1预制拼装桥梁概述当前阶段我国市政桥梁项目采用的梁体类型主要有T梁、钢箱梁、现浇大箱梁、预制小箱梁等,施工的形式主要是在现场施工大量支架,以支架为主体进行混凝土现浇。现阶段我国在桥梁建设方面对于这种技术的应用已比较成熟,在项目开展的前期投入的资金较少,会对既有线道路面积进行占用,易导致交通拥堵。在建设过程中工序较多、施工缓慢、周期较长、噪声大,对周围民众的生活以及工作造成较大的影响。针对这些问题对施工方式进行了改善,即预制拼装桥梁工程。预制拼装桥梁是根据桥梁的结构在预制厂中对桥梁的部件或者构件进行预先制造,制造后将其运输到桥梁项目施工现场,再按照设计图纸将各个部件、构件拼接安装[1]。相比现浇桥梁方式,预制拼装桥梁施工方式是把桥梁施工所需的部件或构件在施工现场外进行制作,在保证施工质量的同时对现场进行控制,不需要在现场开展绑扎钢筋与现浇混凝土,不会对既有线的交通造成影响,因此,不需要开展交通管制工作。预制拼装桥梁的施工能够实现交通全天开放,体现“环境友好”建造理念,在施工的过程中,由于部件或构件在施工现场外制作,不会在施工现场产生大量的噪声、泥浆以及对现场环境造成渣土污染,可缩短桥梁建设工期。对预制部件进行质量管理可提升桥梁项目整体的质量,预制厂在对桥梁的构件或节段进行制造时,可以按照桥梁的跨度或者上部结构断面形式,将主梁按纵向分成阶段逐一预制,按照桥面的横向将其划分为主梁和桥跨。桥梁的下部结构可以按照不同的构件部位,如墩帽、承台、桥墩、桩基础,在预制厂中进行节段预制或者整体预制。2预制拼装桥梁技术优势在桥梁建设项目中应用预制拼装桥梁技术,能够将建设中所需的构件在预制厂进行制造,通过批量化、工业化的生产方式提升制造效率。在施工现场只需应用相关设备对部件进行拼装,便可完成大部分的项目工程,预制拼装桥梁技术的应用可促使桥梁项目建设向标准化、规范化方向发展[2]。与传统的桥梁建设方式相比,预制拼装桥梁技术可控制项目的质量、进度,能够保护周围环境。首先,在传统的桥梁施工建设中由于施工周期较长,需要应用的建筑原材料较多,大量的建筑材料堆放占用大片土地面积,会严重影响交通造。建筑过程中应用的水泥等材料产生大量扬尘,对周围的空气质量、居民生活造成影响,在施工的过程中产生的建筑垃圾对周围的环境造成污染,在项目竣工后需要进行环境整理,增加项目投入资金成本。通过预制拼装桥梁技术可有效避免材料堆放、噪声污染、环境污染等问题。就项目质量而言,在传统的桥梁建设过程中,由于参与人员较多,管理制度存在缺陷,导致桥梁项目以及其他建筑项目均存在质量问题。对相关项目建设完成后期的投入使用安全性、可靠性造成影响,预制拼装桥梁技术在施工前对桥梁的各个节段或者部件进行标准化的生产,对部件的制造质量进行严格审核。在后期的拼接工程中,需要以其为主要管理内容可确保桥梁建设的质量,减少管理人员的工作量,通过批量化的生产可缩减工期,提升桥梁项目施工进度。就人力资源方面而言,在传统的桥梁施工建设中,由于施工量大,需要投入大量的劳动力确保项目各个环节有序开展,对建设单位增加了资金投入,预制拼装桥梁技术对桥梁部件进行生产的过程属于机械化生产,建设单位只需要支付制造费用和后期的拼装费用,即可完成桥梁建设项目,可降低人力资源和资金的投入。由于高架桥梁的制造存在一定危险性,属于高空作业,长期的高空施工增加了安全风险,预制拼装可缩减工期,降低施工事故的发生率。3预制拼装桥梁下部结构施工为能够有效减少桥梁建设施工对交通、周围环境以及居民造成影响,需要桥梁建筑单位积极应用预制拼装桥梁技术开展项目。在桥梁工程中,其下部结构为主要的承重结构,因此,对于下部结构的拼装需要按照相关的技术标准进行,下文主要针对预制拼装桥梁下部结构拼装技术进行分析。3.1桥墩墩柱预制拼装技术现阶段,我国在桥梁建设方面的发展已较为成熟,在桥梁下部结构的预制拼装方面发展较缓慢,20世纪90年代开始对桥梁下部结构的预制拼装开展相关研究,其主要表现在墩身钢筋的搭接和焊接方面。随着我国在桥梁预制拼接技术的不断发展,对桥梁下部结构的预制拼接已有了全新的发展,出现金属波纹管灌浆连接、灌浆套管连接等技术,对我国桥梁建设下部结构拼接技术发挥重要作用。