裝配式橋梁施工及架設技術分析研究

付立鎖 蔡衛星

在公路工程施工項目中，裝配式橋梁是最常見的結構形式，而梁、板的安裝是一個重要的過程。裝配式梁橋作為交通建設中不可或缺的重要組成部分，得到了迅速發展。無論從結構受力特性，還是經濟角度來看，裝配式梁橋往往成為一種理想的橋梁型式。因此，對裝配式橋梁關鍵施工技術的研究也顯得尤為重要。在裝配式橋梁施工技術中，無論是裝配式橋墩及橋臺施工、大段梁施工、鋼梁懸吊施工、混凝土段梁施工，如果技術出現問題，都會最終影響質量。本文以裝配式橋梁施工技術中的裝配式橋墩及橋臺施工、大段梁施工、鋼梁懸吊施工、混凝土段梁施工技術為重點研究對象，闡述了裝配式橋梁的具體相關施工及架設技術。

一、緒論

1.裝配式橋梁施工概述

（1）裝配式橋梁施工的定義與特點

裝配式橋梁，是將梁段橫向或縱向分片在預制場制，然后進行運輸安裝。預制裝配式橋梁構件施工一般都在工廠預制安裝，先期由安裝人員根據工藝要求進行拼接，使得質量得到保證，之后需要把預制件運輸到施工現場。裝配式橋梁施工主要工序包括：構件預制、運輸和安裝三個階段。

裝配式梁橋具有工程質量高、施工速度快、節省支架與模板、結構用鋼量大（增加接頭數量）等特點，且需大型吊裝、運輸設備、預制場地等要求。因此，裝配式橋梁施工更加節約安裝時間，并且減少對環境的破壞。

（2）裝配式橋梁施工的優勢

全預制裝配式橋梁優勢具體如下：首先，橋梁質量更有保障，由于構件的安裝都在工廠按照嚴格的工藝和流程進行，相較于現場澆筑施工可以對多種因素進行控制，組裝和連接質量更好，并且可以讓混凝土的耐久性得到發揮。其次，減少了現場的施工時間，可以更好地對工期進行控制，尤其是中小型的跨徑橋梁施工，可以縮短工期和節約成本。再次，對環境污染小。如今我國建筑領域大力倡導綠色施工理念，在現場不需要大量焊接，進行安裝是主要環節，這樣施工方法對環境污染很小，在交通環境復雜的跨線橋施工優勢更加顯著。

2.本文研究的內容與意義

全預制化的裝配式橋梁結構是加快施工速度、減少現場污染、實現低碳施工的有效手段。在國家政策和技術發展的指導下，橋梁裝配式結構在各種工程中的應用越來越廣泛。因此，對于未來裝配式橋梁施工技術的發展趨勢，施工技術人員一定要多學習。本文將對裝配式橋梁施工技術中的裝配式橋墩及橋臺施工、大段梁施工、鋼梁懸吊施工、混凝土段梁施工技術進行探討和解讀。通過本文對全預制化裝配橋梁施工技術的分析與研究，可為同類工程的方案決策提供借鑒。

二、裝配式橋梁施工及架設技術分析

1.裝配式墩臺施工

裝配式橋墩和橋臺是把高橋墩和橋臺分成幾個組件沿著垂直方向，根據特定的模量和水平，把周圍的預制場橋上網站、運輸車輛和船舶的網站以及起重機組裝起來。裝配式橋墩和橋臺的主要特點是可以在預制場進行預制，受周圍環境的干擾較小，但對運輸和吊裝機械設備要求較高。裝配式柱墩系統是將墩臺分解成承重臺、柱、彎帽等幾個構件，在工廠或現場預制，然后運至現場組裝墩臺。施工過程主要包括預制構件、安裝連接和混凝土縫填充。其中，裝配接頭是關鍵工序，既要牢固、安全，又要結構簡單、施工方便。

（1）采用有粘結后張預應力筋連接構造

采用后張粘接預應力筋連接結構，常與砂漿墊層或環氧膠接連接結構配合，實現分段預制墩的施工。方案中的預應力筋可以采用鋼絞線等高強筋或精軋變形鋼筋。結構特點為預應力筋穿縫，在實際工程中應用廣泛，設計理論、計算分析和施工技術經驗成熟。

（2）灌漿套筒連接

預制墩體段通過注漿連接套與凸出的鋼筋連接。墩體與彎帽或承臺之間的接觸面常采用砂漿墊層，墩體分段之間采用環氧膠縫結構。該結構施工精度要求高，現場施工時間短，無需預應力筋張拉，大大減少了現場工作量。

