呼市某高架全預(yù)制拼裝技術(shù)簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

周 濤

（上海市政交通設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海市 200030）

1 概述

目前，國(guó)家在大力推廣裝配式建筑，具有可以縮短工期、降低施工期間對(duì)周邊環(huán)境干擾、提高工程質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，市政工程方面，則是推廣在橋梁主體結(jié)構(gòu)等方面應(yīng)用裝配化技術(shù)。

目前為止，呼和浩特市在快速路系統(tǒng)上卻并未實(shí)施（全）預(yù)制拼裝工程，究其原因，除了（全）預(yù)制拼裝技術(shù)目前仍較為前沿外，還存在呼市為嚴(yán)寒地區(qū)，地震設(shè)防烈度過(guò)高等設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題。

本文基于呼市某全預(yù)制拼裝快速路高架工程，對(duì)其全預(yù)制拼裝技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)介，并重點(diǎn)闡述了在呼市實(shí)施（全）預(yù)制拼裝技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題的應(yīng)對(duì)思路，以便對(duì)后續(xù)類似工程提供有益的借鑒。

2 總體布置

本文所基于的工程為呼市某快速路高架，雙向八車道，橋?qū)?5.0 m，根據(jù)道路總體布置，中間設(shè)置2 m的分隔帶。

為加快施工速度，橋梁上部采用橋面連續(xù)簡(jiǎn)支小箱梁，以分孔線定義的標(biāo)準(zhǔn)跨徑為30 m，實(shí)際梁長(zhǎng)為28.51 m。3～4跨為一聯(lián)，設(shè)置160型梳齒板伸縮裝置。出于抗震要求，簡(jiǎn)支小箱梁和倒T蓋梁之間設(shè)置12 cm的縫隙。

下部采用大挑臂倒T蓋梁+立柱+承臺(tái)樁基的形式，倒T蓋梁頂部順橋向尺寸為1.4 m，總高

圖1 橋梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置（單位：mm）

圖2 倒T蓋梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位：mm）

預(yù)制蓋梁、立柱分別采用C60、C50高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土，立柱和承臺(tái)之間采用M100高強(qiáng)灌漿料填充。

3 全預(yù)制拼裝技術(shù)簡(jiǎn)介

本工程的全預(yù)制拼裝技術(shù)，對(duì)上部而言是指采用了橋梁連續(xù)預(yù)制簡(jiǎn)支小箱梁，對(duì)下部而言是指橋墩蓋梁、立柱采用預(yù)制拼裝技術(shù)。

簡(jiǎn)支小箱梁技術(shù)較為成熟和常規(guī)，本文不再贅述，下文重點(diǎn)介紹下部預(yù)制橋墩蓋梁的分段拼接以及預(yù)制橋墩立柱與蓋梁、承臺(tái)的連接方式選用。

3.1 預(yù)制蓋梁分段

本工程標(biāo)準(zhǔn)橫斷面為雙向八車道，橋?qū)捿^寬，蓋梁整體重量達(dá)到了680 t，出于目前吊機(jī)起吊重量的考慮，預(yù)制蓋梁分為三段吊裝，蓋梁的分段見圖3。

圖3 蓋梁分段及施工示意圖（單位：mm）

外側(cè)分段蓋梁的吊裝重量約為220 t，中間分段蓋梁的吊裝重量約為135t。

如圖3所示，在立柱頂端預(yù)留了現(xiàn)澆帶，既能滿足吊裝重量的要求，又避免了立柱與蓋梁設(shè)置套筒連接。

3.2 預(yù)制立柱與承臺(tái)、蓋梁連接方式

預(yù)制立柱與蓋梁的連接位于蓋梁分段的現(xiàn)澆段中，預(yù)制立柱預(yù)留主筋伸入蓋梁中，只要主筋長(zhǎng)度滿足規(guī)范錨固規(guī)定，不需再進(jìn)行特殊處理。

