濕接法節段拼裝橋梁的施工及控制技術

何永健

（中鐵建昆侖地鐵投資建設管理有限公司，四川 成都 610081）

橋梁節段拼裝建造技術自20世紀90年代開始在鐵路工程中得到成功運用，近些年在鐵路、公路、城市軌道交通等基礎建設中也得到廣泛應用。該項技術的應用大大增強了施工的便捷性和高效性，有著很好的社會和經濟效益。因此，應重視橋梁節段拼裝建造技術的發展，確保其施工工藝先進、流程科學合理，為建設交通強國提供技術支持。

1 工程概況

海控灣特大橋正線全長1496.24m，橋跨布置為（2×24+8×32+16×64+3×32+1×24）m，橋梁的10#-26#墩共16孔采用節段拼裝工藝，梁體為單箱單室、直腹板、等高度箱梁。箱梁計算跨度為64m，梁長為65.5m，每一孔橋梁都被分為15個分節段，應用上行式SX64/2200型移動支架施工，彼此之間以濕接縫連接，然后采用鋼絞線張拉成孔。本次施工的主要難點集中在移動支架的過孔、節段箱梁的線型控制、濕接縫的施工、預應力鋼絞線張拉、孔道壓漿等。另外，對大型模板施工和大型設備的使用，也屬于此次工程的施工難點。

2 節段拼裝橋梁的施工技術

應用節段拼裝橋梁施工技術，首先將橋梁依照縱向劃分成特定數量的節段，然后依據橋梁建設要求，在工廠/預制廠中完成節段梁的預制工作，再將所有預制件運輸至施工現場進行組裝和拼接（濕接或膠接），借助于預應力使所有節段共同拼接為一個橋梁整體，即一先“化整為零”后“化零為整”的一種施工方法[1]。

2.1 節段拼裝技術的優勢

在鐵路、公路及城市軌道交通建設環節，節段拼裝技術的應用體現出了明顯的優勢。由于施工所用的箱梁是在預制廠中以工廠化形式量產的，所以自然因素對成品的干擾將被降至最低，施工環節生產的自動化程度和速度都會得到大幅提升[2]。而且，該技術的應用還極具安全性優勢和適用性優勢。預制箱梁的出現，使得支撐拆裝的作業時間被大大縮短，施工作業的空間變得更為充足，而且移動支架造橋機的應用讓施工的自動化水平增強，人工操作的機會大大減少，發生人為安全事故的概率也就大大降低。同時，在實踐環節施工人員可以利用已經完成的橋梁來運送節段預制件，無噪聲、無粉塵，可以有效減少施工對周邊環境的干擾。此外，節段拼裝技術的應用，還具有工期短、施工方便、環保和經濟的優勢。

2.2 節段箱梁預制方法

（1）長線法。長線法是設置與跨長相當的預制臺座，一次性將梁段預制曲線調整到位，再按一定順序完成各節段混凝土澆筑，待一整跨預制完成后再將節段逐塊移至存梁區。相較于短線法，長線法節段雖然也是逐塊完成的，但是整跨橋梁的長度成為線形控制單元，線型控制比較簡單。不過，此方法對預制場地的范圍要求較大，而且其對地基承載力要求較高；同時，由于預制線型無法在縱向和橫向進行變化，長線法只適用于無平面曲線的直線橋梁。

（2）短線法。短線法制梁臺座一般只需要3個梁段的長度，以一個鄰節塊為鑲合匹配段來控制線形，線形控制技術是短線法節段預制的關鍵技術[3]。需要注意的是，被留在現場的節段塊將被當作下一節段施工的匹配節段來應用，所以為了保證施工質量工作人員必須保證每一個節段塊的質量都符合工程要求[4]。相比于長線法，短線法對作業空間的要求更小，比較適用于預制廠場地空間受限的工程；且節段生產周期短，適用于直線橋梁和各種跨徑的橋梁，同樣適合有水平曲線的橋梁。

根據工程實際情況結合周邊環境條件，本工程選用短線預制法。

2.3 節段梁預制要點

在進行節段梁預制工作前，必須對其預制梁場的生產能力進行合理設計和把控。在此環節，應根據梁段重量、數量和尺寸等計算制梁臺座和存梁臺座的參數，并且以此科學配置吊裝機械，保證制、存梁臺座數量滿足生產需求。本工程采用雙軌250t大龍門吊作為場內吊運工具，存梁臺座的地基承載力不小于200kPa。在節段梁預制工程中，模板的設計和制作是也是要點之一，應根據梁段參數合理設計。

