橋梁裝配式上部構造施工工藝與質量控制關鍵要素探究

郭立軍

中鐵二十二局集團第一工程有限責任公司 黑龍江 哈爾濱 150000

在橋梁建設過程中，裝配式上部構造施工技術可滿足各種跨徑橋梁工程的需求，解決現場環境帶來的施工困難，在部分工程中也應用于橋梁下部墩臺的施工，足見其實用性，同時也彰顯出建筑材料的節約，讓施工進度有所加快等特點，應用價值較高[1]。但橋梁裝配式上部構造施工的技術規范暫不完善，對于施工各環節、整個施工過程和質量等方面的檢驗標準有待明確，才能改變以往憑借經驗來檢驗的情況，從根本上減少工程質量問題[2]，所以橋梁裝配式上部構造施工工藝與質量的控制是十分必要的，必須對當中關鍵要素做到緊抓，才能使技術的應用更加高效和安全，為建筑企業的前行帶來促進。

1 工程概況

我國黑龍江省哈爾濱市某座跨鐵鐵路高架橋，該工程中兩側引橋部分采用預制混凝土箱梁，跨鐵部分設計為鋼箱梁，梁式為60m+78m+74m+56m的等高四跨一聯連續鋼箱梁，鋼箱梁截面為單箱雙室斜腹板，單幅頂板總寬18m，兩側家懸臂梁，頂板設1.5%橫坡，中心線處梁高3.5m，鋼箱梁底板內緣寬9.6m，本橋由左右兩幅橋組成。鋼箱梁跨越哈南站Ⅱ場、Ⅴ場咽喉區，機務段Ⅶ場。橋梁縱坡-0.86%，橋長268m，單幅主梁鋼結構重3241.5t，梁段位于直線段上。縱向分11段，最長段31.5m，最短段20.10m。縱向箱體之間亦采用混合法連接。主體結構板材為Q345qE鋼。鋼橋面板上焊剪力釘與抗滲混凝土連接。

2 橋梁裝配式上部構造施工技術簡析

2.1 縱向濕接頭施工

在該施工技術的使用中，可以將裝配式橋梁建設所需的各工序做到科學和高效的連接，是工程得以有序進行的關鍵所在，但必須在科學的計算和合理的設計下才能將其效用做到極大程度地發揮，提升濕接頭技術在接縫連接中的應用質量[3]。

2.2 預制梁的安裝

裝配式橋梁上部構造施工中不可缺少的是預制梁的安裝，該環節的操作質量是后續各項施工質量得以提升的前提，其重要作用不言而喻，但需要注意的要點較多，必須在施工前做好多方準備，才能保證最終的建設質量與安全性。

2.3 鋼箱梁頂推施工

在橋梁建設中，鋼箱梁頂推技術不僅效率高、使用范圍廣，并且具有易施工、基礎穩、噪音小、施工質量好等優點，頂推作業是一項精度要求、控制要求非常高的工作,即要做好頂力、方向、標高的控制,又要對各種臨時設施進行觀測,滑塊的喂入取出必須及時,多項作業同時進行,針對這些情況,我們采取了定人、定崗制。每個工人固定做好某項工作,并對各工種認真進行崗前培訓,頂推作業由專人統一指揮，確保建設的質量與安全性。

2.4 橋面鋪裝的施工

橋梁裝配式上部構造的橋面鋪裝施工多是在上層選用瀝青混凝土，在下面采用混凝土，所以多是兩層的形式。該操作是橋梁建設中較為重要的一部分，能夠將橋面與主梁做到安全和牢固的連接，對橋梁質量有直接的影響。

2.5 排水系統的設計

排水系統的設計與施工是橋梁建設中的重要部分，需要在竣工后進行科學和合理的施工，保證防水層、泄水鋼管和泄水管的質量，使排水系統可以滿足橋梁排水的實際需求，從而達到排水的目標，延長橋梁工程的使用壽命[4]。