立柱與承臺(tái)的連接，采用在承臺(tái)中預(yù)埋灌漿套筒，預(yù)制立柱預(yù)留鋼筋插入，再后灌漿的方式。這種連接方式優(yōu)點(diǎn)是有利于立柱鋼筋保護(hù)層的控制，缺點(diǎn)是由于預(yù)制好的立柱上下兩側(cè)有伸出的鋼筋，會(huì)增加立柱的預(yù)制、運(yùn)輸難度，見圖4、圖5。

圖4 預(yù)制立柱與承臺(tái)的連接示意圖

圖5 承臺(tái)中預(yù)埋灌漿套筒示意圖（單位：mm）

4 設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

如上文所述，除了全預(yù)制拼裝技術(shù)本身外，本工程因地處呼市，屬于嚴(yán)寒、地震高烈度區(qū)，這是工程的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)。

4.1 抗震體系設(shè)計(jì)

本工程位于呼和浩特市，其地震設(shè)防烈度為8度，抗震設(shè)防分類為乙類，抗震設(shè)防措施等級(jí)為9級(jí)，抗震要求較高。

根據(jù)《城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，橋梁結(jié)構(gòu)抗震體系主要分為兩種，類型Ⅰ為橋梁的塑性變形、耗能部位位于橋墩；類型Ⅱ?yàn)闃蛄汉哪懿课晃挥跇蛄荷?、下部連接設(shè)計(jì)（支座、耗能裝置）。

根據(jù)文獻(xiàn)4，國(guó)家鼓勵(lì)重點(diǎn)設(shè)防類、特殊設(shè)防類建筑和位于抗震設(shè)防烈度8度（含8度）以上地震高烈度區(qū)的建筑采用減隔震技術(shù)。

因此本工程采用減隔震的抗震體系，即類型Ⅱ。

4.2 嚴(yán)寒地區(qū)減隔震抗震體系設(shè)計(jì)

針對(duì)減隔震抗震體系，本工程采用了鉛芯隔震橡膠支座，根據(jù)《公路橋梁鉛芯隔震橡膠支座》，鉛芯隔震橡膠支座適用的溫度范圍為-25℃～60℃。

但本工程位于嚴(yán)寒地區(qū)，最低溫度可以達(dá)到-40℃，已經(jīng)超出了規(guī)范規(guī)定的適用范圍，針對(duì)本工程，特對(duì)鉛芯橡膠隔震支座產(chǎn)品提出了特定的要求：要求支座在-40℃下滿足使用要求，并且在呼市的溫度變化范圍內(nèi)，支座的水平等效剛度和等效阻尼比的實(shí)測(cè)值變化率在±40%以內(nèi)。

目前的產(chǎn)品是能夠滿足上述設(shè)計(jì)要求的，并且抗震計(jì)算時(shí)，計(jì)算參數(shù)與產(chǎn)品參數(shù)相對(duì)應(yīng)，保證設(shè)計(jì)是安全可行的。

4.3 地震高烈度區(qū)預(yù)制拼裝設(shè)計(jì)思路[1-4]

按照論文[1]中的結(jié)論，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，具有相近的抗震性能，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。

同時(shí)如上文所述，本工程采用了減隔震的抗震體系，雖然位于地震設(shè)防烈度為8度區(qū)，但地震作用下，橋梁墩柱仍處于彈性工作狀態(tài)。預(yù)制拼裝作為一種施工工藝，并未改變橋梁的減隔震體系，從這個(gè)角度出發(fā)，設(shè)計(jì)是安全可行的。

5 結(jié)論

預(yù)制拼裝技術(shù)是基于工業(yè)化、信息化，響應(yīng)國(guó)家發(fā)展的需要。本文基于呼市某快速路高架，除了對(duì)全預(yù)制拼裝技術(shù)進(jìn)行了介紹外，更重要的是對(duì)嚴(yán)寒、地震高烈度地區(qū)采用預(yù)制拼裝技術(shù)的關(guān)鍵性問(wèn)題進(jìn)行了思考和闡述，以便為后續(xù)類似工程提供借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

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