淺析預制裝配式技術在市政工程的應用現狀

何毅威

（上海浦興路橋建設工程有限公司，上海市 201210）

0 引 言

預制裝配式技術最早誕生于上世紀50年代的法國，并于70年代引入美國，發展至今，在歐美和日本發展與成熟應用的時間已超過30 a。然而相比之下，雖然我國探索預制裝配式施工技術的時間也不晚，從上世紀60年代就開始探索預制裝配式技術，但發展不夠順利，上世紀60～90年代基本處于中斷期，直至上世紀90年代中后期才重新開始發展，我國預制裝配式技術發展所經歷的幾個階段見表1。進入21世紀后，我國預制裝配式事業步入快速發展時期，主要表現為以下兩個方面：一是市政公用工程成為預制裝配式技術發展的主要陣地，且由城市橋梁及立交領域向城市隧道、軌道交通、綜合管廊等領域拓展，二是從節段預制裝配式構造物的部分或上部結構向預制裝配式構造物的全部或上、下部結構方向發展。

本文分別從城市高架橋梁、隧道、綜合管廊、軌道交通等市政工程領域，闡述了預制裝配式施工技術發展的最新狀態、特點及趨勢，并概要性分析了預制裝配式施工技術在市政工程領域所遇到的發展瓶頸和問題。

1 預制裝配式技術在高架橋梁的應用現狀分析

預制裝配式施工城市高架橋梁呈現出向全預制裝配式方向發展且速度迅速的特點。

表1 我國預制裝配式橋梁施工發展概況[1-6]

（1）向全預制裝配式施工方向發展

從節段部分預制裝配式上部結構向預制裝配式全部上下結構發展是近兩年以來城市高架橋梁預制裝配式技術發展最主要的趨勢和特點之一。全預制裝配式技術主要指工程構造物的絕大多數或全部結構都采用工廠預制、現場裝配的技術工藝進行施工。相比節段預制或部分預制，全預制裝配的裝配率更高，一般超過90%，施工的難度更大、要求更高。

（2）全預制裝配發展迅速

我國全預制裝配式施工城市高架橋梁的起步時間比較晚，直到2016年，才在“上海嘉閔高架路（G2～S6）及地面道路工程”和湖南省長沙市北辰三角洲橫四路跨街天橋項目分別建成全國首座“全預制裝拼裝高架橋梁”、“世界首座全預制拼裝超高性能混凝土橋梁”[7-8]，率先將預制裝配式技術從上部結構擴展至下部結構，如高架橋梁的蓋梁、橋墩立柱。然而自此之后，全預制裝配式技術工藝開始快速應用至國內其它橋梁工程，如河南省首個全預制拼裝項目—京港澳高速公路、省道102與四港聯動大道組合式互通立交工程2標段、江蘇首個全預制拼裝高架橋梁——無錫鳳翔路快速化改造工程、浙江省首次采用全預制拼裝技術建設城市高架橋——紹興市越東路及南延段智慧快速路一期項目、天津市首座全預制拼裝橋梁—航海道匝道橋項目等[9-12]。

2 預制裝配式技術在綜合管廊的應用現狀分析

（1）疊合拼裝是主要技術類型

疊合拼裝技術則是指在安裝疊合式預制墻板的基礎上，配合現澆疊合層及加強部位混凝土，形成共同工作的墻板。鑒于該類技術良好的適用性、經濟性、穩定性，成為了國內多個地區城市綜合管廊項目的首選，如吉林省首段“疊合整體式預制地下綜合管廊”——吉林市經開區“經開大街北段”地下管廊[13]、福建省首條“拼裝預制疊合板”綜合管廊—廈門翔安新機場片區綜合管廊[14]、新疆自治區首個綜合管廊——烏魯木齊經開區（頭屯河區）艾丁湖路（工業大道-蘇州路段）綜合管廊工程[15]。

（2）全預制裝配式程度不高

當前國內采用全部預制拼裝施工綜合管廊的工程項目并不多，僅在2017年上海桃浦科技智慧城綜合管廊工程（一期）[16]、2018年成都北改線B標段的首環地下管廊等少數幾個項目實現了全預制[17]，其中，成都北改線B標段的首環地下管廊是全國首次分片預制、掘進機裝配一體化綜合管廊，該項目綜合管廊主體結構預制率達100%。

3 預制裝配式技術在隧道的應用現狀分析

城市隧道預制裝配式施工技術的發展現狀與綜合管廊類似，當前仍以預制部分標準構件為主（如預制隧道管片標準件），但發展與應用速度要比高架橋梁、綜合管廊慢，尚處于推廣應用的初期，國內尚未大范圍、大規模開展預制裝配式城市隧道施工。

目前國內比較具有代表性、預制裝配程度高的市政隧道項目是上海市諸光路通道新建工程，該工程于2018年年底通過驗收，是全球首個“全預制拼裝型”隧道。諸光路隧道內部結構除了“π”型預制構件兩側填充、下層基座（含下層防撞側石）和上層預制車道板兩側的后澆梁是采用現澆施工外，其余結構均采用預制裝配式工藝，PC率達到90%以上[18]。每套預制構件的組成包括預制車道板、預制立柱、預制蓋板等。除了該項目外，目前國內該類項目還包括西南地區首個裝配式下穿隧道—成都磨子橋隧道工程，至今仍處于建設之中。該項目所使用預制構件的單塊質量達122 t，有效地解決了制造精度要求高、運輸難度大的困難[19]。

4 預制裝配式技術在市政其它領域的應用現狀分析

（1）城市地鐵車站應用預制裝配式施工發展滯后

不同于其他市政工程領域，城市地鐵車站應用預制拼裝施工的項目并不多，主要停留在預制安裝個別構件和室內裝修階段，為數不多且具有特點的案例包括2016年建成的國內首例預制拼裝地鐵車站—長春地鐵2號線一期工程袁家店站[20]、2017年長春地鐵2號線西興站、2019年全國首個采用拱形頂板吊裝工藝的地鐵車站—上海地鐵15號線吳中路站[21]。

（2）預制裝配式擋土墻、防撞墻等已處于試驗或初步應用階段

2017年國內首次在市政公路項目—南北高架中興路下匝道新建工程，進行了預制混凝土擋土墻吊裝施工。預制拼裝施工高架、匝道等交通區域防撞墻尚處于研究與試驗當中[22-23]。

5 結 語

通過調研與分析預制裝配式技術在市政公用工程各個領域的最新應用現狀，可知，城市高架橋梁和綜合管廊領域使用的程度較高、發展相對較好，其它市政領域發展滯后，出現這種現實狀況的根本原因不是技術問題，而是標準尚未統一、難統一。由于地區和實際項目的不同，每個項目所對應的各類結構的形狀、尺寸不統一、不一致和不相同，阻礙了預制裝配式施工技術的規模化應用和產業化推廣，進而影響預制裝配式施工技術在市政領域的應用和發展。

由于我國市政公用工程的客戶或業主是政府，因而想要加速推動預制裝配式技術在市政領域的發展，就須要國家和各級地方政府共同制訂具有全國通用性、地方特色性等特點的標準，但凡未來具有預制裝配條件和需求的市政公用項目均按照預制裝配式施工技術所對應的國家、地方或行業標準進行設計，否則需求隨意、標準不統一，就難以推動預制裝配式施工技術的發展。