關于市政橋梁裝配式工程的分析

蔡清華

（成都建工路橋建設有限公司，四川 成都 610073）

橋梁工程是市政工程中的重要組成部分，對改善交通情況、促進經濟發展具有非常重要的意義，隨著我國經濟水平的不斷提升，城市化進程加速，城市中投入建設的橋梁工程數量不斷提升，極大程度地改善了居民的生活質量。但與此同時，市政橋梁工程在施工的過程中也會給居民正常生活帶來一定影響，如何改善其施工過程中噪聲污染情況、保護交通已經成為備受政府和行業關注的重要問題。在此背景下，預制裝配式技術應需而出，該建設方式能有效改善傳統橋梁施工中建設周期長、施工噪聲大、影響原有交通等弊端，能充分滿足不斷提升的市政橋梁建設需求。

1 預制裝配式橋梁施工技術分析

市政橋梁裝配式工程雖然具有諸多優點，但高效高質施工是以科學合理的施工計劃為基礎而開展的[1]。施工人員應加強對各個環境的質量把控，對構件預制、運輸、拼接安裝等提出嚴格的要求，確保現場施工和構件連接的施工工藝，才能最大化發揮預制裝配式結構的應有價值，下文對預制裝配式橋梁的施工進行詳細分析。

當前預制裝配式橋梁進行預制的部分主要是承臺以上部分，承臺和樁基在施工現場進行澆筑施工[2]。梁體中鋼箱梁、小箱梁等構件的預制工藝已經較為成熟，墩柱和蓋梁的預制構件施工目前還處于研究和推廣階段，則下文對墩柱和蓋梁部分的工藝和造價等進行深入地分析。連接預制立柱時最常采用波紋管和套筒，這兩種連接方式能從施工工藝、抗震能力、立柱受力等多個方面都滿足設計和施工的要求。除以上兩種連接方式，還可通過粘結預應力筋進行連接，使其在地震發生后能與混凝土橋墩保持相似的變形效果，以此提高結構的抗震能力。

1.1 橋墩、蓋梁施工

橋墩、蓋梁采用自密實混凝土，施工工藝流程為：設計模板→模板加工→模板預拼→鋼筋綁扎安裝→模板安裝驗收→混凝土拌制→混凝土澆筑→模板拆除→混凝土養護→螺栓孔封堵→缺陷修補→保護涂料施工→混凝土保護。自密實混凝土中各類材料的規格為：粗骨料粒徑小于20mm，針片狀含量不超過8%，含泥量小于1%，泥塊含量不超過0.5%，含泥量小于3%，泥塊含量應不大于1%；水泥優選硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，水泥輕度等級至少在42.5 以上；混凝土減水劑選用減水率在25%以上的高性能減水劑[3]。利用高強無收縮砂漿和高強球墨鑄套筒連接橋墩與蓋梁、承臺與橋墩，高強無收縮砂漿28d抗壓強度應至少高于60MPa，28d豎向膨脹率應控制在0.02%～0.10 %，細度模數應大于2.6 ，含泥量小于1%，且不能有泥塊，砂漿墊層出境時間宜大于2h。將鋼筋限位擋板安裝在灌漿連接套筒中間，預制安裝端和現場拼裝端鋼筋深入長度均應大于10ds（ds是被連接縱向鋼筋直徑），在套筒上端和下端分別設置出漿口和壓漿口，壓漿口下應至少與端部保持20mm凈距，套筒應在±2mm偏差值內進行制作，安裝時應正確防治套筒方向。

1.2 承臺施工

承臺施工時，在承臺頂墩柱對應位置預留墩柱連接鋼筋，鋼筋的長度應能滿足灌漿套筒連接鋼筋錨固構造長度，如圖1所示[4]。同時，在承臺頂端預留的鋼筋應確保平面位置和垂直度準確。墩柱預制過程中，將灌漿套筒預埋在墩柱底部；用橡膠密封圈將套筒安裝在底膜上，安裝完成后的套筒和底膜應保持垂直。從套筒的預埋方向插入連接鋼筋，同時加設密封環，避免出現漏漿的情況。灌漿管在連接套筒之前，應檢查其位置是否準確，保證連接牢固，才能保證混凝土的澆筑質量，在混凝土澆筑完成后，結合混凝土的養護標準對其進行養護，直至強度達到拼裝要求。將墩柱運輸到施工現場，利用吊裝設備將墩柱吊至承臺上方，確認墩頂鋼筋與墩柱底部套筒對準后再進行拼接[5]。需要注意的是，在墩柱拼裝志強應對柱頂、蓋梁底的連接面進行徹底清晰，確保無雜物。在安裝預制蓋梁時，可通過將薄墊片安裝在墩柱頂面的方式對其垂直度進行調整。完成墩柱垂直度、對準度的調整后，采用可靠的臨時固定措施對墩柱進行固定。根據施工方案中明確標注的水灰比稱重灌漿料，利用高速電動攪拌機攪拌至少5min以上。在準備灌漿料的過程中，應對承臺和立柱之間的縫隙進行封閉處理，可選用能承受1Mpa以上的壓力的封閉材料填補縫隙，或將鋪設高強砂漿鋪設在承臺頂面。灌漿時，從套筒下方注漿孔注入，直至其他出漿孔出漿后將其封閉，灌漿完成后需等待其負荷設計強度后，繼續后續施工[6]。

