預制裝配式技術應用于市政橋梁工程中的研究

張大堯

（六盤水市規劃設計研究院有限責任公司，貴州六盤水 553000）

0 引言

近年來，由于我國市政工程建設項目的數量日益增加，我國市政工程的建設發展已不能與其工程的實際發展同步。我國的建筑行業中已經率先使用了預制裝配式施工的建筑結構，而且隨著應用價值的逐步凸顯，我國建筑行業也在預制裝配式施工建筑結構的運用水平實現了明顯的技術提升，而城市建筑的建設也變成了實現我國城市化發展速度更加快的關鍵手段，所以預制裝配式施工建筑結構對城市建設中的具體運用，將具有劃時代的意義。在我國當前國民經濟快速增長的大背景下，城市所面臨的道路交通壓力也已越來越大。為了更有效緩解城市壓力，促進城市經濟實現更好的發展，現代化城市路橋實施需求也越來越大。但同時，在隨著信息化技術的發展和現代化施工標準化、規范化施工的要求之下，過去依靠傳統的現場混凝土施工工藝進行現代化城市路橋施工的傳統做法，由于在具體實施過程中不但噪聲污染規模過大、時限過長，同時又在資金能源和人力物力等方面都浪費了不少，從而也就更加無法滿足我國現代化城市路橋建設的新發展需要。但是，由于引入了預制拼裝技術并在現代化城市道路橋梁中廣泛的使用，不但可以在提高現代化城市路橋澆筑工程質量的基礎上，還可以大大減少了現場混凝土攪拌施工的復雜程度，因此大大提高了施工效率和產品質量，并且還可以使現代化市政路面橋梁變得更加環保、耐用、安全。

1 預制預制技術在市政橋梁工程中的應用價值

從技術角度分析裝配式建筑，具有良好的使用價值，能夠大量節約建筑建材，并且還可以減少建設資金的浪費，已經成為當前對住宅工業化的改造過程中的重要技術。同時，運用該技術還可以大幅改變企業的施工技術要求，在發展現代電氣技術、自動化、農業機械化等先進科學技術的道路上，進一步提高了施工的智能化水平，從而推動了建筑施工企業改革發展。裝配式技術由設計制造廠家對設計部件進行了預制式裝配，并明確了預制件的質量精度和產品質量等級，并加以了嚴密試驗和檢測之后，再根據方案運送至設計施工現場進行裝配和使用。在建設施工現場，通常采取搭積木的方式逐步推進施工步驟。在前期準備的預制裝配式施工建設時，通過分析數據可證明前期準備的預制裝配式施工建設不但施工時限可以更縮短，同時還可從根本上實現了對原材料的節省，并可以降低材料在建筑施工過程中產生的污染，已經成為當前我國建筑向低碳化、環保化方向發展的一個重點目標[1]。

1.1 能夠縮短工期

由于預制裝配式橋梁在一般道路中的廣泛運用，且現場施工時限較短，因此可以合理地對建筑工期加以把控。針對道路工程方面，科學合理的對先期準備裝配式施工橋梁加以運用，特別是針對中小跨境橋，科學合理的運用預制安裝技術，能夠對工期加以壓縮，促進施工效益的總體提高。

1.2 能夠提升施工質量

一般情況下，預制裝配式橋梁的所有結構都可以由建筑企業進行規格化制作，使得項目的建造效率可以有所保證。另外，由于和現場混凝土澆筑方式一樣，對于預制裝配式橋梁的隨機因素也能夠進行有效管理，所以混凝土的耐久性也比較好[2]。

1.3 受到環境的影響較小

在路面施工技術中，尤其針對預制裝配式的橋梁結構而言，它所受環境因素的沖擊較少，更利于環境保護和路面施工技術的可持續發展。通常，在預先準備的拼裝施工過程中，其機械設備就會將現場的工藝信息直接傳輸至施工現場，在現場施工過程中只需完成機械安裝和焊接操作即可。但是，項目實施階段并沒有給環境造成特別大的干擾，特別是比較適合應用于某些較復雜交通條件下的跨線橋建設上，而且由于其的污染程度較小，所以這與軌道交通項目的可持續發展思想十分相符。