（3）灌漿金屬波紋管連接

灌漿金屬波紋管連接之間的連接結構通常用于連接碼頭與碼頭之間的身體和帽或身體和帽子。砂漿墊通常用于碼頭之間的接觸表面的身體和帽或帽子，以及環氧樹脂粘合接頭結構之間使用碼頭的身體部分。該結構現場施工時間短，但需要滿足足夠的縱向鋼筋錨固長度，其力學性能與傳統的現澆混凝土墩相似。目前，其抗震性能仍在研究中。

（4）插槽式連接槽式

該連接結構目前已在一些橋梁工程中應用。主要用于墩體與承臺、樁、承臺之間的連接。與注漿套筒和金屬波紋管相比，其優點是所要求的施工公差可以較大，需要現場澆筑一定量的混凝土。

（5）鋼筋焊接或搭接并采用濕接縫

預制拼裝墩應提前拉出一定量鋼筋，與相鄰構件預留鋼筋進行搭接。設置臨時支座，鋼筋連接處采用后澆混凝土連接。采用這種結構的橋墩的力學性能往往與傳統的現澆混凝土橋墩相似，但濕縫的存在會增加施工時間和現場配筋澆筑量。

（6）承插連接

承插連接結構是將預制墩體插入與基礎相應的預留孔內。插入長度一般為墩體截面尺寸的1.2～1.5倍。底部鋪上一定厚度的砂漿，四周填充半干混凝土。承插式連接的缺點是節點的力學性能，特別是抗震性能有待進一步研究；優點是施工過程簡單，現場操作少。

2.大節段梁體施工

現代鋼結構設計、制造和安裝技術的發展史，基本上也可以是一部深化“工業化”觀念的實踐史。這里的鋼結構“工業化”概念是指鋼結構設計、制造、運輸、安裝的工業化、標準化、規模化。現代鋼結構產業化的基本目標是更好更快地實施不同形式的鋼結構工程。我國現代鋼桁架橋梁的基本構件從“構件+板”到“構件+整體節點”，經歷了近百年的歷史，鋼結構構件的基本連接形式從榫卯連接到螺栓焊接連接。目前，國際發達國家已經發展到大斷面甚至超大斷面的設計、制造、運輸和吊裝，大大提高了項目實施的效率，更好地保證了鋼結構工程的質量。

3.鋼梁懸拼施工

懸臂式組裝法是利用一種特殊的懸吊組裝吊車支撐在已建懸臂上，將預制構件的截面懸吊在梁的位置上，并分段進行組裝。用成型段錨固后再進行下一段拼裝，拼裝長度一般為2 - 5m。根據起重方式的不同，懸架總成可分為浮式起重機懸架總成、牽引滑輪組懸架總成、連續千斤頂懸架總成、電纜起重機（電纜起重機）懸架總成和懸臂起重機懸架總成。懸臂裝配的核心是梁的運輸與裝配，而梁段的預制是懸臂裝配的基礎。懸架裝配施工過程主要包括梁段的預制、位移、儲存和運輸，梁段吊裝，懸臂梁系統的變換以及封堵段施工。

4.混凝土節段梁施工

預制節段（鋼筋砼節段、鋼梁節段）拼裝施工法，是將橋梁的梁體縱向劃分為若干節段塊，在工廠里或橋位附近的預制場內預制后，運至橋位，然后通過施加預應力，將節段塊組拼成為整體結構。這是近40年內才發展起來的施工方法，被廣泛應用于鋼筋混凝土及鋼橋施工中。

節段的預制主要有長線臺座法和短線臺座法。長線臺座法就是按照設計的制梁線型，將所有的塊件在一個長臺座上一塊接著一塊地匹配預制，使兩塊間形成自然匹配面。該方法的優點是容易控制幾何形狀，而且在預制過程中不積累偏差，對于已制塊件的偏差可以通過下一個塊件及時調整，更可多點同時匹配預制，加快施工進度。除此之外，使用該方法預制構件完成脫模后，不必立刻轉運到貯放地。但是該方法也有不足，比如臺座必須建筑在堅固的基礎上面，彎橋需形成所需曲度，澆筑、養生等設備都是移動式的，占地面積大等。

短線臺座法施工是指每個節段的澆筑均在同一個模板內進行，其一端為一個固定模，而另一端為一個先澆筑的節段，梁段則由澆筑位置移至匹配位置后，運至存梁場。這種方法適用于節段類型變化較多項目上，這是由于其具有占地面積較小、能夠有效形成流水線作業并提高施工速度的特點。它的不足之處主要在于，要求匹配段必須非常精確地放置，因而需要精密的測量儀器設備以及精確的測量和控制方法。

三、結語

綜上所述，預制裝配式橋梁施工方法在橋梁施工中起到了非常重要的作用，施工過程中所占用的土地面積小，施工速度快，精度高，對橋下行人和車輛的影響小。因此，在經濟效益和環境效益方面，預制裝配式橋梁施工方法值得在橋梁施工中廣泛應用。