3.1.1桥墩墩柱预制拼接主要技术现阶段,桥墩墩柱、盖梁、承台连接方式主要包括湿接缝、预应力、灌浆套管、波纹管等连接方式,对这些连接方式的应用需要根据桥梁建设的实际情况选取相应的方式。湿接缝拼接方式,在对节段进行预制时预留一定的钢筋数量,利用焊接或者机械拼接方式将预留的钢筋相互连接,再利用现浇混凝土湿接方式进行节段连接。采用这种方式对桥墩进行连接,其力学性能方面和传统的桥墩现浇筑类似,由于需要对钢筋进行焊接、现浇混凝土,会延长施工时长。预应力拼接方式,在应用预应力拼接方式时,需要用到环氧胶或者砂浆垫片进行连接,实现桥墩构件的连接。相较于传统的桥梁施工建筑造价成本较高,在施工现场需要对预应力筋加以灌浆、张拉等操作,会导致施工工艺更烦琐、时长增加等。灌浆套筒拼接方式,在对节段进行制造的过程中,将钢套筒预埋在构件中,再应用灌浆技术对各个构件进行拼接。这种拼接方式不需要进行现浇与预应力筋的张拉工序,施工效率得到有效提升,套筒与钢筋两者之间具备较高的咬合力,整体性较强,对钢筋和套筒的定位具有较高要求,增加了施工难度[3]。桥墩的主筋连接套筒直径相对较大,非连接段桥梁混凝土的保护层较厚。灌浆波纹管拼接方式,其与灌浆套管拼接方式具有较大的相似性,将波纹管预埋至预制构件中,再应用灌浆技术实现不同构件的拼接。相较于灌浆套管拼接方式,波纹管与钢筋之间的咬合力较差,需要增加锚固长度,确保桥梁的整体性。插槽式拼接方式,主要是对墩身和盖梁、承台和桩的连接,相较于灌浆套筒方式和灌浆波纹管方式,其对施工公差的要求范围较大,但需要现浇一定量的混凝土。3.2桥墩盖梁预制拼接技术在桥梁的建设施工过程中会用到大量宽度较宽、重量较大的盖梁,需要对其进行分段预制与运输。由于盖梁的分段和接缝的方式属于关键内容,在实际的预制拼接桥梁建设中需要加以重点控制。3.2.1上下分层预制拼装由于在桥梁的建设过程中,盖梁的高度、宽度、重量都比较大,在进行预制制造时需要选取上下分层预制拼接方式[4]。上下分层预制拼装在倒T盖梁的预制拼装应用较多,下部的牛腿翼源部位可在预制厂进行预制,但上部的肋板需要在完成吊装后在现场实施现浇混凝土,需要在施工现场进行大量的工作,工期比较长,所以在对盖梁的预制拼装时,应用此种方式的施工较少。3.2.2横向分段预制拼接在横向分段预制拼接中,选取的接缝方式主要包括湿接缝与胶接缝,盖梁预制拼接施工中较为常用方式是湿接缝[5]。湿接缝的应用是把盖梁的横向分成预制阶段和后浇带两个部分,这种预制拼接技术应用相对简单,能够降低盖梁吊装难度,可确保桥梁的施工质量。在实际的施工过程中需要对预制的构件进行临时性固定,导致施工工序增加,临时性固定会对周围的交通环境造成较大影响。在预制拼接桥梁建设中采用胶接缝不需要在施工现场进行现浇混凝土工程,需要应用预应力和剪力键将盖梁和桥墩扣接。应用胶接缝方式能够有效提升施工的效率,不需设置临时支承结构,对周围交通和环境造成的影响较小。由于有关构件在吊装时应保证较高拼接精度,误差应控制在5 mm内,因此,对施工的要求较高。在预制拼接桥梁的建设中,预制节段的拼接桥墩一般情况选择竖向拼接,拼接难度较高,对桥梁项目施工进度造成比较大的影响[6]。在进行预制节段桥墩拼接的施工时,需要对阶段的划分和连接问题加以妥善地处理。在预制拼接技术应用初期,相关施工单位只在大型的桥梁建设施工项目中采用预制桥墩拼接技术,例如东海大桥、上海S7公路新建项目等。其中S7公路新建项目属于应用预制桥墩拼接技术的成功案例,通过应用预制拼接技术完成盖梁施工,盖梁节段选用的是牛腿式拼接方式,有效降低了施工风险。4结语综上所述,我国当前预制拼接桥梁技术的种类相对匮乏,每项技术的应用均存在一定缺点,针对现有的技术类型,需要桥梁施工单位根据项目的实际情况采取相应的拼接技术,有效确保桥梁的整体性,对建设资金、质量、进度加以控制。
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