2 預制裝配式技術在橋梁工程中的優勢

在新型城市路面橋梁工程建造中采用預制拼裝工藝對比常規路面橋梁澆筑工藝而言有著眾多的優點不僅可以大大提高路橋澆筑的效率和工程質量，同時能促進資金與物資的利用，降低污染，對環保起了良好的促進作用。此外，所有預制或裝配式橋的主體結構的生產方式都是統一的工業化生產，通過對各類工業機械化裝置的現場焊接生產，這就可以實現路面與橋梁工程建造的標準化、專業化、信息化和智能化。

2.1 能源和材料得以節約

節約了經費和設備。在預先的裝配型工藝過程中，可以根據現場的具體計劃情況和工期條件，對部分構件實現了提前預制型，也可以直接進行對電線的預埋，之后再直接運送到現場進行施工后期的完成型裝配，這樣就大大提高了工期效率。在完成設計后，還可以完成對已經設計好的工件開展驗收，再將已經預制好的產品直接運送至施工現場，就這么實現了快速安裝。該工藝設計合理，可以大大提高工藝效率，同時還能夠節省大量建筑材料。并且，在加工過程中不會出現建筑材料的質量問題干擾工藝，還環保，具有綠色化的特點。

2.2 大幅縮短施工周期

很多高樓大廈都由工廠進行建設，但這些建筑形式又有著很大的精確度，但是在市政工程上，裝配式的安裝方法往往可以大大縮短工程建設時間。另外，在開展現場施工前，通常不需對施工過程詳細加以檢查，也不需要花費大量時間開展準備作業。如此，能夠降低項目復雜度，大大縮短施工時間，減少資金浪費[3]。

2.3 控制施工現場的污染

在預制裝配式施工中，建筑材料主要在車間進行制造，能夠減少建筑施工現場的操作量，使施工現場不會產生巨大的噪聲，而且減少了許多污染物料的生成，能夠迅速地進行施工。此外，在建造時，通過對模板等建筑材料實行循環利用，也能夠合理控制生產成本，從而保證了節約環保的效益。

2.4 色彩存在比較久的保存度

在建筑預制構件工程中，室內裝飾材料和墻面結構材料均使用了綠色的環保型材質。對建筑物外立面材料實行了工廠化制造，不但能夠確保外立面的高品質，而且同時采用了更復雜的工序，使建筑色彩擁有了更強的保存度。施工時間也大大減少了。對于預制構件來說，其最突出的優點就是能夠大大縮短工期，迅速完成施工計劃，大大提高施工的可預見性[4]。

3 城市道路橋梁上層建筑的具體設計

在實際的建設實施過程中，主要是先期準備裝配型的橋梁結構。此外，針對橋梁上的高架與匝道型橋梁結構，需要把先期準備蓋柱和預制橋墩的摻和混凝土進行應用。當工程完成鋼結構的生產工作之后，全部過程都必須在現場進行施工。另外，針對工程建設時剛生產完成的混凝土橋面梁，因為整個吊裝流程都要在施工現場進行，所以還同時采取了在現場進行干濕處理的方法，這樣就有效的將整體安裝品質進行了提高。針對工程建設，在對連續鋼箱梁進行了生產完成之后，還可以采取了在現場分段的澆筑方式，在模板的搭設上也同時完成了整體吊裝與拼接作業，這樣實現了對整體的建筑品質與效率進行提高[5]。

當對橋梁下部結構做出了具體的設計措施之后，就可以對框架橋墩進行了使用，匝道橋下部也可以采用蓋墩或者矩形獨柱橋墩的形式進行采用，這樣都可以使橋梁的整體高度得到了降低。此外，由于蓋梁所需要使用的矩形，因此主線的整體高度也需要降低。此外，蓋梁還必須使用標準預應力鋼筋方式進行應用，根據構件的具體要求，正確的做出設計，準確的做出設計，以便為后期施工工作的進行打下基礎。對于橋梁下部結構的進行，也必須對標準預制裝配方法加以采用，以確保能夠有效地減少不合理的模板浪費現象，全面提高制造質量，從而降低成本。對于設計工作可以的完成，也必須對標準化的設計方法加以應用。

橋墩預制拼裝的基礎架構施工。建筑橋墩的一項常用施工技術。一般情況下，對于在橋梁中并不帶有基礎的下部橋墩構件，在實際的設計過程中，我們也可采用對預制拼裝等方法加以利用。具體可以分為如下3個部分，其中，針對全幅的雙柱式大挑臂框架墩蓋梁，由于結構必須采用倒矩形，所以對其中兩個高架橋墩梁間的距離必須把控好，單側的則一定要通過對預應力混凝土結構進行正確選型。較大跨度的橋墩梁來說，則需要與全幅的雙柱式大挑臂框架墩蓋梁規格相同，因此必須通過對預應力混凝土結構進行正確的選型。

