高速公路中小跨徑橋梁全預制方式方案

匡 翔

云南第三公路橋梁工程有限責任公司，云南 普洱 665000

隨運行時間的延長，中小跨徑橋梁的適用性逐步下降，加之交通車流量的日益增加，現狀中小跨徑橋梁難以全面滿足現階段的交通出行需求，同時橋梁病害也相繼顯現，破壞結構的完整性與穩定性，因此亟須采取科學的改造措施。在常規模式中，普遍采用的是交通導改或交通繞行的方式，但其存在周期長、干擾性強等局限性。對此，確定一套兼顧施工安全、質量、效率等多重要求的施工方案為文章重點探討的內容。

1 項目概況

某高速公路項目路線全長24.64m，雙向四車道，路基寬度為26m，設計速度為100km/h。沿線建設中，中小跨徑橋梁為重點內容，共計18座。結構組成方面，橋梁上部含多種形式，即預應力混凝土空心板、預應力混凝土連續箱梁及裝配式預應力混凝土箱梁。

2 橋梁改造方案的基本設計要求

（1）以確保橋梁可以滿足雙向四車道通行要求為基本前提，盡可能改善車輛通行條件，縮短時間，提高出行效率。（2）新建橋梁施工中，除滿足現階段的建設要求，還需為遠期的雙向八車道建設預留充足的條件，以免屆時出現限制性過強的局面。（3）路面高程較低，綜合考慮現場水文條件，橋梁梁高需在90cm以下，以便有效滿足河道百年水位的要求。在工程建設要求的基礎上加以分析，常規簡支T梁改造方案所持續的時間約2個月，為減小對施工現場的干擾，需采取臨時交通導改措施，將現有交通流量引導至道路外側，此時將明顯降低車輛行駛速度（由原來的120km/h減小至40km/h），易加劇交通擁堵。對此，盡可能減少現場澆筑構件的工作量，進而沿著該思路提出兩種方案，即頂推預制箱涵和全預制橋梁。

3 上部結構預制拼裝方案

隨著工程實踐活動的持續開展，在經驗積累之下，上部梁板的預制拼裝技術已經步入較為成熟的發展階段，衍生出以整孔架設法、節段預制拼裝法為代表的多類可行方法，但受篇幅限制，此處不再對其展開細致的描述。

4 下部結構預制拼裝方案

4.1 方案的選定緣由

項目周邊的路網較為完善，橋梁數量豐富，為盡可能減小對周邊現狀交通的干擾并提高項目主體施工效率，決定采用下部結構預制拼裝的方案，由此形成流程化的作業模式。

4.2 下部結構預制拼裝的連接方法

以施工要求為準，提前在廠內預制結構，成型且通過質量檢驗后，轉運至現場拼裝即可。預制具有標準化的特性，可以保證下部結構的質量。連接方式中，以灌漿套筒連接和預應力連接較為典型，此處對其加以分析。

（1）灌漿套筒連接。以帶肋鋼筋、套筒、灌漿料為核心，將帶肋鋼筋插至套筒指定深度處，向其中注入水泥基灌漿料，隨著漿液的流動與固結，有效填充套筒與鋼筋的間隙。待漿液達到硬化狀態后，與套筒的內壁、鋼筋的橫肋嚙合，在該連接關系下，可以實現對外力的高效傳遞，改善受力條件，避免連接處失穩的情況。

（2）預應力連接。分節段預制橋墩及蓋梁，將其轉移至現場安裝到位，期間在墩頂張拉預應力筋，以達到穩定連接的效果。

4.3 部結構預制拼裝施工難點

（1）預制構件連接處屬薄弱區域，該處所需承受的應力較大，需重點加強設計與施工，切實提高其穩定性。在設計階段，推薦采用具有穩定性的裝配方式，以免因預制構件連接處存在質量問題而影響全橋的施工效果[1]。

（2）橋墩采用節段拼裝的方法時，墩柱與蓋梁間存在較豐富的節點連接關系，受力條件錯綜復雜，需切實提高抗震性能。不同連接方法所具備的抗震性能不盡相同，而現場干擾因素較多，探討各類方法的應用效果屬難度較大的工作。