圖1 承臺施工預留連接鋼筋

1.3 預制構件

在預制構件的過程中，應全面詳細的考慮各項可能會影響構件使用的因素，如工廠的預制模板、預制場地、預制和運輸吊裝工藝等，應根據構件的預制要求配備相應的預制場地和機械設備，如防排水設施、緩凝土拌和系統、鋼筋加工車間、大噸位起重機械等。根據構件的規格、大小和重量，施工單位選擇與之匹配的運輸和吊裝機械設備，在構件運輸前，結合導航系統和路線的勘察，選擇最合適的路線[7]。在正式施工之前，施工單位應根據國家相關要求向有關部門上報吊裝運輸方案，在得到批準后才能進行實際施工。要確認大型吊裝設備具有安全檢驗合格證，如吊車、龍門吊等。構件需要使用相應的運輸車輛轉運到施工現場，應預先設計完善的支承保護方案，方案中涵蓋外露鋼筋的保護、支承點的設置、構件運輸方向等，在得到相關單位的批準后才能運輸；正式拼裝構件之間，監理人員、施工單位應對各個環節進行復查，確保準備工作都已到位，才能進行拼裝，復查內容包括吊裝位置地基的處理情況、材料到場和保管情況、設備到場和養護情況等，還應在構件拼裝前對相鄰構件進行預先匹配拼裝，最后檢查灌漿料的配比是否符合設計標準，確認施工環境滿足作業要求。

2 工程案例分析

2.1 工程概況

本文以成都市“雙核聯動、多中心支撐”高快路網規劃為例，工程草金路為起于三環的快速路，往外延伸為成溫邛快速路。本次草金路改造范圍為二環～成溫邛快速路，全長約14.4 km(其中武侯區7.9 km、雙流區7.5 km)，結合在建的地鐵17號線統籌實施。橋梁墩柱采用工業化預制拼裝工藝，墩柱在預制場內統一制作，采用立式預制、臥式運輸、整體吊裝的工藝。武青跨線橋墩柱設計參數表如表1所示。

表1 案例工程武青跨線橋墩柱設計參數表

2.2 工程分析

本工程位于現狀草金路主路范圍，結合周邊商區保通、拆除原有橋梁、地鐵并線等多種因素，在施工時選擇裝配式施工工藝。目前成都市還未正式啟用裝配式橋梁施工工藝，因此，目前能達到工程建設要求的構件生產工廠數量較少，且部分工廠由于前期投入過多生產積極性不高。在對本地工廠和國內整體技術進行考察與分析后，工程決定借鑒國內相似項目人材機耗量與本地區價差相結合的方式進行初步編制。為保證構建能順利運輸到施工現場，在全面的考慮構建的重量、規格、拼裝情況、廠家的生產能力后，選用加權平均的方式計算出綜合預制裝配式構建的運輸距離。目前國內已經擁有較為成熟的橋梁上部結構預制技術，工程完成后，通過對比現澆橋墩和預制拼裝橋墩的造價發現，在采用雙立柱的情況下，預制拼裝橋墩的造價比傳統現澆橋墩施工造價提高約23.62%，橋梁工程總造價中蓋梁和立柱部分約占總造價的15～20%。因此，采用預制拼裝橋墩的工程總造價比傳統現澆工藝總造價增加3.54 ～4.72 %。

結束語

綜上所述，在市政橋梁工程中采用預制裝配式施工技術能有效解決傳統現澆施工工藝中對城市交通、周邊居民帶來的影響，雖工程總造價有所提升，但能大幅節省施工時間，減少對周邊環境地污染，具有更高的社會價值。但是目前該技術還處于推廣階段，在技術和工藝上還有較大提升空間，且前期構件預制的成本和難度都較高，也在一定程度上制約了該技術的發展。建議行政主管部門給予一定的造價政策支持，擴大該技術的應用范圍，使我國建筑水平更上一層樓。