3 橋梁裝配式上部構造施工工藝與質量控制要素分析

3.1 鋼箱梁頂推安裝施工及質量控制要點

該工程，由于施工受到場地的限制，所以施工單位在鋼箱梁施工環節選擇的是頂推法。該工藝的原理為，現場搭設臨時的頂推支架，同時在準備好的支架上安裝頂推系統，涵蓋糾偏系統、滑道系統等，借助龍門吊吊裝梁段，為保證設計線性及應力狀態，對拼裝頂推工程在動態和靜態下的各種工況，在風力、溫度、日照等環境下進行施工過程分析，找出不利狀態、最大變形值并進行詳細觀測和有效控制[5]。在整個施工過程中建立完善的位移觀測制度，主要包括梁體的中線偏移和墩頂的水平、豎向位移，采用水準儀及全站儀對軸線、臨時支架墩頂位移及沉降進行系統性觀測。其中墩頂位移觀測非常重要，引用設計允許偏位作為最大偏位值，換算坐標，從施力開始到梁體開始移動連續觀測，一旦位移超過最大值則立即停止施力，重新調整各千斤頂拉力，通過千斤頂同步來保證位移一致，以減小結構偏轉的不利情況發生。在施工時采用各臨時墩均設有對拉水平預應力索，通過實踐證明，該方法在頂推時墩頂水平縱向位移將非常小，有效的控制了臨時墩位移，另外根據工況的支點反力計算摩擦力并與油壓表相驗證，每工況的支點反力由監測單位提供。頂推箱梁水平力計算：頂推總水平力按重量的8%加箱梁縱坡的水平分力。頂推力的大小是根據摩阻的大小自行調節的，并通過油表來反應，千斤頂使用之前按要求進行校定，油表應進行標定。每工況下施加頂推力時，先將各個墩上的千斤頂逐步加力至計算的頂力，如梁體仍不能向前移動，則可將頂推平臺或主墩上的頂力加大至該墩允許的最大頂推力（箱梁在該墩的摩阻力加該墩允許的最大水平力），此時應按上述的要求進行墩頂位移觀測。如施加到最大頂推力時梁體仍未能移動，則應進行檢查，研究調整頂推力后方可進行繼續頂推。最后階段頂推時應采用小行程點動，以便糾偏及縱移到位。通過以上措施對整個頂推作業的質量及安全起到了保障作用。

3.2 橋面施工工藝和要點

一是要鋪裝施工前，必須清除橋面板上的雜質，鑿除不合格的混凝土，沖洗鑿毛的混凝土表面，使新舊混凝土的結合更加密實和牢固。二是科學地選用鋼筋網片，施工人員可選用Ф10或Ф12規格的鋼筋，注意縱向的間距要保持在10cm左右，用點焊的手段來完成連接，讓鋼筋網的焊接強度達到550級。三是注意預制梁頂的實際高度應大于5cm，注意縱橫之間的保持50cm的間距。

3.3 排水系統的設計與安裝

首先，橋面必須平整，施工人員要做好清潔，從而給防水層的施工質量帶來保障，還應注意在后續施工的細致性，防止損壞防水層。其次，重視泄水管的安裝，在橋面鋪裝之前，施工人員要完成泄水管的安裝，讓管頂不高于混凝土鋪裝層，做好泄水管位置的振搗工作[6]。最后，做好防水層的科學養護，可根據防水的效果來選擇噴涂的次數。

4 結束語

裝配式上部構造施工技術較為先進，有較多優勢，在使用效果上有目共睹，可以節約工程的整體成本，在省工的同時也能完成高質量的橋梁建設，但卻暴露出檢驗標準不完善的問題，需要在后續的使用與探究中盡快完成突破。在不斷的實踐中，建筑企業從未停止反思，在深入分析的過程中針對性地完善配套的技術規范，使工藝水平和整體的施工質量在新時期下有效提升，不僅可以達到工程設計的高標準，還能夠對技術的前行帶來推進，跟上時代進步潮流。