（3）縱觀下部結構預制拼裝技術，其在海上橋梁建設領域取得廣泛的應用，相比于海上搭設支架現澆的方式而言，通過“陸上預制+海上拼裝”的綜合方式，可以有效提高施工效率和提高經濟效益。但對于普通高速公路建設而言，該技術存在一定的局限性，主要體現在造價成本這一層面，相比于現澆的方法其缺乏足夠的經濟優勢，此時如何精簡施工流程、減少成本投入為重難點內容。

5 全預制橋梁方案的主要問題以及解決方法

5.1 預制下部結構方面

在傳統的預制下部結構施工中，無論是墩柱，還是蓋梁、基礎等結構，均采取的是單獨預制、現場連接的方法，但墩柱與基礎的連接關系復雜，難以滿足穩定性要求。針對此方面的局限性，項目做出靈活的調整，即橫向分塊，單個蓋梁、墩柱整體預制成型，擴大基礎在現場澆筑成型并且在施工期間預留杯口。在該方式下，將預制墩柱穩定插至擴大基礎杯口處，用混凝土填充兩者間所形成的空隙[2]。

通過橫向分塊方法的應用，不僅可以規避蓋梁與墩柱節點現場連接的作業內容，墩柱穩定插至擴大基礎的凹槽處，還可以避免擴大基礎與墩柱交界面被割斷的情況，此時結構的完整性得到了保證，也有利于提高下部結構的穩定性。單個預制構件構造如圖1所示。由圖1可知，其主要涵蓋墩柱、蓋梁兩部分，其統一在廠內預制成型；運至現場安裝時，兩者間采用鋼筋連接的方法；確定墩柱受力主筋后，將其穩定插至蓋梁內，以達到穩固連接的效果。

圖1 單個預制構件構造（單位：cm）

5.2 預制下部結構吊裝及垂直度控制方面

在擴大基礎的頂部配套法蘭盤，焊接定位板，通過此方式精準定位預制構件墩柱，以免墩柱結構出現垂直度不滿足要求的情況。預制墩柱伸入杯口時，嚴格控制其伸入長度，即至少需達到墩柱直徑的2倍。在墩柱伸入杯口后，在外側錨固鋼箍板，隨后在板上以焊接的方式設置長度為5cm的剪力釘，利用該裝置改善墩柱與細石混凝土的連接狀態，使兩者間具有足夠的黏結力。

6 全預制方案的適用場景

從適用場景的角度來看，橋墩預制拼裝技術在低抗震或非抗震設防區具有可行性，由于采取的是廠內預制成型、現場拼裝到位的方法，因此在現場無混凝土攪拌站、施工空間有限等多類場景中也取得廣泛的應用。

對于該項目而言，周邊的路網雖然較為成熟，但相比于城市區域而言，車流量較少，交通運輸條件較為良好；建設現場的抗震設防烈度為7度，基本地震峰值加速度為0.10g，施工范圍內的地質條件欠佳，需在設計及施工階段高度重視預制橋墩的抗震性能，保證其在受到外部作用后依然可以維持穩定狀態[3]。

在平原地區的中小跨徑橋梁施工中，是否可以采用預制拼裝的方案應當根據實際建設條件以及工程質量要求而定，即經過技術可行性、經濟效益性等多方面的對比論證后，做出準確的判斷。在橋梁規模較大、工期較緊、項目施工現場環境保護要求較高的場景中，可以采用預制拼裝的方案，但仍需注重橋梁的抗震性能，需在前期設計可行的參數，并嚴格按照規范建設。

7 結束語

綜上所述，在文章所研究的高速公路中小跨徑橋梁工程中，建筑單位采用的是全預制方案，相比于現澆施工方案而言，其具有施工流程化特征顯著、現場工作量較少、干擾較小等多重特點，是一種綜合應用效果較佳的方案。實際施工結果表明，在不影響橋梁建設質量的前提下，施工工期由原本的75d縮短至25d，可以減少成本投入以及減小對現狀交通的干擾，項目所采用的施工方案切實可行，具有較高的參考價值。