混凝土澆筑是保障預制梁質量的關鍵控制因素，首先原材料必須經過驗收合格方能投入使用；其次在混凝土澆筑前，應對模板、鋼筋、波紋管、等進行全面的檢查驗收，合格方可澆筑混凝土；混凝土應分層分順序澆筑、及時振搗，分層厚度不宜超過40cm，澆筑順序為：底板一腹板一頂板；混凝土澆筑完成后應按要求進行養護，強度符合要求后方可轉移至存梁區。

2.4 節段箱梁拼裝

通常來說，節段箱梁拼裝可分為整跨拼裝法和懸臂平衡拼裝法兩種。其中，整跨拼裝法使用環節作業效率較高，但此方法適用經濟跨距為30～60m的工程，所以施工的靈活性并不強。而懸臂平衡拼裝法則被廣泛應用于長跨徑的橋梁拼裝工程中。在實踐環節，該方法的應用需要借助于吊車、拼裝桁架、工作車和卷揚裝置等機械設備。在本次工程中，綜合考慮外部環境、作業條件等各種因素后，施工人員選擇使用SX64/2200型移動支架作業，其主要技術性能參數如表1所示。

表1 主要技術性能參數

節段梁拼裝的整體工藝流程如圖1所示。在節段拼裝環節相關工作人員開展準備工作時，應先保證支架過孔并且做好各部位的支撐工作；移動支架拼裝完成并經驗收合格后，應按要求進行預壓以消除支架的非彈性變形，同時檢驗移動支架的承載能力和穩定性；在梁段下放之前要先拆除中支腿拉撐，然后完成墊石鑿毛、測設標高和支座安放工作。其后，將端頭節段梁吊放至設計位置，作為確定其余梁段擺放位置基準，接著按照設計順序依次安放預制節段，如圖2所示。待預制節段安裝到位后通過回轉天車調整預制節段線形，穿預應力鋼絞線，綁扎濕接縫鋼筋、立模、澆筑混凝土。最后，按要求進行混凝土養護，待強度達到要求后分2次進行張拉，終張拉完成后按程序進行孔道壓漿、封錨，直至本跨橋梁架設工作完成。移動支架就位，開始下一跨梁段拼裝。

圖1 節段梁拼裝的整體工藝流程

圖2 節段箱梁拼裝示意

3 節段拼裝橋梁的關鍵控制技術

節段箱梁拼裝工作的控制技術主要在線形控制上，另外張拉和壓漿階段也很重要。在線形控制方面，首先，要建立精確的坐標控制網，嚴格控制測量誤差；其次準確定位兩端頭節段，作為其他節點控制基準，調整各節段確保中心和橋梁中線重合；再次，按照設計要求設置預拱度控制高程方向位置，實際作業過程中還需根據實測數據完善《調梁數據表》，指導下一步施工；最后，嚴格按照先縱向再橫最后上下方向進行精調。在箱梁梁段架設拼裝過程中，還應按要求全程進行梁體的線形監測，一是保證施工全過程線形控制的精度，二是將觀測數據做好記錄，為今后線形調整作為參考，以保證線形的科學性。在壓漿環節，首先應進行孔道摩阻試驗，同時應強化對壓漿工藝科學性與合理性的控制，實現壓漿的全過程控制。比如，漿液配置、壓漿前的孔道壓力、壓漿作業順序、控制壓漿作業溫度等[5]。通常來說，壓漿作業的規定流程是依照先下后上的順序由同一管道連續作業，在作業環節其最大壓力不應該超過0.6MPa，整體作業時間也不要超過40min。而且，為了保證壓漿質量，在冬季開展該項工作時應保證梁體及其施工環境的溫度高于5℃。

4 結論

總而言之，節段拼裝橋梁施工技術有利于質量控制和節約工期，已逐漸成為橋梁建造技術的一個發展方向，其技術要點為梁段拼裝架設過程的線形控制，其控制精準度將直接影響梁體外觀和拼裝質量。施工時應從預拱度設置、兩端節段安設、中間節段調整就位、濕接縫施工、鋼絞線張拉、線形監測等方面進行重點控制，輔以自動化、信息化手段，提高節段梁拼裝施工的科學性，應用有效的施工和控制技術，保障節段梁拼裝質量和效率。