的環氧膠體。為了滿足美觀性的要求，膠接縫剪力鍵的選位和膠體擠出方式，腹板中的剪力鍵應該設置在靠箱內側邊，膠體從腹板內側擠出來；對于頂板和底板中的剪力鍵可以設置在板厚的中間，膠體從板頂面由出膠槽擠出；剩余其他位置的剪力鍵都需要在箱梁內側上的表面的出膠槽將膠體擠出來。

(2)節段加強鋼筋構造。

在節段式梁跨中區段接縫量測頂板內需要設置固定在頂板上下兩層縱向分布鋼筋的豎向扣筋，這樣能夠有效的避免在接縫展開之后頂板和頂板以及腹板的結合處混凝土局部壓碎的現象，同時還能夠幫助頂板和腹板的結合區混凝土截面傳遞剪力，同時還能夠提供必要的延性。

3 施工工藝控制要點

3.1 1#塊箱梁安裝

由于整個箱梁試拼測量控制皆為對相對坐標的控制，為便于測量控制及坐標系轉換，將1#塊的軸線調整到與存梁道中心線平行。先由安裝工人進行初定位，再用全站儀來進行精確定位。1#梁段調整到位后，底模支腿可靠接觸地面，固定牢固。

3.2 其它節段安裝

用45 t龍門吊機將待拼裝梁段吊到拼裝位置后，在梁段調至待安裝位置標高平面后，進行對位預安裝。將梁段慢速向接合面靠攏，在靠攏過程中，通過底模臺車進行三向調整，確定梁段的三維狀態與已安梁段匹配面相符，最后完全靠攏。然后施加臨時預應力，本節段拼裝完成；循環此過程，直至整跨梁拼裝完畢。每節梁段拼裝完成后，由測量人員對預埋于梁段頂面的軸線和標高控制點進行觀測，同時檢測已安梁段的線型三維坐標，并與相關單位提供的此階段梁段的三維控制數據相比較，由此進行精細調整。

所有梁段按相關單位提拱的數據調整到位后，觀察和測量周圍接縫寬度、梁長及線形控制點，并作好記錄，梁長加上涂沫環氧樹脂膠結劑厚度后與應達到的效果進行比較，通過數據得出拼裝效果。拼裝完一節梁后，要對以拼裝完的節段梁進行復核，單節節段梁空間位置是否在允許偏差范圍內，如發現數據相差比較大的應進行調整合格后方可進行下節節段梁的拼裝。

3.3 拼裝階段的誤差糾正

誤差糾偏方法是通過對上部結構預制數據的計算以及顧問公司工程師的建議，在梁段間的某些部位設2～3 mm的楔形墊片調整；楔形墊片的材質可采用環氧樹脂墊片，這些環氧樹脂墊片也可層層相疊以形成更厚的楔形墊片。

4 結 語

節段橋梁施工具有工期短、影響小、方便操作等優勢，所以說進行節段橋梁設計和施工工藝的研究對于促進橋梁建設和發展具有重要的積極作用。為保證節段橋梁的順利建設，離不開節段橋梁的設計和施工的合理性，需要根據工程實際情況進行合理的節段劃分和組合，并且做好節段構造設計。在施工中，做好節段的安裝控制，確保施工質量。

[1] 張鴻，張喜剛，丁峰，等.短線匹配法節段預制拼裝橋梁新技術研究[J].公路，2011，(2)：45-46.

[2] 馬凱，盧小彥.節段橋梁設計與施工環節分析[J].中國新技術新產品，2013，(15)：78-79.

2017-03-14

張磊(1985-)，男，貴州納雍人，工程師，研究方向：橋梁工程設計。

U445

：C

：1008-3383(2017)07-0132-02