4 預制技術在市政橋梁工程中的應用前景與建議

預制式裝配式施工節點建筑技術的發展前景非常巨大，應當積極探索預制式裝配式施工節點建筑技術應用的新環境、新方式，以便于逐漸促進預制式拼裝架結構的普及和推廣。特別是在城市基礎設施項目方面，受到建筑環境復雜多變、對環境的要求較多，以及建筑的技術限制等因素的制約，造成了預制裝配式建筑施工技術的應用前景更加廣泛。而隨著城市基礎設施項目建筑難度的逐漸增大和新型技術手段的逐步積累，又將會大大促進著預制裝配式建筑施工技術的發展。

4.1 采取技術發展策略

在工程實踐中，首先有關主管部門必須加大投入政策的力度，與當前市政工程實際情況相結合，對預制裝配式施工科技的使用進行必要的稅費減免等政策扶持，同時將工程技術指標逐漸量化，并利用優惠政策扶持助力預制裝配式施工科技的發展。

4.2 加大人才的培養力度

所有科技的提高都離不開人員的培訓與應用，所以在市政的建造工程中，必須注意對先期的裝配式施工建造人員的培養，特別是在綜合管廊、大橋、軌道交通建設方面，為后期的開發提供支持與保證；也通過與大專院校開展溝通與學術交流，進一步培育預先的裝配式建筑科技人才培養，促進市政產業的低碳化方向發展。

4.3 做好技術應用的把控

在市政工程中，必須嚴格地按照技術規范開展預制或裝配式技術設備的使用，以此促進科學技術的發展，并提高科學技術的使用效益。在此過程中，必須重視對所有的技術環節進行合理把控，以提高先期準備及裝配式施工技術的應用效果，同時注重做好施工前期的技術交底、工作標準、施工過程管理，在后期拼裝時進行質量檢查，全面落實工程質量監測與管理，以促進市政現代化施工的高效實施。

4.4 加強智能化、信息化

隨著當前3D打印技術、攝影檢測技術等新科技的蓬勃發展，自動化生產、數字化設計的模塊化施工技術，已被廣泛應用于預先準備裝配式施工。此外，利用機器人的工藝也能夠大大改善預制裝配式建筑的施工進度。科學合理的對上述工藝加以運用，能夠大大增強相關產品的競爭力。部分大中型預制構件公司也逐漸開始依靠工藝特色，引導潮流，拓展業務，以便取得可觀的業績與營收。隨著當前市政工程建設的推進，承建單位的技術水平和高科技應用的水平越來越受重視。為此，企業需要重視加強科研方面的投入，進一步使用智能化、信息化的先進技術，提升施工的效果和質量。

5 城市道路中橋梁上部結構質量控制措施

承平臺澆筑控制?；炷潦┕ぶ?，需要對模板、鋼筋直徑和預埋件安裝的定位、長度以及保護層厚度等進行仔細檢測，確保各個定位的準確程度和保護層厚度均符合設計規定。要求承臺車方一次進行澆筑施工，為確保連續澆筑，在施工之前就必須進行嚴格的組織工作。仔細檢驗施工機械設備、輸送泵等，并調試。在灌車的運輸過程中要不停攪動水，保證拌和量均勻一致。澆筑時仔細查看泵管的密封度混凝土澆注時水和混凝土潤滑管壁，避免澆筑過程中混凝土堵塞管道。對于混凝土體積密集地段，在澆筑時嚴格控制混凝土的各點質量，提高其密實度和平整性。

6 結語

綜上所述，在當前，中國的路橋施工主要采用現澆混凝土施工方式，但這種混凝土施工方式的現場濕作業較多，工期過長，而且還將嚴重污染城市環境。另外，由于在施工過程當中，所需支架、模具耗材的用量很大，存在著較多施工成本。但隨著建筑科技水平的日益提高，預制裝配式橋梁已經獲得了廣泛應用，而通過預制裝配式橋梁墩柱的預制施工，能夠顯著縮短了施工焊接和鋼筋施工的時間，從而提升了機械化作業能力，提升了施工進度和施工質量，因此，對于大力推動鋼筋預制裝配式施工及混凝土橋梁的科技建設，有著重要意義和作用。